1、概述

污水處理廠常用的污泥脫水設(shè)備有臥螺離心機(jī)與帶式壓濾機(jī)。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(jī)（以下簡稱帶機(jī)），最近幾年來，臥螺式離心機(jī)（以下簡稱離心機(jī)）在城市污水處理廠也逐步得到了應(yīng)用。但是由于技術(shù)上的原因和使用經(jīng)驗的積累少，對離心機(jī)的綜合測試比較少，尤其是在污泥脫水行業(yè)的應(yīng)用只是在最近幾年才逐步增多，所以對離心機(jī)和帶機(jī)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(jī)或離心機(jī)的情況作了一個比較，希望對選型或使用有一個指導(dǎo)。

2、優(yōu)缺點(diǎn)比較

2.1離心機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1） 離心機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是占地小；

2） 污泥工藝條件正常的情況下全自動連續(xù)運(yùn)行比較穩(wěn)定，可以實(shí)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(guān)機(jī)（或開機(jī)）沖洗幾分鐘，節(jié)約沖洗水。

缺點(diǎn)：

1） 由于采用離心力脫水，運(yùn)轉(zhuǎn)速度高，一般在3000rpm左右，所以功率大，運(yùn)行費(fèi)用高，運(yùn)行時震動噪聲大。

2） 離心機(jī)并不適用于各類污泥，密度差過小，導(dǎo)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(dǎo)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(fù)周期長。由于離心機(jī)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(jī)器，或維修轉(zhuǎn)鼓，現(xiàn)場維修難度大，返廠維修時間長，特別是進(jìn)口機(jī)器，維修更加不方便，備件費(fèi)用很高。

5） 投資較大。

2.2帶機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

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

2） 運(yùn)行費(fèi)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(shè)備，處理量大，投資少。

5）帶式脫水機(jī)的重力濃縮段，可以適應(yīng)處理進(jìn)泥的高水力負(fù)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(dú)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(jī)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(jī)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(shù)要求。

缺點(diǎn)：

1） 占地面積大，有些廠家的濃縮脫水一體機(jī)不能夠做到全封閉，會導(dǎo)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(yùn)行費(fèi)用比較

3.1系統(tǒng)概述

除了設(shè)備及脫水機(jī)房土建投資外，由于污泥脫水費(fèi)用在污水處理廠中占有相當(dāng)大的比重，所以在保證污泥脫水效果的同時，運(yùn)行費(fèi)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(jī)房使用離心機(jī)和帶機(jī)時的設(shè)備配置、運(yùn)行費(fèi)用作一個分析比較。

工藝參數(shù)：

水量：30000m3/d

預(yù)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(jī)前后空轉(zhuǎn)時間）

脫水機(jī)房主要設(shè)備配置如下：

選擇機(jī)型：

方案一：離心機(jī)；型號：LX450，轉(zhuǎn)鼓直徑：450mm，處理量：35m3/h

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

具體設(shè)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(jī)	LX450	45＋11	1
	（濃縮）帶機(jī)	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(jī)		7.5	1	帶機(jī)不需要
5	加藥泵		0.75	1
6	沖洗泵		7.5	1	離心機(jī)不需要
7	泥餅輸送機(jī)		1.5	1

運(yùn)行費(fèi)用包括以下五方面：電費(fèi)、藥劑費(fèi)、水費(fèi)、人工費(fèi)、耗材費(fèi)等，在下文中分析。

3.1投資比較

兩種污泥脫水系統(tǒng)設(shè)備差別在于：離心機(jī)為了保證污泥顆粒度，防止堵塞或引起運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡，必須配置污泥切割機(jī)；帶機(jī)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(jī)、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(jī)系統(tǒng)		帶機(jī)系統(tǒng)		備注
	設(shè)備名稱	價格（萬元）	設(shè)備名稱	價格（萬元）
1	離心機(jī)	45.0	（濃縮）帶機(jī)	30.0	均為國產(chǎn)
2	污泥切割機(jī)	6.0	沖洗泵	0.5
3	其它配套設(shè)備	20.0	其它配套設(shè)備	20.0
	合計	71.0		50.0

3.2運(yùn)行費(fèi)用分析

3.2.1電費(fèi)

 

比較項目	臥螺離心機(jī)	帶式壓濾機(jī)
主機(jī)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(jī)功率/kW	7.5	無
沖洗水泵/kW	無	7.5
總裝機(jī)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(fèi)（按0.85元/kWh）	64.98×0.85＝55.23	19.93×0.85＝16.94

注：離心機(jī)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(jī)等。

3.2.2藥劑費(fèi)

    根據(jù)對帶機(jī)和離心機(jī)在多家客戶的使用調(diào)查，實(shí)際上帶機(jī)和離心機(jī)的藥劑消耗量大體相當(dāng)，基本上在3～5‰（干藥/干泥）之間。差別在于離心機(jī)對藥劑的要求比較高，藥劑單價會高于帶機(jī)，而帶機(jī)對藥劑的要求則相對較低。如果藥劑質(zhì)量相當(dāng)?shù)那闆r下，離心機(jī)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(fèi)

除了藥劑溶解使用自來水以外，帶機(jī)在使用時還必須對濾帶進(jìn)行連續(xù)反沖洗，但是在污水處理廠實(shí)際使用過程中，大多使用回用水，所以費(fèi)用相比自來水而言，費(fèi)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(fèi)

兩者相當(dāng)。

3.2.5耗材

帶機(jī)的耗材主要為濾帶，離心機(jī)的最大費(fèi)用在于轉(zhuǎn)鼓及其相關(guān)軸承的維修等。濾帶在國內(nèi)隨著聚酯化工技術(shù)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(fèi)用差別在同等質(zhì)量水平下，很難區(qū)分高下。

帶機(jī)的濾帶費(fèi)用按照一年一套計，費(fèi)用為：12000元，加上其它費(fèi)用3000元，合計在15000元左右。國產(chǎn)離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓按照三年大修期計算，維修費(fèi)為50000元左右，費(fèi)用基本相當(dāng)。

3.2.6綜合比較

    按照上述30000m3/d污水處理廠污泥脫水的實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用計算，單位時間內(nèi)結(jié)果如下：（單位：元）

項目	離心機(jī)	帶機(jī)
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(fèi)	100	100
每年耗材或維護(hù)費(fèi)	15000	15000
一年運(yùn)行費(fèi)合計	634507.2	454693.6

所以使用離心機(jī)的運(yùn)行費(fèi)高于帶機(jī)179813.6元/年。

4、結(jié)論

離心機(jī)具有全密閉運(yùn)行、環(huán)境好、占地小的優(yōu)點(diǎn)，帶機(jī)具有運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)方便、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。所以不同設(shè)備各有所長。根據(jù)以上分析，對于污水處理廠污泥脫水設(shè)備的選型需要根據(jù)具體情況來決定。當(dāng)然最重要的是選用質(zhì)量好、運(yùn)行穩(wěn)定、技術(shù)成熟的設(shè)備，才能保證污泥脫水任務(wù)的圓滿完成。

 

 

注：參考文獻(xiàn)

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

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