1、概述

污水處理廠常用的污泥脫水設備有臥螺離心機與帶式壓濾機。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（濃縮）帶式壓濾機（以下簡稱帶機），最近幾年來，臥螺式離心機（以下簡稱離心機）在城市污水處理廠也逐步得到了應用。但是由于技術上的原因和使用經(jīng)驗的積累少，對離心機的綜合測試比較少，尤其是在污泥脫水行業(yè)的應用只是在最近幾年才逐步增多，所以對離心機和帶機的綜合比較也就缺少系統(tǒng)性。

本文通過對現(xiàn)有的使用帶機或離心機的情況作了一個比較，希望對選型或使用有一個指導。

2、優(yōu)缺點比較

2.1離心機的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

1） 離心機的最大優(yōu)點是占地小；

2） 污泥工藝條件正常的情況下全自動連續(xù)運行比較穩(wěn)定，可以實現(xiàn)全封閉。

3）對于密度差合適的污泥，脫水后的污泥含固率比較高。

4）在脫水過程中，只在關機（或開機）沖洗幾分鐘，節(jié)約沖洗水。

缺點：

1） 由于采用離心力脫水，運轉速度高，一般在3000rpm左右，所以功率大，運行費用高，運行時震動噪聲大。

2） 離心機并不適用于各類污泥，密度差過小，導致分離效率低，回收率低或藥劑消耗量大；密度差過大，致密的污泥易堵塞脫水通道，導致卸料困難，無法排泥。

3） 活性污泥脫水，對藥劑要求高，有時消耗量會比較大。

4） 故障修復周期長。由于離心機內(nèi)部故障，需要維修水平高的專業(yè)人員方可施工，同時需要拆卸機器，或維修轉鼓，現(xiàn)場維修難度大，返廠維修時間長，特別是進口機器，維修更加不方便，備件費用很高。

5） 投資較大。

2.2帶機的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

1） 不同種類、不同濃度的污泥適應能力強，尤其是濃度較低、密度差小或脫水性能一般的污泥。

2） 運行費用低。

3）原理簡單，維修方便，操作直觀、容易掌握。

4）連續(xù)工作，相比較其它污泥脫水設備，處理量大，投資少。

5）帶式脫水機的重力濃縮段，可以適應處理進泥的高水力負荷，而又不影響最終泥餅質(zhì)量。

6）從工藝流程上取消了單獨的濃縮環(huán)節(jié)和操作單元，簡化了污泥處理的工藝流程。

7）濃縮脫水一體機縮短了污泥濃縮過程中的停留時間，避免了污泥中磷的再次釋放。

8）帶機也可以采取封閉措施，改善操作環(huán)境，亦可以滿足除臭等技術要求。

缺點：

1） 占地面積大，有些廠家的濃縮脫水一體機不能夠做到全封閉，會導致現(xiàn)場工作環(huán)境比較差。

2） 有濾帶、刮板等耗材。

3、投資及運行費用比較

3.1系統(tǒng)概述

除了設備及脫水機房土建投資外，由于污泥脫水費用在污水處理廠中占有相當大的比重，所以在保證污泥脫水效果的同時，運行費用是衡量工藝投資的一個很重要的方面。

本文以30000m3/d市政污水處理廠的污泥脫水為例，對脫水機房使用離心機和帶機時的設備配置、運行費用作一個分析比較。

工藝參數(shù)：

水量：30000m3/d

預計剩余污泥量：500m3/d，含水率：99.2％；干泥量：4000kgDS/d。

工作制：16h（含開機前后空轉時間）

脫水機房主要設備配置如下：

選擇機型：

方案一：離心機；型號：LX450，轉鼓直徑：450mm，處理量：35m3/h

方案二：濃縮帶式壓濾機；型號：DNY1500，帶寬：1500mm，處理量：35m3/h

具體設備配套方案如下表。

序號	名稱	型號	功率（kW）	數(shù)量	備注
1	離心機	LX450	45＋11	1
	（濃縮）帶機	DNY1500	1.5＋0.75	1
2	加藥裝置		3.18	1
3	污泥泵		5.5	1
4	污泥切割機		7.5	1	帶機不需要
5	加藥泵		0.75	1
6	沖洗泵		7.5	1	離心機不需要
7	泥餅輸送機		1.5	1

運行費用包括以下五方面：電費、藥劑費、水費、人工費、耗材費等，在下文中分析。

3.1投資比較

兩種污泥脫水系統(tǒng)設備差別在于：離心機為了保證污泥顆粒度，防止堵塞或引起運轉不平衡，必須配置污泥切割機；帶機為了保證濾帶的清潔，必須配置沖洗泵。其它配套如加藥裝置、加藥泵、污泥泵、輸送機、控制系統(tǒng)及儀表等基本相同，表格中不再列舉。

序號	離心機系統(tǒng)		帶機系統(tǒng)		備注
	設備名稱	價格（萬元）	設備名稱	價格（萬元）
1	離心機	45.0	（濃縮）帶機	30.0	均為國產(chǎn)
2	污泥切割機	6.0	沖洗泵	0.5
3	其它配套設備	20.0	其它配套設備	20.0
	合計	71.0		50.0

3.2運行費用分析

3.2.1電費

 

比較項目	臥螺離心機	帶式壓濾機
主機功率/kW	45	1.5＋0.75
液壓或氣動裝置功率/kW	11	0.75
污泥切割機功率/kW	7.5	無
沖洗水泵/kW	無	7.5
總裝機功率/kW	63.5	10.5
需要功率/kW	63.5×85%=53.98	10.5×85%=8.93
其他配套功率/kW	11	11
系統(tǒng)功率/kW	64.98	19.93
電費（按0.85元/kWh）	64.98×0.85＝55.23	19.93×0.85＝16.94

注：離心機功率參數(shù)來源于國產(chǎn)某品牌LX450。其它配套包括加藥裝置、加藥泵、污泥泵、輸送機等。

3.2.2藥劑費

    根據(jù)對帶機和離心機在多家客戶的使用調(diào)查，實際上帶機和離心機的藥劑消耗量大體相當，基本上在3～5‰（干藥/干泥）之間。差別在于離心機對藥劑的要求比較高，藥劑單價會高于帶機，而帶機對藥劑的要求則相對較低。如果藥劑質(zhì)量相當?shù)那闆r下，離心機有可能藥劑消耗要更高，具體得視污泥性質(zhì)決定。（市場上一般質(zhì)量較好的陽離子藥劑價格為約35元/kg。）

3.2.3水費

除了藥劑溶解使用自來水以外，帶機在使用時還必須對濾帶進行連續(xù)反沖洗，但是在污水處理廠實際使用過程中，大多使用回用水，所以費用相比自來水而言，費用可以大幅降低。

這里回用水按照0.5元/m3計算。

3.2.4人工費

兩者相當。

3.2.5耗材

帶機的耗材主要為濾帶，離心機的最大費用在于轉鼓及其相關軸承的維修等。濾帶在國內(nèi)隨著聚酯化工技術的發(fā)展，已經(jīng)全部國產(chǎn)化，價格比較低廉，所以兩者的耗材費用差別在同等質(zhì)量水平下，很難區(qū)分高下。

帶機的濾帶費用按照一年一套計，費用為：12000元，加上其它費用3000元，合計在15000元左右。國產(chǎn)離心機轉鼓按照三年大修期計算，維修費為50000元左右，費用基本相當。

3.2.6綜合比較

    按照上述30000m3/d污水處理廠污泥脫水的實際運行費用計算，單位時間內(nèi)結果如下：（單位：元）

項目	離心機	帶機
每天電耗	55.23×16＝883.68	16.94×16＝271.04
每天藥耗	4‰×35×8×16×40＝713.6	713.6
每天水耗	0	15×16×0.5=120
每天人工費	100	100
每年耗材或維護費	15000	15000
一年運行費合計	634507.2	454693.6

所以使用離心機的運行費高于帶機179813.6元/年。

4、結論

離心機具有全密閉運行、環(huán)境好、占地小的優(yōu)點，帶機具有運行費用低、維護方便、適應性強的優(yōu)點。所以不同設備各有所長。根據(jù)以上分析，對于污水處理廠污泥脫水設備的選型需要根據(jù)具體情況來決定。當然最重要的是選用質(zhì)量好、運行穩(wěn)定、技術成熟的設備，才能保證污泥脫水任務的圓滿完成。

 

 

注：參考文獻

1、臥螺離心機與帶式壓濾機的比較，《工業(yè)用水與廢水》2002年第1期，王 淦

2、臥式離心機的運行體會，《工業(yè)用水與廢水》2000年第2期，姚惠江