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  前言：在滾壓式污泥脫水機面世之前，污水處理廠常用的污泥脫水設(shè)備有臥螺離心機與帶式壓濾機，雖然目前應(yīng)用還比較廣泛，但他們都遠(yuǎn)遠(yuǎn)的落后于滾壓式污泥脫水機，不可同日而語。

　摘要： 污水處理廠常用的污泥脫水設(shè)備有臥螺離心機與帶式壓濾機，兩者各有優(yōu)點。根據(jù)實際工程對臥螺離心機與帶式壓濾機特點作了全面的對比，以便工程設(shè)計人員更好地進(jìn)行污泥處理設(shè)備的選型。
　關(guān)鍵詞： 污泥處理 污泥脫水 臥螺離心機 帶式壓濾機
過去，國內(nèi)城市污水處理廠的污泥（濃縮）脫水，絕大部分都采用帶式壓濾機（以下簡稱帶機），離心機因其噪音大、能耗高、處理能力低而很少采用，然而，最近幾年來，臥螺式離心機（以下簡稱離心機）的應(yīng)用大有超過帶式壓濾機之勢。
　　在國外，臥螺離心（濃縮）脫水機的應(yīng)用很普遍，而在國內(nèi)，臥螺式離心機的推廣主要得益于離心機廠家成功的市場營銷。國外采用離心機的主要原因是其脫水后含固率高，可達(dá)30%以上，而國內(nèi)由于污泥處置費用不高，對含固率要求也不高，一般只要求超過20%，這樣國外供給國內(nèi)的離心機的材質(zhì)和 加工精度降低一個檔次仍能滿足要求。由于國內(nèi)部分設(shè)計人員對采用離心機的認(rèn)識模糊，選用離心機而對其處理后含固率仍與帶機要求相同，這樣離心機就失去了其競爭優(yōu)勢。國內(nèi)許多設(shè)計院或用戶常常忽視了這一點。下面筆者根據(jù)帶機和離心機的使用調(diào)查情況，結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗，就污泥濃縮脫水設(shè)備的 選型問題作以下探討。 1 帶機與離心機的理論比較
　　由于帶機為污水處理廠污泥脫水的主流，因此離心機的優(yōu)點主要建立在與帶機的比較上，離心機廠商認(rèn)為，離心機對帶機來說，具有如下優(yōu)點：
　　① 臥螺離心機利用離心沉降原理，使固液分離，由于役有濾網(wǎng)，不會引起堵塞，而帶機利用濾帶 使固液分離，為防止濾帶堵塞，需高壓水不斷沖刷；
　　② 離心機適用各類污泥的濃縮和脫水，帶機也適用各類污泥，但對剩余活性污泥需投藥量大且脫水困難；
　　③ 離心機在脫水過程中當(dāng)進(jìn)料濃度變化時，轉(zhuǎn)鼓和螺旋的轉(zhuǎn)差和扭矩會自動跟蹤調(diào)整，所以可不設(shè)專人操作，而帶濾機在脫水過程中當(dāng)進(jìn)料濃度變化時，帶速、帶的張緊度、加藥量、沖洗水壓力均需調(diào)整，操作要求較高；
　　④ 在離心機內(nèi)，細(xì)小的污泥也能與水分離，所以絮凝劑的投加量較少，一般混合污泥脫水時的加藥量為：1.2kg/t[干泥]，污泥回收率為95%以上，脫水后泥餅的含水率為65%－75%左右，而帶濾機由于濾帶不能織得太密，為防止細(xì)小的污泥漏網(wǎng)，需投加較多的絮凝劑以使污泥形成較大絮團(tuán)，一般混合污泥脫水時的加藥量大于3kg/L［干泥］，污泥回收率為90%左右，脫水后泥餅含水率80%左右；
　　⑤ 離心機每立方米污泥脫水耗電為1.2kw/m3，運行時噪音為76－80db，全天24h連續(xù)運行滁停機外，運行中不需清洗水；而帶機每立方米污泥脫水耗電為0.8kw/m3，運行時噪音為70-75db，濾布需松馳保養(yǎng)，一般每天只安排二班操作，運行過程中需不斷用高壓水沖洗濾布；
　　⑥ 離心機占用空間小，安裝調(diào)試簡單，配套設(shè)備僅有加藥和進(jìn)出料輸送機，整機全密封操作，車間環(huán)境好；而帶機占地面積大，配套設(shè)備除加藥和進(jìn)出料輸送機外，還需沖洗泵，空壓機，污泥調(diào)理器等等，整機密封性差，高壓清洗水霧和臭味污染環(huán)境，如管理不好，會造成泥漿四溢；
　　⑦ 離心機易損件為軸承和密封件，卸料螺旋的維修周期一般在3a以上；而帶機易損件除軸承、密封件外，濾帶也需更換，價格昂貴；
　　⑧ 運行費用的計算。離心機廠商在進(jìn)行離心脫水與帶式壓濾脫水運行費用比較時，采用如下算法：
　　假設(shè)：
　　帶機投藥量4kg/（t[干泥]）計，單機處理電耗以0.8Kw/m3泥漿計，沖洗水：污泥漿為1：1；離心機投藥量以3kg/（t[干泥]）計，單機處理電耗以1.2kw/m3泥漿計，沖洗水以0計，電費0.5元/kw，水費0. 5元/m3，藥費80元/kg。
　　以8×104t/d的污水處理廠為例，干污泥量為10t/d，進(jìn)泥含固量為3%（濃縮后污泥），泥漿量為333m3／d，脫水后污泥含固率＞20%。計算得：
　　帶式壓濾機：藥費為3200元/d；電費為133. 2元/d；水費為166.6元/d。則帶機的日運行費用為∑=3200+1332+166.6＝3499.8元/d。
　　臥螺離心機：藥費為2400元/d；電費為199.8元/d；水費為0元/d；則離心機的日運行費用為∑=2599.8元/d。
　　運行費差額：900元／d，1a以360d計，△=900元／d×360d=324000元人民幣。即1a運行費帶機比離心機多32.4萬元人民幣。
　　因此，離心機廠商根據(jù)上述分析，得出如下結(jié)論：污泥脫水從原理上分析，采用離心機比帶機更合適；離心機由于分離效率高，對污泥的絮凝要求比帶機低，所以藥耗低，運行費用低月收率和脫水效果好，建議采用臥螺離心機。
2 對帶機與離心機實際使用情況分析
　　本人根據(jù)自己多年的設(shè)計經(jīng)驗和對臥螺離心機用戶的調(diào)查，對上述離心機的優(yōu)點——進(jìn)行考證，下面分別進(jìn)行分析：
　　前述第①條、第⑥條，情況確實如此。但對其余各條，筆者有不同看法。
2.1 適用介質(zhì)問題
　　離心機并不適用于各類污泥。經(jīng)調(diào)查，離心機不適用含粉煤灰等無機成份較多的污泥，因為粉煤灰經(jīng)過離心分離，附著在離心機內(nèi)壁較難去除，離心機刮泥刀遇到很大阻力，從而導(dǎo)致泥進(jìn)去后就出不來。我國北方某城市污水處理廠就出現(xiàn)這種情況，離心機沒法正常運行，不得不改成帶機，造成很大損失。
2.2 進(jìn)科的控制問題
　　前述第③條：離心機可根據(jù)進(jìn)料濃度變化自動調(diào)整轉(zhuǎn)差和扭矩，帶機要手動調(diào)整，事實上是因為進(jìn)料濃度的變化對離心機影響較大[1]，而對帶機的影響較小。
2.3 固體回收率及加藥量的問題
　　前述第④條：離心機的固體回收率確實比帶機高[1]，但這并不是說帶機固體回收率低就不能用，事實上濾波還得回流到前面，與污水廠進(jìn)水一道重新進(jìn)行處理。
　　藥劑投加量，是有爭議的，帶機廠商也會說，他們的帶機藥劑投加量也少，筆者設(shè)計的某15×104t/d城市污水處理廠，采用的是臥螺離心機脫水，投產(chǎn)后每噸干污泥的實測耗藥（PAM）量為 1.7－2.0kg，是比較低的。資料顯示，上海某污水廠也作過帶機脫水耗藥量試驗，城市污水每噸干污泥的藥劑也在20kg左右。由于各廠污泥性質(zhì)有所不同，很難說帶機藥耗就比離心機高多少。
2.4 電耗問題
　　電耗的差異并不是離心機廠商宣稱的那樣，實際上離心機電耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶機。
　　離心機的噪音，很刺耳，而帶機的噪音不在機器本身，主要是沖洗水的聲音，聲音感覺比離心機要好得多；運行時間理論上帶機也能24h運行，當(dāng)然帶機連續(xù)運行沒有離心機可靠。
2.5 機器的壽命問題
　　前述第⑦條：質(zhì)量好的帶機其軸承壽命都超過20a，與主機壽命差不多，濾帶確實需要常更換，濾帶一般能連續(xù)進(jìn)行2000h操作，如果間斷運行，保養(yǎng)良好也是2－3a更換一次，不管是國產(chǎn)還是進(jìn)口帶機，濾帶一般都可用國產(chǎn)濾帶代替，因此更換濾帶成本并不高，而臥螺離心機目前國產(chǎn)設(shè)備較進(jìn)口設(shè)備差距較大，如果更換螺旋，必須是國外原產(chǎn)的，因此這將會帶來很多麻煩，更換成本很高。
2.6 運行費用的計算
　　在離心機廠商計算離心脫水與帶式壓濾脫水運行費用比較時，所采用計算方法存在很多問題，運行成本主要包括：藥劑費、電費和水費。可以首先將其水費排除掉，因為現(xiàn)在帶機濾布沖洗全采用二沉地出水，是不用花錢的，其次，藥劑耗量到底帶機比離心機多多少很難說清，是有爭議的。筆者以某8×104t/d污水處理廠為例，對污泥處理的實際運行費用進(jìn)行了計算，結(jié)果如下：干污泥量：10t/d，含固量：0.8%（未濃縮污泥）。假設(shè)電費0.5元／kw，藥費60元／kg。
表1 臥螺離心機與帶機電耗比較：
比較項目　　　　　　　　　　　　 臥螺離心機　　　　　　　　　 帶式壓濾機
運行時間/h　　　　　　　　　　　　　 24　　　　　　　　　　　　　 16
處理能力（濕泥）/（m3.h-1)　　 10/（0.8%)/24=52　　　　　 10/(0.8%)/16=78
實際處理能力/（m3.h-1)　　　　　　 55-65　　　　　　　　　　　　 80-100
濃縮機功率/kW　　　　　　　　　　　 45　　　　　　　　　　　　　　 1.5
濃縮機液壓裝置功率/kW　　　　　　　 7.5　　　　　　　　　　　　 與脫水機合用
脫水機功率/kW　　　　　　　　　　　 22　　　　　　　　　　　　　　 2.2
脫水機液壓裝置功率/kW　　　　　　　 7.5　　　　　　　　　　　　　　 1.5
污泥切割機功率/kW　　　　　　　　　 7.5　　　　　　　　　　　　　　 無
濃縮提升至脫水/kW　　　　　　　　　 5.5　　　　　　　　　　　　　　 無
沖洗水泵/kW　　　　　　　　　　　　　 無　　　　　　　　　　　　　　　 7.5
總裝機功率/kW　　　　　　　　　　　　 95　　　　　　　　　　　　　　 10.5
需要切率/kW　　　　　　　　　　 95×85%=80.75　　　　　　　 10.5×85%=8.9
每天耗電/kW　　　　　　　　　　 80.75×24=1938　　　　　　　　 8.9×16=143
從上表可知，離心機與帶機每天電費差額為（1938 －143）kwh×0.5元／kwh＝897.5元人民幣。藥費如果真按離心機廠家所說，帶機比離心機多1kg／(t［干泥］），就目前市場PAM價格應(yīng)當(dāng)是60元／kg，則帶機比離心機每大多涓耗藥劑量為：10t／d×1kg／t＝10kg/d，每天多用藥劑費為10×60=600元，即每天帶機比離心機多用藥劑費為600元人民幣；假如帶機比離心機耗藥量大的話，總體來說帶機還是比離心機每天節(jié)省897.5－600＝297.5元，每年節(jié)省約10萬元人民幣。事實上，離心機的電耗是確定無疑的，而帶機的藥耗是有爭議的，如果帶機與離心機耗藥量相同的話，那么離心機每天比帶機運行費用要高 897.5元，即每年離心機比帶機多花費約33萬元人民幣。因此，從運行費用看，采用離心機并不比帶機省。
2.7 投資問題
　　從投資上看，上述帶式一體機若為進(jìn)口高檔次產(chǎn)品，全套約20萬美元，國產(chǎn)則更低，而上述一套離心濃縮脫水機約30萬美元，由于產(chǎn)品檔次差異或其他具體原因，價格會有所出人，但是一般來講，相同檔次的產(chǎn)品，離心機價格要比帶濾機高，然而，由于離心機占地少，污泥濃縮脫水間土建費用可節(jié)省一些，兩者基本相互抵消，也就是說帶機與離心機投資費用相差不多。
3 結(jié)語
從以上分析我們可以得出如下結(jié)論：離心機的優(yōu)點是出泥干、全密閉運行環(huán)境好。不需沖洗水，帶機的優(yōu)點是節(jié)省電耗、噪音小。因此污泥（濃縮）脫水是采用離心機還是帶機，一定要具體問題具體分析，切不可盲目跟風(fēng)。