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一. 概述
1.1 污泥脱水的意义
在污水处理过程中,产生大量污泥,其数量约占处理水量的0.3%~0.5%左右(含水率约97%)。污水处理厂的全部建设费用中,用于处理污泥的约占20%~50%,甚至占70%。所以污泥处理是污水处理系统的重要组成部分,必须予以充分重视。污泥含有大量的有害有毒物质,如寄生虫卵、重金属等;有用物质如植物营养素、有机物及水分。污泥处理的目的是使污泥减量、稳定、无害化、及综合利用。通常使用的单元工艺过程有:浓缩、稳定、污泥调节、脱水。
污泥经浓缩、消化后尚有约95%~97%的含水量,体积仍很大。为了综合利用和最终处置,需对污泥作脱水处理。脱水的作用是去除存在于污泥颗粒间以及颗粒内的水,从而使液态的污泥的物理性能改变成半固态、理想的脱水应当是最大限度地把水去除,同时污泥的固体颗粒则应当全部保留在脱水后的泥饼上,并要求这种操作所花投资最低。
1.2 污泥脱水机的类型及特点
污泥机械脱水是以过滤介质两面的压力差作为推动力,使污泥水分被强制通过过滤介质,形成滤液;而固体颗粒被截留在介质上,形成滤饼,从而达到脱水的目的。污泥机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法等。
真空过滤脱水目前应用较少,使用的机械称为真空过滤机,可用于经预处理后的初次沉淀污泥、化学污泥及消化污泥等的脱水。真空过滤机脱水的特点是能够连续生产,运行稳定,工序较复杂,运行费用较高。
压滤脱水采用板框压滤机。它的构造较简单,过滤推动力大,适用于各种污泥。但不能连续运行。
滚压脱水采用带式压滤机。其主要特点是把压力施加在滤布上,用滤布的压力和张力使污泥脱水,而不需要真空或加压设备,动力消耗少,可以连续生产。这种脱水方法目前应用广泛。
离心脱水中脱水的推动力是离心力,推动的对象是固相,离心力的大小可控制,比重力大几百倍甚至几万倍,因此脱水的效果也比浓缩好。离心机可连续操作,工作场所卫生条件好,占地面积小。但耗电量大,噪声大。
1.3 滚压式脱水机
对滚压机污泥脱水的研究由山东嘉豪集团公司2002年3月开始进行。2003年6月完成了样机试制工作。
滚压机工作原理与传统的带机、板框压滤机及离心机不同。其工作原理是湿态污泥(含固量0.5%~5%)进入污泥通道。通道两旁各有一片圆形的钻有小孔的不锈钢栅格,栅格每分钟转动0.5~3转,把污泥带进脱水机内,滚压机圆形脱水道的前一半0-180°是浓缩区,污泥水份开始由两旁的栅格的出水孔挤出,并由脱水机下的污水槽排出。污泥水份脱出后,流动缓慢,承受的压力越来越大,使更多水份被挤出达到更好的脱水效果。格筛利用摩擦力把污泥中的固体推到出口闸门,出口闸门是挤压区,闸门开关压力受电脑控制。污泥固体在闸门前挤压,形成含水率低的泥饼。
二.滚压式脱水机的生产性试验及结果分析
脱水机及试验条件
本试验采用的滚压式污泥脱水机外型尺寸1078×600×974mm,使用1道脱水道,脱水道尺寸30(w)×136(h)mm,格筛直径600mm,有效过滤面积0.55m2,脱水格筛转速0.5~3r/m,整机重量1500kg,电机功率3kw。
试验采用济南元首股份公司混合污泥,污泥以间歇方式输入污泥槽。絮凝剂槽中配有0.1%~0.2%的絮凝剂。污泥和絮凝剂同时输入混合槽,使之完全混合、并结成絮体。絮凝后污泥输入脱水道进行脱水。滤液排入污水厂进水进行处理。
2.1 济南元首股份公司混合污泥脱水试验
混合污泥是本次混合试验的主要测试对象。济南元首公司的混合污泥来自重力浓缩池,性质变化较大。测试期间,其含水率变化范围为95.74%—98.06%,pH值约6.0—6.5。具体脱水试验数据如下。 |