引言

傳統的機械脫水設備，如帶式壓濾機、離心機和普通板框壓濾機等只能將污泥脫水至含水率80%左右，而含水80%的污泥呈流塑態，力學性能差，難以滿足垃圾填埋場處置的要求。對此,國家相關部門近期相繼發布污泥處理處置的文件，要求進人垃圾填埋場填埋的污水處理廠污泥含水率應<60%。要實現污泥含水率<60%的目標，一般需采用基于廂式隔膜壓濾機的污泥深度脫水工藝。該工藝也為污泥無害化處置和資源化利用奠定了基礎。

1污泥深度脫水工藝

污泥深度脫水處理一般包括污泥濃縮、污泥調質和壓濾脫水3個步驟。

1)污泥濃縮主要將含水率>99.2%的剩余污泥濃縮為含水率97%~98%的污泥，以減少污泥外理體積。污泥濃縮一般采用傳統的重力濃縮或機械濃縮方式。

2)污泥調質主要包括物理調質、化學調質和生物絮凝調質3種技術。其中化學調質應用最多最廣。化學調質是通過向污泥中投加調理劑，改善污泥的脫水性,減少和

抑制污泥中的病原菌。污泥調理劑包括表面活性劑、混凝劑、絮凝劑、助濾劑和穩定劑等。污泥調質系統包括污泥反應攪拌系統、藥劑計量和投加系統等。

3)壓濾脫水系統一般由全自動廂式隔膜壓濾機、壓濾機進料(進泥)系統、氣源系統、壓榨系統、卸泥輸送系統、自控系統等組成。壓濾脫水系統的關鍵設備采用全自動廂式隔膜壓濾機，調質后的污泥通過進泥泵輸送至壓濾機壓濾。當壓濾機進泥結束后，將高壓流體介質注人濾板與隔膜板之間，隔膜板鼓起壓榨泥餅,從而實現泥餅的進一步脫水，之后利用高壓空氣吹脫壓濾機進泥管中的污泥及泥餅表面的表面水，使泥餅含水率<60%。2系統設計點

2.1 調質系統

污水廠污泥中的固體物質主要是膠質微粒，與水的親和力很強,若不作適當的調理處理，直接采用廂式隔膜壓濾機脫水難以達到含水率<60%的要求。由于污泥的種類和組成成分不同，同一種化學調理劑在不同污泥中使用的效果和投加量是不同的，因此在調質系統設計前，宜進行試驗，試驗不同調理劑應用效果,并確定投加量和分析調理成本,選擇適宜的調理劑。

此外，向污泥中投加調理劑還應考慮如下問題。

1)是否會增加脫水污泥體積和質量,從而增加污泥處置費用。

2)是否會改變污泥中營養物質的結構和形態降低資源化利用的價值。

3)是否會改變污泥的性質,對生態環境造成二次污染。

4)選用的調理劑是否易獲取,調理系統設計上是否考慮多種藥劑都可投加的可行性。

2.2 進料系統

壓濾機進料(進泥)泵的選擇,應與壓濾機的選型相適應。壓濾機進料過程中的壓力由低到高變化，流量由大到小變化。因此–般1臺壓濾機須配備1臺大菜和1臺小泵。當壓濾機剛開始給料時，運行大泵，其流量大,壓力低:當保壓時,運行小泵，其流量小壓力高。大、小泵都宜采用變頻調速，以滿足流量和壓力變化。
為保護調質后的污泥絮體不被進料泵破壞，泵輸送過程不宜產生高速旋轉或較大剪切力。螺桿泵屬于旋轉式容積泵，可以連續、無脈動地輸送含有固體顆粒和黏稠度高的介質,特別適用于輸送調質后的污泥，最大程度地保持調質后的污泥特性。

此外,螺桿泵選型時還應注意以下3點。

1)一般污泥中的顆粒物較多,高轉速螺桿泵加速了轉子與定子間的磨耗，會縮短螺桿泵的使用壽命。因此,需注意螺桿泵的轉速選擇，一般宜<400r/min

2)由于大部分化學調質后的污泥具有很強的酸堿性,故螺桿泵的轉子材質宜選擇不銹鋼,定子材質宜選擇三元乙丙橡膠(EPDM)。

3)螺桿泵不允許在斷料的情形下運轉，一當發生,橡膠定子由于干磨擦，瞬間產生高溫而燒壞，因此螺桿泵應安裝干運行保護器或斷料停機裝置，確保不斷料運行。

2.3 壓濾機系統

污泥深度脫水宜選用全自動廂式隔膜式壓濾機，其與普通廂式壓濾機相比，具有以下優勢:采用可變濾室隔膜樂榨技術脫水污泥含水率顯著降低:采用可變濾室隔膜壓椀技術，提高了討濾效率，討濾周期大幅縮短,處理能力顯著增大:壓濾系統比普通廂式壓濾機系統能耗節省60%左右，節能效果明顯。

壓濾機壓榨討濾一般有氣壓榨和水壓榨2種高壓流體介質選擇。氣壓榨壓力范圍為0.5~0.8 MPa:當壓榨壓力>0.8MPa時，一般用水壓榨，但若壓力過高則要增加機械強度、質量及造價也會縮短壓榨隔膜的壽命，因此壓榨壓力宜控制在2.5MPa以內。

壓濾機入料方式一般為一端進料或雙端進料。當壓濾機過濾面積<400m時可采用–端進料:而過濾面積>400m時宜為頭尾雙端進料，提高進料速度。減少進料時間。

濾餅厚度是影響壓濾機處理能力及討濾效果的重要因索。濾餅厚度越小,過濾時間越短，但濾餅厚度過小將增加過濾循環次數，反而會增加總運行時間,影響處理能力:而濾餅厚度越厚，過濾時間將越長,濾餅中心部分含水率可能較高,影響過濾效果。因此一般濾餅厚度以30~40mm為宜
壓濾機實現自動化運行極為重要。為了保證系統的全自動運行功能，壓濾機須在每個步驟能全自動運行。其自動化應含自動壓緊、自動保壓、自動補壓。自動拉板卸料、自動接液翻板、濾布高壓自動沖洗等裝置,并配備PLC控制系統，除對本機所有功能進行控制以外,另可控制相關配套設備包括進料泵開停壓榨泵開停、各種控制閥門開閉、皮帶輸送機開停、名種儀表控制和報警裝置等。

2.4 濾布

濾布的選型決定了壓濾機所能實現的過濾速度和過濾精度，對壓濾機系統來說至關重要，濾布的選型是否正確.直接決定了壓濾機的過濾效果。
濾布的選型不僅與構成濾布的材質有關，而且與濾布的紗線構成方式及濾布的織法有關。目前所使用的濾布中最常見的是合成纖維經紡織而成的濾布。根據其材質的不同可分為滌綸、維綸、丙綸、錦綸等幾種。

濾布由3種不同的紗線織成構成濾布的紗線可分為單絲紗、復絲紗、短纖維紗。由單絲紗織成的濾布不易堵塞，卸餅性能及再生性好。由復絲紗織成的濾布抗拉強度高卸餅性能及再生性好。短纖維紗織成的濾布對顆粒截照性好，同時可提供極伴的密里性2]。濾布的織法有平紋、緞紋和斜紋織法。平紋編織的濾布截留能力最好,但容易堵塞;緞紋編織的濾布剝離性能較好，但截留能力較差;斜紋編織的濾布在各個方面的表現則比較平均
為了達到截留效果和過濾速度等各方面都比較理想，在濾布的選型上，應進行試驗篩選確定。

2.5 氣源系統

在廂式隔膜壓濾機系統中氣源系統由空氣壓縮系統和壓縮空氣儲存系統組成。經過螺桿空壓機壓縮空氣后進人儲氣罐儲存,儲存空氣通過管道連接到機身吹脫氣管，此外還用來控制氣動閥。

吹脫是利用壓縮空氣進行吹脫。此過程分為2個部分,反吹風和正吹風。反吹風是從機身尾端進料管道吹脫,使進泥管中未過濾的含水率較高的污泥吹回到污泥回流管中:正吹風是從壓濾機前端濾液管道進氣吹脫，吹脫泥餅表面的表面水，使卸泥時泥餅更容易脫落。吹脫空氣壓力要求為0.7~0.8 MPa。空壓機宜選用螺桿式空壓機，其具有體積小、噪聲低、振動小和運行可靠等特點。

3 結語

1)基于廂式隔膜壓濾機的污泥深度脫水技術是污泥脫水技術的一項突破，但由于污泥深度脫水工藝系統復雜及不確定因素多,相關的技術指導性文件也比較少,因此建議在工程設計前，應進行試驗，然后再確定調理劑及其投加量、據布選型等重要參數。

2)廂式隔膜壓濾機是壓濾脫水系統的關鍵設備。應該具有全自動運行功能，配套設備應完整合適，避免因功能或配套設備不到位而影響生產運行。

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