隔膜式板框压滤机对污泥深度脱水的应用效果研究

发布时间：2022-10-28 已有1667人阅读

　　随着城镇化进程的不断推进，大量生产生活污水排放与治理成为人们关注的重点话题。不少污水处理厂污水处理压力越来越大，特别是一些城镇污水处理厂其污泥含量往往较高，直接影响到污水处理的效果。污泥中多数携带大量有毒有害物质，若不能及时有效处理，随意滞留堆积将对周围环境产生更为严重的影响。目前，社会公众及治污行业普遍将混合填埋作为污泥处理的可行方案，我国已经就相关污泥填埋处理工作制定了可靠的科学技术规范《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》(CJ/T249—2007)，其中，要求所填埋的污泥基本含水率要低于 60%，这一基本要求若不能满足，污泥是无法实现有效填埋的，后续治理问题依然存在。针对规范中的基本要求，传统使用的带式压滤机、离心脱水机等机械设备是难以适用的，在正常运行状态下，这些机械并不能实现最佳脱水效果，其污泥含水率仍在 60% 以上，且多数处于 78％水平线附近。随着隔膜式板框压滤机的诞生，其自身操作便捷、性能可靠、出泥含固率高等优势，能够在正常工作中积极发挥，在化学调理方式的配合下有效控制污泥的含水率居于 60％以下。

隔膜式板框压滤机对污泥深度脱水的应用效果研究

　　隔膜式板框压滤机概述

　　1、隔膜式板框压滤机结构组成

　　隔膜式板框压滤机通常由几部分组成：机座与支撑结构体、机架、进料口与进气口、滤板与滤布、水洗架、压力泵、隔膜板、压紧板、液压系统以及电控柜等。

　　2、隔膜式板框压滤机工作原理

　　隔膜式板框压滤机工作原理为：大量污泥通过进料口进入机身，压力泵向压滤机隔膜板中高压注水，产生的隔膜张力将被用于挤压污泥，从而得到脱水效果。经过必要的滤布排出滤液后，留下固体经滤布阻隔进一步集聚，形成可靠的低含水性物质。

　　3、隔膜式板框压滤机应用关键参数

　　（1）进泥含水率。通常，准确进入到隔膜式板框压滤机内的污泥初始含水率就应该积极控制在较低水平，如在进料口中混入高含水率的污泥，将增加污泥调理的难度，无法在规定时间内完成进料，而且进料不顺畅还会导致污泥螺杆泵流量提升，导致整个泵体的功率增加，电能消耗增大，且对硬件装置的损耗也会增大。原则上，要控制进料口出的待脱水污泥达到 98% 以下的含水率。

　　（2）固体污泥量。隔膜式板框压滤机每一次运行处理所能接受的固体污泥量始终保持在一个设定值范围内。从机械的构造特点就能看出，污泥是需要在板框压滤机的滤室内产生过滤与挤压作用的，这样的容积自然是相对固定的。当前，市面上常见的压滤机设计为 800㎡压滤面积，其自身的机体滤室容积设计为 16080L。因此，一次进料可实现吞吐的最大固体污泥量应保持在设计量值的 85%以上，不能低于最低限值，当然最高也就实现 100%的满容量状态。根据隔膜式板框压滤机的工作原理，一旦完成进料，污泥就需要在隔膜板中注入高压水从而有效鼓张隔膜，使得隔膜产生足够量的隔膜张力，挤压板间污泥进料后完成脱水工作。如果隔膜板间的污泥含量不在设计范围内，那么空间无端增大的情况下，高压注入的水量增加，容易导致隔膜出现挤破异常状况，大量高压水外泄流出，将流入电机等处，容易造成更大的意外事故。

　　（3）压榨压力。隔膜式板框压滤机中的隔膜板通常采用“TPE 弹性物质、无碱玻纤、增强聚丙烯”等化学有机材料合成，从而具备抗高温、高压的性能。一旦压榨运动启动后，压榨压力达不到要求，就不能实现隔膜板的隔膜有效鼓胀，张开无力或不充分自然影响到整个机械的深度脱水效果。在工业运用中，压榨压力通常要高于 1MPa 标准。

　　隔膜式板框压滤机处理污泥深度脱水的典型工程应用

　　某污水处理厂为某村镇级污水处理厂，在污泥深度脱水工程设计中，主采“重力浓缩 + 污泥化学调理 + 隔膜式板框压滤机” 综处工艺，以污泥进料含水率 80% 来计算，日常处理污泥规模可达到为每日 200t常量。

　　该污水处理厂的污泥深度脱水系统中共装配 4 台隔膜式板框压滤机，采用“三用一备”运行模式，四台设备之间互为备用。三台运行压滤机中，1 号机主要用于进料、2 号机主要用于压榨、3 号机主要用于退泥，三台机械运动中彼此交替。4 号机处于热准备阶段，以为其他机械出现机器故障需要停机维护等情况。整个系统选用的隔膜式板框压滤机，其有效过滤面积达到 800㎡。

　　隔膜式板框压滤机的工作流程及应用效果

　　1、浓缩

　　某处污水处理厂中经污水处理后得到的剩余污泥，经过必要板框压滤机时的含水率在98%以下，含水率降低的同时，污泥整体体积降至原先的2/5，降低了调理环节的难度。同时，该处污水处理厂还接受来自其他污水处理厂含水率达到80%的脱水污泥，采用污泥螺杆泵按相应体积比提升至调理池。

　　2、调理

　　调理池一次接受调理的污泥量共110m³体积，可供 1 台压滤机使用。调理是确保污泥可顺利进入隔膜式板框压滤机的重要工序。通常，调理需要添加絮凝剂、助凝剂等辅助溶剂，调高酸碱度，改善污泥脱水性能，降低或减弱污泥课粒的附水性能，促进污泥脱水效果。各种辅助化学药剂在污泥进池过程中添加，一般在一刻钟时间内添加完成，并经过半小时搅拌即可发挥作用。接受调理的污泥不可久放，基本可得到 96%左右的混合污泥，利用污泥螺杆泵提升送至隔膜式板框压滤机。

　　3、压滤机深度脱水

　　隔膜式板框压滤机常见的工作流程有几个主要步骤：进料、过滤、反吹、压榨、卸料、水洗。其中的水洗步骤一般需要按照机械运行实况来操作，基本保持一周或两周水洗一次。进料时，时长应控制在 2h 左右，确保进料压力始终能够达到高限要求。反吹过程应执行两次，第一次可提高污泥过滤饼含固率，第二次将启动压缩空气系统，反吹洗其中的残留污泥与滤液。反吹时长通常保持 10s 即可。压榨过程中注入高压水的最高水压应为 2MPa，一般将隔膜压榨时间控制在 1—2h。经滤布阻隔后的固体物质能够有效提升污泥含固率。整个拉板卸料的过程，应该保持时长在 1.5h 左右，这样可充分保障整个滤布的震动，完成污泥滤饼的退出和拆卸。

　　应用效果分析

　　该污水处理厂在污泥深度脱水工程项目中，积极应用隔膜式板框压滤机，投产运行以来，单台压滤机一次能够直接调理相当于干性污泥 4t含量的污泥量，相当于处于污水超 2 万 m³。从运行成本及费用上看，运行成本稍高于传统带式脱水机，但与其他类似技术的运行相比较为合理。

　　结束语

　　为保障基本的填埋污泥含水量达到技术标准要求，一些污水处理厂积极采用隔膜式板框压滤机来完成污泥深度脱水，实现了高效率的污泥含水率控制效果。隔膜式板框压滤机在污水处理厂的污泥深度脱水工程应用中效果显著，能够配合化学调理方法有效完成治污埋泥目的，从而满足了相关规范标准的基本要求，提升了治污效果。