疊螺脫水機在垃圾滲瀝液污泥脫水中的應(yīng)用
行業(yè)動態(tài)
生活垃圾滲瀝液在生化處理過程中會產(chǎn)生大量的剩余污泥，通常采用機械脫水至含水率80%后再進行后續(xù)處理處置。污泥脫水設(shè)備的能耗也是目前滲瀝液處理工藝中重要部分，設(shè)計有效節(jié)能的污泥脫水工藝，從而為滲瀝液整體工藝節(jié)能降耗做出貢獻。
對比分析了板框式壓濾機、帶式壓濾機、離心式脫水機和疊螺脫水機等常用污泥機械脫水設(shè)備的技術(shù)特點和應(yīng)用范圍，并對疊螺式脫水機實際運行情況進行了現(xiàn)場調(diào)研，提出了節(jié)能的污泥脫水工藝，試用并表明其推廣能耗低、脫水效果好，適用于小規(guī)模污泥脫水工藝。
1 污泥脫水工藝的選擇
污泥脫水工藝按照脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水機離心脫水三大類，主要設(shè)備形式有帶式壓濾機、板框壓濾機、離心脫水機和疊螺脫水機。
（1）帶式壓濾脫水機
帶式壓濾脫水機是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)過，依靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，獲得含固量較高的泥餅，從而實現(xiàn)污泥脫水。
（2）離心式脫水機
離心脫水機主要由轉(zhuǎn)鼓和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下立即被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。污泥顆粒比重較大，因而產(chǎn)生的離心力也較大，被甩貼在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上形成固體層；水密度小，離心力也小，只在固體層內(nèi)側(cè)產(chǎn)生液體層。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下，被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓周圍的出口連續(xù)排出，液體則由堰四溢流排至轉(zhuǎn)鼓外，匯集后排出脫水機。
（3）板框式壓濾機
板框式壓濾機是通過板框的擠壓使污泥內(nèi)的水通過濾布排出，達到脫水目的。主要由凹入式濾板、框架、自動-氣動閉合系統(tǒng)側(cè)板懸掛系統(tǒng)、濾板震動系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機身一側(cè)光電保護裝置等構(gòu)成。
（4）疊螺脫水機
疊螺脫水機中，當螺旋推動軸轉(zhuǎn)動時，設(shè)在推動軸外圍的多重固活疊片相對移動，在重力作用下，水從相對移動的疊片間隙中濾出，實現(xiàn)快速濃縮。經(jīng)過濃縮的污泥隨著螺旋軸的轉(zhuǎn)動不斷往前移動；沿泥餅出口方向，螺旋軸的螺距逐漸變小，環(huán)與環(huán)間的間隙也逐漸變小，螺旋腔的體積不斷收縮；在出口處背壓板的作用下，內(nèi)壓逐漸增強，在螺旋推動軸依次連續(xù)運轉(zhuǎn)推動下，污泥中的水分受擠壓排出，濾餅含固量不斷升高，實現(xiàn)污泥的連續(xù)脫水。
四種設(shè)備的優(yōu)缺點對比如下表所示：
脫水方式 | 帶式壓濾機 | 板框壓濾機 | 離心機 | 疊螺式脫水機 |
脫水污泥含水率/% | 75～80 | 65～80 | 75～80 | 75～80 |
適用范圍 | 較廣，不適用含油污泥 | 需要減少運輸、干燥或焚燒費用；進一步降低含水率的場合 | 適用范圍廣，適用于黏度小、密度差大的固液分離 | 不適用于無機污泥（如金屬類污泥） |
運行穩(wěn)定性 | 濾布易堵塞和跑偏；連續(xù)運行困難 | 易堵塞；間歇運行 | 運行穩(wěn)定；可以連續(xù)運行 | 可實現(xiàn)自清洗，可連續(xù)運行 |
操作管理 | 維護復(fù)雜，需定期糾偏濾 | 需定期清洗更換濾布，維護復(fù)雜，操作耗時 | 操作較簡單 | 維護簡單，操作時間短 |
工作環(huán)境 | 密閉性較差；有異味；環(huán)境較差；沖洗濾布聲音較大 | 有異味，環(huán)境差；噪音、振動較大 | 封閉式，無異味，環(huán)境好；噪音大，振動劇烈 | 封閉式，基本無異味；噪音和振動較小 |
占地面積 | 大 | 大 | 較小 | 較小 |
藥劑量/(kg/t干泥) | 1～3 | 1～3 | 3～6 | 3～8 |
沖洗水量 | 大 | 大 | 較小 | 小 |
電耗 | 約為疊螺式3～5倍 | 約為疊螺式3～5倍 | 約為疊螺式10倍 | 小 |
綜合成本 | 較高 | 較高 | 高 | 低 |
垃圾滲瀝液處理生化污泥量小，項目一般采用離心脫水；但是隨著運營的成熟，漸漸重視運行能耗的降低，離心脫水的能耗成為很大的弊端，而疊螺式脫水機在能耗上就具有明顯的優(yōu)勢。
通過對比可知：對于垃圾滲瀝液污泥，帶式壓濾機濾布容易堵塞，且密封性較差，有異味，操作維護復(fù)雜等原因，實際工程中較少采用；離心脫水，具有人工強度小，封閉性好，占地省等特點，被普遍采用；而疊螺脫水機集污泥濃縮和脫水于一體，沖洗水量小、電耗低、操作維護簡單，可連續(xù)運行。綜合考慮，疊螺式脫水機是垃圾滲瀝液污泥脫水的較好選擇。
2 阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場滲瀝液污泥處理疊螺式脫水機的選型設(shè)計
2.1 污泥來源及性質(zhì)
阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場滲瀝液處理系統(tǒng)規(guī)模為600m3/d，污泥主要來自厭氧系統(tǒng)以及MBR生化系統(tǒng)排泥。污泥含水率約99%，SS濃度約12000mg/L。污泥處理量為15m3/h，處理后污泥含水率≤80%。
2.2 工藝流程
來自厭氧罐、A/O池以及MBR膜池排泥進入污泥儲池中儲存，污泥泵將污泥輸送至疊螺式脫水機前的混合槽中，與注入的高分子絮凝劑充分攪拌混合，迅速形成礬花；污泥通過進泥口進入脫水機本體后，在濃縮區(qū)瞬時發(fā)生重力濃縮，大部分濾液被排出；隨著污泥不斷被螺旋推進，壓力持續(xù)升高，設(shè)置在出泥口的背壓板產(chǎn)生反方向阻力，本體內(nèi)壓增高，使污泥充分脫水，泥餅從出泥口排出，泥餅含水率約80%；脫出的濾液在底部收集后進入污水處理系統(tǒng)處置。
2.3 疊螺脫水機設(shè)計和運行
污泥含水率按99%計，則干泥量為150kg/h；選用ANK-303-TA-CN型疊螺式脫水機1套，單臺處理干泥量為150kg/h，過濾本體螺旋直徑為300mm，電機總功率約為6.2kW。輔助系統(tǒng)主要包括加藥系統(tǒng)、泥藥混合系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)。
（1）加藥系統(tǒng)。設(shè)計PAM加藥系統(tǒng)采用APJ-2000型全自動加藥裝置。實際運行分析，PAM的投加量為干污泥的0.8%，約1.2kg/h。絮凝劑的投加量與實際運行時污泥處理量及污泥的性質(zhì)有關(guān)，直接影響污泥的脫水效果，需根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整藥劑的投加量。
（2）泥藥混合系統(tǒng)?；旌舷到y(tǒng)主要用于將污泥與藥劑進行充分混合，以形成礬花進入到疊螺式脫水機主體進行壓榨脫水。在混合槽設(shè)有進泥口、溢流口、加藥口和放空口，并設(shè)有液位調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)污泥量?；旌喜墼O(shè)置射流泥藥混合器，使污泥和藥劑快速有效混合。
（3）噴淋裝置。疊螺式脫水機配有自動沖洗裝置，沖洗裝置由噴淋管及噴嘴組成，噴射范圍覆蓋整個疊螺本體。因疊螺式脫水機具有自清洗功能，噴淋水量較小，約100L/h。
3 結(jié)論
疊螺式脫水機在北京阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場垃圾滲瀝液污泥處理中成功應(yīng)用，脫水后含水率約為80%。應(yīng)用結(jié)果表明：疊螺式脫水機對垃圾滲瀝液產(chǎn)生的剩余活性污泥具有很好的適應(yīng)性，并達到較好的脫水效果；克服了采用常規(guī)壓濾機容易堵塞、濾布難清理，或者噪聲大、能耗高的問題。
