叠螺机与板框压滤机、带式压滤机、离心脱水机的区别

  污水处理中污泥的水分分布形态主要有四种,间隙水(或游离水),毛细水,吸附水和结合水,结合强度依次递增。因为污泥中的胶质微粒对水具有很强的亲和力,这也就是为啥污泥含水量高,不易压缩,很难用物理的方法将污泥与水分离开来,污泥处理亦是环保领域一个“老大难”的问题。这时候,污泥脱水机就成了比较合适的选择。

污泥脱水工艺按照原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类,主要设备形式有带式压滤机、板框压滤机、离心脱水机和叠螺脱水机。

一、叠螺机VS其他污泥脱水机

板框压滤机

板框压滤机
图:板框压滤机

  板框式压滤机是通过板框的挤压,使污泥内的水通过滤布排出,达到脱水目的。板框式脱水机可以过滤固相颗粒径在5μm以上、固相浓度在0.1%~60%的悬浮液,粘度大或胶体状的难过滤物料以及对滤渣质量要求较高的物质。

  板框式脱水机优缺点明显,它对进泥浓度适应性强,且出泥含固率较高,絮凝剂投加量小(甚至可以不加);但该设备占地面积大,为间断式运行,无法实现连续进泥处理,效率低,工作时设备为开敞式,工作环境较差。另外,板框压滤机的附属设备较多,因此后期脱水处理的故障率也相对较高。

  不过,经过近几年的发展,板框压滤机也适应了现代化污水处理厂的要求,如通过PLC系统控制就可以实现系统全自运方式,其压滤、滤板的移动、滤布的振荡、压缩空气的提供、滤布冲洗、进料等操作全部可通过PLC远端控制来完成,大减轻了工人劳动强度。

带式压滤机

带式压滤机
图:带式压滤机

  带式压滤脱水机是由上下2条张紧的滤带夹带着污泥层,从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过,依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力,把污泥层中的毛细水挤压出来,获得含固量较高的泥饼,从而实现污泥脱水。

  带式脱水机进入国内时间较早,为大多数污水厂和自来水厂所接受。带式脱水机噪声小、电耗少,且出泥效果受进泥负荷的影响不大,优点是出泥含水率较低、管理控制相对简单、对操作人员的素质要求不高。缺点是占地面积和冲洗水量较大,容易出现滤布堵塞、滤带跑偏等。

离心脱水机

离心脱水机
图:离心脱水机

  离心式脱水机主要由转鼓和带空心转轴的螺旋输送器组成,其设备布局紧凑,占地面积小,可显著减少基建投资。

  离心式脱水机具有污泥浓缩、脱水一体化处理功能,可以进行连续脱水处理,不容易出现故障,受进泥浓度变化影响小,而且污泥含固率高,出泥量大。与带式和板框式脱水机相比,它对絮凝剂和清洗用水的消耗量少,因此其运行成本会更低一些。

  缺点就是电耗高,且噪声很大。离心脱水机转轮或螺旋的外缘极易磨损,目前新型离心式脱水机螺旋外缘大多做成装配块,便于进行更换,其材质一般为碳化钨,价格昂贵。

叠螺脱水机

叠螺脱水机
图:叠螺脱水机

  叠螺脱水机占地面积小、冲洗水量少、噪声低、车间环境好,但单台设备处理量较小,上清液固体含量高,因此国内应用实例尚不多,主要用于小型污水站活性污泥直接脱水,并且在污水站建设中可取消污泥浓缩池的设计,节约成本。

  在污泥处理量相同时,叠螺式脱水机相比于离心式脱水机可节能85%,占地面积仅为其一半;在表面清洁方面,相比带式脱水机可节水95%。

  叠螺式脱水机尤其适合处理食品加工工厂经过加压处理的絮丝等含油污泥。螺压脱水进泥含水率要求一般为95%~99.5%,出泥含水率一般为75%~80%。

二、叠螺机和板框、带式、离心脱水机的性能对比

脱水机特点对比
图:脱水机特点对比

三、叠螺机的工作原理

  叠螺脱水机中,当螺旋推动轴转动时,设在推动轴外围的多重固活叠片相对移动,在重力作用下,水从相对移动的叠片间隙中滤出,实现快速浓缩。

  经过浓缩的污泥随着螺旋轴的转动不断往前移动;沿泥饼出口方向,螺旋轴的螺距逐渐变小,环与环间的间隙也逐渐变小,螺旋腔的体积不断收缩;在出口处背压板的作用下,内压逐渐增强,在螺旋推动轴依次连续运转推动下,污泥中的水分受挤压排出,滤饼含固量不断升高。最终实现污泥的连续脱水。

  叠螺式污泥脱水机将污泥的浓缩和压滤脱水工作在一个筒内完成,取代了传统的滤布和离心的过滤方式。

四、叠螺机的运行管理

  • 1、新机初次试车前,应认真检查各管道、仪表、电气是否正常,特别是要对工艺管道进行彻底冲洗,防止安装和焊接管道时残留的铁渣对主机动、静环和螺旋轴以及对泥饼泵的定子和转子造成损伤。
  • 2、检查背压板是否按实际使用距离紧固好。
  • 3、开机时主机变频器调节到使用频率,对于非变频电机在调节变频器时,进泥泵、加药泵的运行频率不低于18Hz,叠螺机主机不低于30Hz,泥饼泵不低于25 Hz。
  • 4、污泥调质。进泥和加药在混凝搅拌桶通过搅拌,若能迅速产生较大块状的絮凝团(约4cm),说明混凝效果较好;检查主机滤液时,若滤液中有较多颜色呈黑褐色的细小颗粒,说明絮凝效果不好,会出现跑泥现象;若滤液清澈但有粘手现象,说明絮凝剂投加量过大,容易造成药剂浪费;观察出泥口泥质情况时,用手紧抓污泥(一般含水率在80%)不应出现水滴现象。总之,若出泥量较大、滤液清澈不光滑,泥饼含水率正常,说明此时调质状态较好。
  • 5、新机或者主机腔体已清洗干净的,先将背压板调整到设备允许的最小间隙,再启动设备,待出口泥饼含水率达到约80%时,再将背压板间隙调大,但每次调整的间隙不能过大(间隙调整幅度过大会让腔体内压损失,造成出泥再次变稀)。进泥泥质、进泥量、含水率、加药量的不同,都会影响出泥的效果,也影响背压板的调整。同一污泥在含水率变化不大的情况下,背压板在调至最佳间隙后可不作调整。

五、叠螺机的常见故障

  • 故障1:本体驱动电机转向错误。要及时关闭附属电控柜内的电源开关,与逆转对应的电机电源线红与黑位置调换,通电后确认转向正确。
  • 故障2:污泥堵塞。轻微堵塞,反转将里面的污泥转出即可。堵塞严重,需要拆下来维修,清洗取出杂质或者其他检修。
  • 故障3:主轴不转。可能是堵塞,按照第二条处理。也可能是电机问题,安排人员检查或者更换电机。 故障4:异常响动。联系厂家解决。
  • 故障5:漏泥现象。常见的预防措施定期更换轴或者可以采用高合金焊条镀层的轴,这样的轴可以反复堆焊耐磨层,成本较低。
  • 故障6:出泥很稀。检查絮凝情况,检查进料浓度是否偏高,背压板是否没有安装好。
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