污泥机械脱水设备的变革

滚压式污泥脱水机

污泥机械脱水设备的变革
    一．国内外污泥脱水设备技术产品的状况、问题、趋势
    （1）国内在水处理过程中所采用的机械脱水设备情况：　机械脱水的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三大类，真空过滤脱水系将污泥置于多孔性过滤介质上，在介质另一侧造成真空，将污泥中的水分强行“吸入”，使之与污泥分离，从而实现脱水。常用的设备有各种形式的真空转鼓过滤脱水机。压滤脱水系将污泥置于过滤介质上，在污泥一侧对污泥施加压力，强行使水分通过介质，使之与污泥分离，从而实现脱水，常用的设备有各种形式的带式压滤脱水机和板框压滤机。离心脱水系通过水分与污泥颗粒的离心力之差使之相互分离从而实现脱水，常用的设备有各种形式的离心脱水机。
    　　以上几种脱水设备都已有几十年的使用历史，但具体使用情况存在很大差别。二十世纪六七十年代建设的处理厂，大多采用真空过滤脱水机，但由于其泥饼含水率较高、噪声大、占地也大，而其构造及性能本身又无较大的改进，二十世纪80年代以来，已很少采用。板框压滤脱水机泥饼含水率最低，因而一直在采用。但这种脱水机为间断运行，效率低，且操作麻烦，维护量很大，所以使用并不普遍，仅在要求出泥含水率很低的情况下使用。带式压滤机是近几年常用的脱水设备，它是把压力施加在滤布上，用滤布的压力和张力使污泥脱水，这种设备需要频繁清洗滤布，反冲水消耗大、在反冲过程中二次生成的污水加大，且脱水效果并不理想。从了解的一些设备用户来看，用户对该设备的脱水性能很不满意。离心脱水设备的脱水效果比较好，但它耗电量大，噪声也大。从噪声的角度讲，它是一个较大的声污染设备。另外，该设备最大的缺点是：一旦出现故障，维修时难以准确掌握轴平衡，维修难度很大，中轴一旦产生平衡偏差，对设备的损坏极大。总体分析，原来水处理市场中所用的脱水设备并不理想。
    （2）国外在水处理过程中使用的污泥脱水技术设备情况：
    目前，世界上较先进的污泥脱水设备，是加拿大法尼压公司所生产的滚压式污泥脱水机。对滚压机污泥脱水的研究原由加拿大政府研究院开始。法尼亚在1990年买下该研究技术，再把其按商业及生产条件进行改进，并于1991年开始在加拿大LONGUEUIL25万t/d一级化学增强污泥法的污水厂投产。该厂到现在已连续运转11年，24小时运行，没有发生重大故障。现在法尼亚在加拿大、美国、英国、法国及日本已有70多个项目。处理量由3000t/d到250万t/d。处理污泥有一级化学增强污泥、活性污泥、消化污泥、生物处理及人畜粪便、造纸等污泥。在2001年，日本最大离心机厂TOMOI向法尼亚购买技术。
    法尼亚滚压式污泥脱水机不但具有浓缩、脱水一体化功能，而且具有耗能少、产出率高、性能稳定、易损件少、维修量小、自动化程度高等优点；但它同时也存在一些技术和性能缺陷：一是滤水板上的滤水孔的数量受技术结构的影响，使有效滤水面积减少，进而影响污泥脱水效率；二是设备的脱水效率直接受污泥进口压力的影响，而法尼压公司的滚压式污泥脱水机进入设备的湿态污泥其压力只能在60kpg内调整，如果压力过大，会造成滤板变形，损坏设备，压力小，则泥饼产量底，效益差；三是法尼压滚压式污泥脱水机结构中的滤板固定在一个转鼓上，转鼓在转动过程中常常偏离水平，造成滤板倾斜，使滤板与相邻部件产生碰撞和摩擦，这使滤板和相邻部件产生损伤，增加了设备的维修量，减少了设备的使用寿命，同时增加了能耗。
    （3）推广使用高性能污泥脱水设备的意义：
    在污水处理过程中，污泥的处理是水处理工艺中一个重要的环节之一。污泥的处理量将占处理水量的0.3%——0.5%，在污水处理厂的全部建设费用中，用于处理污泥的将占20%——50%，甚至70%。而用来处理污泥的一个重要设备就是污泥脱水机。它能够使污泥减量、稳定、无害化和综合利用。因此，使用高性能的污泥脱水设备，不仅是水处理的基本要求，而且可以减少污水处理单位费用支出，有效解决治污单位的污泥处理问题。
    二．滚压式污泥脱水机正是应我国环保形势和环保市场的要求，而开发的新型、高效污泥脱水设备，它不但具有污泥浓缩、脱水一体化功能，使污泥减量、稳定、无害化和综合利用，而且性能具有耗能少、产出率高、性能稳定、易损件少、维修量小、自动化程度高 ，并具有世界先进水平。该项目的实施为水环境保护技术带来新的技术革命，同时为污水处理用户提供了一种新的技术选择。
    三、滚压式污泥脱水机技术
    1、滚压式污泥脱水机技术与装备特点、关键技术和关键工艺：
    （1）本项目技术介绍
        本项目所述的滚压式污泥脱水机和国内目前所有的污泥脱水设备技术的工作机理皆不相同，它是一项全新、高效的污泥脱水技术：
    A、项目技术的工作原理：
    湿态污泥（含固量2％～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。
    B、本项目技术性能特点
    a、脱水率高——干态污泥含水率可达60%-80%.
    b、生产率高——每小时100——150公斤固体（60-2型）.
    c、污泥保留率高——大部分污泥微粒保留在泥饼中，不会随水分流走，造成二次污染。
    d、可连续长期工作——不象带压式脱水机，要经常停机清洁或更换滚带。
    e、全密封设备——臭味及有害污泥微粒不能溢出。污水厂不用增添除臭通风设备，节省投资。
    f、操作简单——只需一台电机带动，滚轮栅格每分钟只转1-3转，只需按湿态污泥状态调节进入及排除度，即可长期运转。
    g、自动化操作——全自动电脑系统综合调控。
    h、稳定可靠——活动部件少，滚轮栅格低速转动，故运行稳定可靠，极小损坏。
    C、应用范围：
    城市废水初次处理污泥 、城市废水活性污泥、生物过滤污泥、化粪池、煤渣、矿渣、屠宰场、牲畜废物、化工等
    （2）本项目关键技术和关键工艺
    A、本项目的关键技术
    a、滤水结构：滤水结构中的关键部件是滚轮，它由格栅和筛板组成，两者形成一个刚性整体；本项目技术克服了世界先进污泥脱水设备—加拿大法尼压滚压式污泥脱水机技术中有效滤水面积小的缺点，在格栅的内侧增设特殊结构，大大增加了设备的有效脱水面积，提高了设备的脱水速度和脱水质量。
    b、隔断体与刮板：隔断体是由不锈钢板材两侧镶嵌尼龙制造，其作用是有效封闭环形脱水道道，减少压力损失,；刮板安装在污泥通道内，及时刮去污泥，以疏通筛板上的滤水孔。
        c、污泥出口阀门：主要用来控制污泥脱水率、泥饼输出效率；它由压力变送器和电脑控制。
    B、滚压式污泥脱水机对污泥脱水的工艺流程：
     
    3、滚压式污泥脱水机技术性能指标和参数
        a、型号：WNTSJ60-2-GY型滚压式污泥脱水机
        b、外形尺寸：长1223mm x宽1262mm x 高1505mm
        c、电机功率：3kw
        d、污泥进口压力：30—80kpa（可调）
        e、污泥出口阀门控制压力：150—250kpa
        f、干污泥产量：100—150kg/h
    g、脱水后泥饼含水率：60%—80%
    h、转速：1—3转/分钟
    i、运行噪声：< 75dB
   
    四、技术经济指标
    本项目与现有技术产品比较：
    1、本项目与国内现有污泥脱水设备技术性能比较
    技术性能项目/设备型式        滚压式污泥脱水机        国内脱水机技术
    设备型式        滚压式        带式、板框式        离心式
    设备重量、体积        小        较大        大
    脱水率        高，泥饼含水率60%-80%        低，泥饼含水率70%-86%        低，泥饼含固率75%-87%
    生产率        高，每小时产120—150kg/h固体        小，每小时产固体小于80kg（相对过滤面积）        较高，每小时产固体大于90kg（相对过滤面积）
    污泥保留率        高，大部分污泥微粒保留在泥饼中，不会随水份流走，造成二次污染。        低，流出水份中污泥微粒含量大        低，流出水份中污泥微粒含量大
    运行时间        长，可连续运行        需要经常停机清洁或更换滤布        长，间断性运行
    设备密封        密封式，臭味和有害污泥微粒不逸出        开敞式，臭味逸出        臭味逸出
    噪音        低，小于75dB        高，大于75dB        高，大于110dB
    稳定性        高，活动部件少，转速低        不稳定，协作部件多，部件移动间距大        不稳定，转速高，部件易损坏。
    维护量        小，每年检修一次，维护部件主要是刮刀片，维护费用少        大，滤布3个月需更换一次。移动部件损害严重，维护费用高        维护量大，维修难度大。
    能耗        耗能小，有效功率大，15.7kw.h/吨干固体        耗能大，有效功率低，同等产固量动力消耗高20%        耗能最大
    浓缩功能        具有浓缩一体化功能        无        无
    设备使用寿命        长        短        短
    操作简单度        简单，全自动,无需管理        操作复杂,须专人管理        较为简单
    2、本项目与世界先进的污泥脱水设备技术性能比较
    A技术性能比较
    技术性能项目/设备型式        济南金穗实业有限公司
    滚压式污泥脱水机        加拿大法尼压公司
    滚压式污泥脱水机
    设备型式        滚压式        滚压式
    设备重量、体积        小        小
    脱水率        泥饼含水率60%-80%        泥饼含水率65%-83%
    生产率        每小时产100-150kg固体(60型)
            每小时产80-120kg固体(60型)
   
    污泥保留率        大部分污泥微粒保留在泥饼中，不会随水份流走，造成二次污染。        大部分污泥微粒保留在泥饼中，不会随水份流走，造成二次污染。
    运行时间        长，可连续运行        长，可连续运行
    设备密封        密封式，臭味和有害污泥微粒不逸出        密封式，臭味和有害污泥微粒不逸出
    噪音        小于70dB        小于84dB
    稳定性        高，活动部件少，转速低        高，活动部件少，转速低
    维护量        小,每年检修一次，维护部件主要是刮刀片，维护费用少        小,每年检修一次，维护费用少
    能耗        15.7kw.h/吨干固体        18.84-20kwh/吨干固体
    浓缩功能        具有浓缩一体化功能        具有浓缩一体化功能
    设备使用寿命        长        长
    操作简单度        简单，全自动,无需管理        全自动,无需管理