introductory

根據(jù)2007年建設(shè)部發(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠處置-混合填埋泥質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》和2008年環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《生活垃圾填埋污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》，要求進(jìn)入生活垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置的污泥含水率必須小于60%。目前常用的污泥機(jī)械脫水設(shè)備主要有真空過(guò)濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、板框壓濾機(jī)、隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)。其中帶式壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)等一般只能保證出泥含水率在80%左右，隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)則具有出泥含水率低、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，采用化學(xué)藥劑進(jìn)行調(diào)理改性，能實(shí)現(xiàn)脫水污泥含水率低于60%，是近年來(lái)污水廠污泥深度脫水處理的主要工藝設(shè)備。本文介紹了隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作流程，并對(duì)二者的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了比較分析。

2壓濾脫水技術(shù)原理的發(fā)展概況壓濾脫水技術(shù)原理大致可以分成四個(gè)階段：

a.利用壓力將泥漿中的大部分水壓榨出來(lái)，但濾餅里仍然留有較多的水分。

b.增加了二次壓榨，即在開(kāi)板卸料前增加一次短時(shí)間的機(jī)械壓榨過(guò)程，進(jìn)一步降低濾餅的含水率。

c.隨著濾板結(jié)構(gòu)的變化，在濾板的表面上加蓋了一層橡膠膜，橡膠膜具有一定的彈性，當(dāng)封閉的濾室內(nèi)充滿待過(guò)濾的泥漿后，往橡膠膜和濾板的夾層內(nèi)壓入高壓氣體或液體，使橡膠膜鼓起壓縮泥漿，進(jìn)行擠壓脫水，該壓力在0.05-0.2MPa之間。通過(guò)橡膠膜的擠壓作用，可使泥餅的含水率降低2% -4%。由于橡膠膜的收縮，也可提高卸餅的效果。

d.為了提高壓濾壓力，采用鋼制框加固的濾板，在濾板周邊鑲嵌橡膠條，這種濾板易于維修，防腐性好，承受的壓力大大提高，濾板對(duì)腔內(nèi)污泥的擠壓壓力最大可達(dá)5.0 MPa。根據(jù)壓濾機(jī)的脫水原理及其結(jié)構(gòu)的發(fā)展情況，壓濾脫水設(shè)備的發(fā)展主要分為三個(gè)階段：第一階段主要有板框式和廂式壓濾機(jī)，第二階段以隔膜廂式壓濾機(jī)為主，第三階段有高壓板框壓濾機(jī)。

3隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)的組成結(jié)構(gòu)及工作流程

本文對(duì)目前較為常用的隔膜廂式壓濾機(jī)和板框壓濾機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成、工作流程及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行介紹。

3.1隔膜廂式壓濾機(jī)。

隔膜廂式壓濾機(jī)由隔膜板和廂式濾板組成濾室，彈性隔膜板安裝在濾板和濾布之間，入料結(jié)束，過(guò)濾物在濾室中處理分離成固體和液體，再向隔膜板中通入氣體（空氣）或液體（水），鼓起的隔膜壓迫濾餅，進(jìn)一步降低濾餅含水率。隔膜壓濾機(jī)的工作流程主要分為進(jìn)料過(guò)濾、反吹、隔膜壓榨、拉板卸料、水洗5個(gè)步驟，一般情況下，壓濾機(jī)正常工作7-15d后進(jìn)行1次水洗。進(jìn)料過(guò)濾過(guò)程先由低壓污泥螺桿泵進(jìn)料，再以高壓污泥螺桿泵進(jìn)料，進(jìn)料最高壓力可達(dá)1.2MPa。進(jìn)料結(jié)束后，通1.5-1.8MPa高壓水（最高可達(dá)2.0MPa）進(jìn)入隔膜內(nèi)，通過(guò)隔膜變形擠壓腔內(nèi)污泥，使污泥中的水壓濾出來(lái)。配合使用化學(xué)藥劑對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理改性，出泥含水率可穩(wěn)定控制在60%以下。隔膜壓濾機(jī)具有壓榨壓力高、耐腐蝕性能好維修方便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。在單位面積處理能力、降低濾餅水分、對(duì)處理物料的性質(zhì)的適應(yīng)性等方面都表現(xiàn)出顯著的效果，如今隔膜壓濾機(jī)已被認(rèn)為是普通廂式壓濾機(jī)的替代升級(jí)設(shè)備。針對(duì)不同的隔膜材質(zhì)，隔膜壓濾機(jī)可分為橡膠隔膜式和高分子彈性體隔膜式隔膜壓濾機(jī)。橡膠隔膜式壓濾機(jī)主要應(yīng)用于弱酸、弱堿、及不是有機(jī)溶劑的過(guò)濾，在同等氣源氣量條件下，橡膠隔膜鼓膜是高分子隔膜鼓膜的三倍，可以大大降低能耗。高分子彈性體隔膜式壓濾機(jī)則用在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑物料，性能相對(duì)而言更為理想，使用壽命更長(zhǎng)。

3.2、板框高壓壓濾機(jī)。板框高壓壓濾機(jī)在傳統(tǒng)壓濾機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用全鋼結(jié)構(gòu)的濾板，通過(guò)在濾板上設(shè)置大量的小孔和通道，為壓榨過(guò)程提供水濾出的通道。經(jīng)過(guò)調(diào)理改性后的污泥通過(guò)柱塞泵打入濾板腔后，由油缸提供穩(wěn)定的壓力作用于濾板上，濾板之間的彈性機(jī)構(gòu)在壓力作用下產(chǎn)生壓縮變形，對(duì)腔內(nèi)污泥施加平行穩(wěn)定、遞增式的壓力，持續(xù)的對(duì)腔內(nèi)污泥進(jìn)行壓濾脫水，透過(guò)濾布析出的水經(jīng)過(guò)濾板小孔流出。板框高壓壓濾機(jī)的工作流程主要分為保壓、進(jìn)料、壓榨、卸餅四個(gè)步驟，在進(jìn)料之前，由油泵提供油缸壓力作用于壓緊板之上對(duì)濾板施加壓力直至壓力穩(wěn)定在1.0MPa左右停止，以保證各濾板間隙的密封性。進(jìn)料過(guò)程由柱塞泵將改性后的污泥泵送至壓濾機(jī)的濾板間隙中，進(jìn)料泵的進(jìn)料壓力范圍為1.0-1.5Mpa，最大可達(dá)2.0Mpa，一次進(jìn)料時(shí)間一般在20-40min。在進(jìn)料過(guò)程中，依據(jù)進(jìn)料泵的進(jìn)料壓力，擠壓壓濾機(jī)腔內(nèi)污泥，使腔內(nèi)污泥進(jìn)行第一次脫水，當(dāng)進(jìn)料柱塞泵緩慢移動(dòng)時(shí)，說(shuō)明壓濾機(jī)腔內(nèi)污泥已飽和。進(jìn)料完成后，由油罐提供壓力對(duì)腔內(nèi)污泥進(jìn)行平行施壓，油缸對(duì)濾板的腔內(nèi)污泥擠壓，壓力一般為2.5-3.5MPa，最大可達(dá)5.0 MPa，單次壓榨時(shí)間為20-25min。壓榨完成之后，退出油缸，進(jìn)行卸餅操作，卸餅時(shí)間一般在10min左右。如發(fā)現(xiàn)腔內(nèi)污泥含水率過(guò)高時(shí)，可重復(fù)上述步驟，進(jìn)行二次壓濾。

4隔膜廂式壓濾機(jī)和板框高壓壓濾機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較綜上所述，隔膜壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)在結(jié)構(gòu)組成和工作流程上存在一定的不同，在實(shí)際應(yīng)用中各有優(yōu)缺點(diǎn)，為此本文對(duì)隔膜廂式壓濾機(jī)和鋼制高壓壓濾機(jī)在工程應(yīng)用中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比較分析。脫水原理:隔膜壓濾機(jī)先低壓進(jìn)料，再以高壓進(jìn)料，進(jìn)料結(jié)束后，通1.0-1.2MPa壓力水進(jìn)入隔膜內(nèi)，通過(guò)隔膜變形擠壓腔內(nèi)污泥，使污泥中的水壓濾出來(lái)。鋼制高壓板框機(jī)1.0MPa高壓進(jìn)料泵，一次過(guò)濾脫水，進(jìn)料結(jié)束后，高壓油缸推動(dòng)彈性機(jī)構(gòu)以1.0-5.0MPa壓榨壓力壓縮擠壓腔內(nèi)污泥，使污泥中的水壓榨出來(lái)（二次脫水）。壓榨方式:隔膜壓濾機(jī)通過(guò)隔膜變形擠壓腔內(nèi)泥餅，呈圓弧狀施壓，受力不均，整塊泥餅含水率不均勻高壓板框機(jī)通過(guò)彈簧壓縮變形壓縮腔內(nèi)泥餅，平行施壓，均勻受力，整塊泥餅含水率均勻。壓榨壓力:隔膜壓濾機(jī)由水泵將壓力水注入隔膜內(nèi)產(chǎn)生，一般為1.5-1.8 MPa，最大可達(dá)2 MPa。鋼制高壓板框機(jī)由高壓油缸提供，正常使用一般為2.5-3.5 MPa，最大可達(dá)5 MPa。出泥含水率:隔膜壓濾機(jī)出泥含水率可達(dá)到60%。鋼制高壓板框機(jī)出泥含水率可達(dá)到50-60%。添加劑：隔膜壓濾機(jī)使用添加劑為石灰粉劑、三氯化鐵溶液。高壓板框機(jī)使用添加劑包括

1.石灰粉劑、三氯化鐵溶液；

2.不含氯離子、石灰等的環(huán)保型藥劑，主要為草木灰和無(wú)機(jī)藥劑；

3.生物質(zhì)藥劑，主要為無(wú)機(jī)藥劑和生物質(zhì)為原料的有機(jī)物。進(jìn)料泵配置：隔膜壓濾機(jī)進(jìn)料泵需選用2臺(tái)（高低壓）螺桿泵和1臺(tái)高壓清水壓榨泵。鋼制高壓板框機(jī)進(jìn)料泵選用1臺(tái)高壓柱塞泵。設(shè)備投資及運(yùn)行成本：隔膜壓濾機(jī)設(shè)備投資約7-9萬(wàn)元/t含水率80%污泥，運(yùn)行成本約100-120元/t含水率80%污泥。鋼制高壓板框機(jī)設(shè)備投資約5-7萬(wàn)元/t含水率80%污泥，運(yùn)行成本約90-110元/t含水率80%污泥。綜上所述，與隔膜廂式壓濾機(jī)相比，鋼制高壓壓濾機(jī)在壓濾周期、脫水污泥含水率、進(jìn)料泵配置、壓濾壓力等多個(gè)方面具有一定優(yōu)勢(shì)，更易于工程的應(yīng)用。在設(shè)備投資方面，鋼制高壓壓濾機(jī)的設(shè)備成本稍高，但其運(yùn)行成本相對(duì)較低，可以根據(jù)污泥的最終處置方式選擇適當(dāng)?shù)奶砑觿姑撍蟮哪囡災(zāi)軌驖M足焚燒，堆肥等多種后續(xù)處置的要求。但鋼制高壓壓濾機(jī)存在單次處理量較低，要達(dá)到相同處理量，出泥批次更多，人員工作強(qiáng)度更大的缺點(diǎn)。

5結(jié)論

目前，隔膜壓濾機(jī)在污泥深度脫水中的應(yīng)用較為廣泛，脫水后泥餅的含水率能穩(wěn)定保持在60%以下，但因隔膜壓濾機(jī)需事先添加FeCl3和CaO對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理改性，且添加量較大，壓濾后的泥餅僅滿足混合填埋泥質(zhì)的要求。鋼制高壓壓濾機(jī)則可以通過(guò)選擇不含氯離子、石灰等的環(huán)保型藥劑或生物質(zhì)藥劑等不同的調(diào)理改性劑，對(duì)污泥進(jìn)行多級(jí)調(diào)理，分級(jí)改性，使脫水后的泥餅?zāi)軌驖M足焚燒，堆肥等多種后續(xù)處置的要求，拓寬了污泥深度脫水技術(shù)的應(yīng)用范圍。在工程設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)污泥的最終處置方式選擇脫水設(shè)備，以有效地降低污泥前端處理處置的投資成本和運(yùn)營(yíng)成本。

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