卷烟工厂污水站污泥脱水设备选型探析

王永全

（厦门烟草工业有限责任公司，福建 厦门 361000）

1 背景

厂区污水有生产废水和生活污水。生产废水主要来自洗烟梗、生产工艺设备的清洗及地面清洗，内含有少量烟灰、烟末、糖料、香料、胶水等有机杂质。生活污水主要来自食堂及厕所化粪池排水。生产废水与生活污水汇入同一排污管道后进入污水处理站统一处理。污泥处置成本占水处理总成本的26%～36%，而降低含水率就是减少污泥的体积，可以有效降低污泥处置成本。机械脱水方法有过滤脱水法和离心脱水法。过滤脱水法是将湿污泥用滤层过滤，污泥被留存在滤层上，主要有带式压滤机、板框压滤机设备。离心法是利用不同的离心倾向达到泥、水分离，主要有卧式离心脱水机。现有的污水脱水设备为叠螺式污泥脱水机。

2 污泥脱水机比较

2.1 带式脱水机

带式压滤机，通过重力脱水，两条滤带之间楔形脱水，滚轮、导引滚轮及压挤滚轮等构成加压脱水。带式压滤机运行噪声小、电耗低，管理控制相对简单，设备能够连续自动化运行。对操作人员技能要求低。但带式压滤机也存在占地面积大，滤布冲洗用水量大造成二次污染，且容易出现滤布堵塞、滤带跑偏等缺点。出泥含水率高，一般在80%～85%。带式压滤机为敞开式结构，在使用中滤带加压脱水时，存在污水、甚至个别污泥飞溅的情况，对周边环境污染较大。由于采用在线形式，配置高压水喷头，对滤布进行同步喷洗。清洗水的飞溅情况较为严重。采用在线高压水喷洗，清洗位置比较固定，存在清洗不均匀的情况。个别地方一直反复喷洗，个别地方清洗不到的情况。一段时间过后，清洗不到的部位，容易形成滤布的脏堵。反复清洗的部位，由于高压水的冲刷作用，将损坏滤布的纤维结构，使得滤布的过滤孔洞变大，影响了滤布的过滤效果，从而影响了滤布的使用寿命。

2.2 卧式离心脱水机

卧式离心脱水机，利用高速旋转的转轴、转桶的离心力作用，对污泥进行脱水。卧式离心脱水机的转轴为空心轴。初始污泥为泥水混合状态，采用泵送入卧式离心脱水机的空心轴内。卧式离心脱水机的空心转轴将污泥送入转筒。转轴带动转桶一起高速旋转，且转桶的半径大于转轴的半径。污泥在转桶离心力作用下，被甩到转鼓腔内。由于比重不同，实现固液分离。卧式离心脱水机能够连续运行，受进泥浓度影响较小。缺点是转轴、转桶等运转速度快，耗电量高，噪音大，维护维修较为麻烦。出泥含水率一般为80%～87%。由于采用离心力脱水，存在污泥离心不均匀的情况，使得设备运行震动较大。因此，一般要求设备需有专门的设备基础，并将卧式离心脱水机设备支架固定在专门的设备基础上方。每次工作完毕后，需对卧式离心脱水机的污泥管路进行清洗，防止污泥在管路、转子、转桶、转鼓腔内干燥板结，影响后续使用。由于转子、转桶、转鼓腔内，均为密闭式结构，平时采用水冲洗较为困难，容易出现有清洗不到和清洗不干净的情况。因此，在清洗过程中，需要清洗的水流量尽量大一点，并持续清洗一段时间。在清洗的过程中，可以开启卧式离心脱水机，并进行低速运转，直至排出的清洗水基本清澈为止。

2.3 叠螺式脱水机

叠螺式脱水机采用动定环相对运动方式进行污泥脱水。在螺旋轴的旋转作用下，活动板相对固定板不断错动脱水。叠螺式污泥脱水机具有连续运行脱水，但处理能力较小，能耗较低的特点。同时，动静环长期相对运动，容易造成磨损，降低了污水的脱水干度。出泥含水率一般为80%～90%。动静环磨损后，需进行及时的更换，否则，影响了污水的脱水干度。但是，动静环是叠螺式脱水机的主要部件，配件费用相比较为昂贵。叠螺式脱水机在使用过程中，需用高压水，对碟片进行冲洗。在叠螺式脱水机使用完毕后，需让叠螺式脱水机再空转一段时间，并用水对碟片进行冲洗，防止碟片内，碟片间的污泥干燥、板结固化。同样，碟片腔体内为封闭式结构，采用水冲洗，可能存在有冲洗不到的部位。采用水冲洗，同样存在污水的二次污染。叠螺式脱水机设备小、占地小，比较适用于小型、污泥量少，对干度要求不是很高的污水站运行使用。

2.4 板框式脱水机

采用高压泵向板框式脱水机打入污泥，经过板框挤压脱水，水从滤布挤出。板框式脱水机脱水效果好，絮凝剂投加量小。缺点为不能连续运行，需对滤布进行清洁或更换滤布。在压滤过程中，污泥的过滤速度同过滤压力成正比，与污泥的黏度成反比，并且随着压滤的进行，滤饼厚度的增大，滤室中留的固体物集合体(最终发展成为滤饼)的孔隙率逐渐减小，过滤速度呈下降趋势。出泥含水率一般在60%～70%。由于板框式脱水机不能连续运行，所以在设备选型时，选择的设备能力需有充足的余量。板框式脱水机在运行过程中，需用空压气作为压榨的动力。因此，需要全程开启空压机。如果工厂本身有气源，可以采用工厂整体的气源进行供应。如果工厂本身没有气源，则需根据需要配置小型的空压机，供板框式脱水机压榨时使用。滤布要根据所要过滤的污水、污泥情况，进行合理的选型。一段时间后，滤布存在脏堵的情况，需要及时进行清洗和更换。板框式脱水机采用长时间的压榨脱水，设备运行噪音小。压榨完毕，进行卸泥时，可以通过板框压滤机进行自动卸泥。当存在泥掉落不下来时，可以采用铲子，进行人工协助铲泥。由于需要脱泥，因此，板框式脱水机最好安装的高度较高。板框式脱水机下方可以存放装卸脱水后污泥的小车或者布袋。板框式脱水机存在油压的机头，需定期更换液压油。板框式脱水机操作工序相对较多，因此，板框式脱水机多配置有PLC 控制系统，使得大部分相关工作，工序均在PLC 控制下自动完成。板框式脱水机设备总体体积较大，电控较为复杂，最好安装在室内机房中。

从以上分析，板框脱水机的出泥干度达到60%，能有效降低污泥的体积，便于污泥的转运和后续利用，因此，项目优先采用板框脱水机。

3 板框式脱水机注意事项

3.1 主梁及设备防腐

主梁设备需采用刚度好的钢材制作，防止设备压榨时支架变形。脱水机所处的环境差，设备需方便清洁且具有良好的防腐性能。设备需喷砂防腐处理，主要部件采用不锈钢包扎防护。主梁及重要部件采用不锈钢包扎，便于板框式脱水机使用完毕后或定期进行清洗，也有助于设备的防腐。

3.2 滤布选择

滤布应选择牢固耐用、透水性能好、脱泥性能好的滤布。滤布在织造的原料、制作工艺不同，其强度、透气性等均不同，需依据过滤物料的物理、化学属性来挑选。必要时，需采用实验确定。滤布需定期或根据污染情况，及时清洗或更换。清洗时，可以添加部分清洁剂进行清洗。

3.3 隔膜式腔体

采用隔膜式腔体，增大压榨的压力。采用聚丙烯材料隔膜板具有强度高、弹性好、耐磨性好，解决了传统隔膜片强度与弹性相互矛盾的问题。隔膜模板要防止被尖锐的东西割破。

3.4 进料方式选择

采用上端板外进料的形式。进料通道属于并联形式、不易堵塞，形成的滤饼厚度比较均匀，也比较容易卸泥。

4 结语

本文对四种污泥脱水方式进行了分析比较。随着环保对污泥干度的要求越来越高，为了满足项目关于污泥干度的要求，优先选用板框脱水机。并对板框脱水机使用过程中的防腐、滤布选择、压榨、进料方式进行了研究，取得了良好的效果。