上海祁立:臥螺離心機(jī)與帶式壓濾機(jī)的比較
過(guò)去,國(guó)內(nèi)在離心機(jī)分離技術(shù)還不成熟的時(shí)期,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(jī)(以下簡(jiǎn)稱帶機(jī)),在經(jīng)過(guò)離心機(jī)設(shè)計(jì)人員的不懈努力后,離心機(jī)處理能力、處理結(jié)果及性能得到全面的提升,在有許多方面上的技術(shù)甚至超過(guò)了國(guó)外的離心機(jī)技術(shù),因而,zui近幾年來(lái),臥螺式離心機(jī)(以下簡(jiǎn)稱離心機(jī))的應(yīng)用大大超過(guò)帶式壓濾機(jī)。
在國(guó)外,臥螺離心(濃縮)脫水機(jī)的應(yīng)用很普遍,而在國(guó)內(nèi),臥螺式離心機(jī)的推廣主要得益于離心機(jī)在污水處理工程上應(yīng)用的成功實(shí)例及廠家成功的市場(chǎng)營(yíng)銷。國(guó)外采用離心機(jī)的主要原因是其脫水后含固率高,可達(dá)30%以上,而國(guó)內(nèi)由于污泥處置費(fèi)用不高,對(duì)含固率要求也不高,一般只要求超過(guò)20%,這樣國(guó)外供給國(guó)內(nèi)的離心機(jī)的材質(zhì)和加工精度降低一個(gè)檔次仍能滿足要求。發(fā)展到現(xiàn)在,國(guó)內(nèi)部分離心機(jī)廠家設(shè)計(jì)人員對(duì)采用離心機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化,選用離心機(jī)而對(duì)其處理后含固率比帶機(jī)要高,這樣離心機(jī)就成為分離設(shè)備的。國(guó)內(nèi)許多設(shè)計(jì)院或用戶常常忽視了這一點(diǎn)。下面筆者根據(jù)帶機(jī)和離心機(jī)的使用調(diào)查情況,結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果就污泥濃縮脫水設(shè)備的選型問(wèn)題作以下探討。
1帶機(jī)與離心機(jī)的理論比較
由于過(guò)去帶機(jī)為污水處理廠污泥脫水的主流,因此離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)顯示在處理效果及與帶機(jī)的比較上,離心機(jī)對(duì)帶機(jī)來(lái)說(shuō),具有如下優(yōu)點(diǎn):
?、倥P螺離心機(jī)利用離心沉降原理,使固液分離,由于役有濾網(wǎng),不會(huì)引起堵塞,而帶機(jī)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(jī)適用各類污泥的濃縮和脫水,帶機(jī)也適用各類污泥,但對(duì)剩余活性污泥需投藥量大且脫水困難;
?、垭x心機(jī)在脫水過(guò)程中當(dāng)進(jìn)料濃度變化時(shí),轉(zhuǎn)鼓和螺旋的轉(zhuǎn)差和扭矩會(huì)自動(dòng)跟蹤調(diào)整,所以可不設(shè)專人操作,而帶濾機(jī)在脫水過(guò)程中當(dāng)進(jìn)料濃度變化時(shí),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(jī)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(shí)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(jī)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(shí)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;
?、蓦x心機(jī)每立方米污泥脫水耗電為1.2kw/m3,運(yùn)行時(shí)噪音為76-80db,全天24h連續(xù)運(yùn)行滁停機(jī)外,運(yùn)行中不需清洗水;而帶機(jī)每立方米污泥脫水耗電為0.8kw/m3,運(yùn)行時(shí)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(yùn)行過(guò)程中需不斷用高壓水沖洗濾布;
⑥離心機(jī)占用空間小,安裝調(diào)試簡(jiǎn)單,配套設(shè)備僅有加藥和進(jìn)出料輸送機(jī),整機(jī)全密封操作,車間環(huán)境好;而帶機(jī)占地面積大,配套設(shè)備除加藥和進(jìn)出料輸送機(jī)外,還需沖洗泵,空壓機(jī),污泥調(diào)理器等等,整機(jī)密封性差,高壓清洗水霧和臭味污染環(huán)境,如管理不好,會(huì)造成泥漿四溢;
?、唠x心機(jī)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(jī)易損件除軸承、密封件外,濾帶也需更換,價(jià)格昂貴;
2對(duì)帶機(jī)與離心機(jī)實(shí)際使用情況分析:
?、噙\(yùn)行費(fèi)用的計(jì)算。離心機(jī)廠商在進(jìn)行離心脫水與帶式壓濾脫水運(yùn)行費(fèi)用比較時(shí),采用如下算法:
例:
帶機(jī)投藥量4kg/(t[干泥])計(jì),單機(jī)處理電耗以0.8kW/m3泥漿計(jì),沖洗水:污泥漿為1:1;離心機(jī)投藥量以3kg/(t[干泥])計(jì),單機(jī)處理電耗以1.2kw/m3泥漿計(jì),沖洗水以0計(jì),電費(fèi)0.5元/kw,水費(fèi)0.5元/m3,藥費(fèi)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(jì)算得:
帶式壓濾機(jī):藥費(fèi)為3200元/d;電費(fèi)為133.2元/d;水費(fèi)為166.6元/d。則帶機(jī)的日運(yùn)行費(fèi)用為∑=3200+1332+166.6=3499.8元/d。
臥螺離心機(jī):藥費(fèi)為2400元/d;電費(fèi)為199.8元/d;水費(fèi)為0元/d;則離心機(jī)的日運(yùn)行費(fèi)用為∑=2599.8元/d。
運(yùn)行費(fèi)差額:900元/d,1a以360d計(jì),△=900元/d×360d=324000元人民幣。即1a運(yùn)行費(fèi)帶機(jī)比離心機(jī)多32.4萬(wàn)元人民幣。
因此,離心機(jī)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(jī)比帶機(jī)更合適;離心機(jī)由于分離效率高,對(duì)污泥的絮凝要求比帶機(jī)低,所以藥耗低,運(yùn)行費(fèi)用低月收率和脫水效果好。
在國(guó)外,臥螺離心(濃縮)脫水機(jī)的應(yīng)用很普遍,而在國(guó)內(nèi),臥螺式離心機(jī)的推廣主要得益于離心機(jī)在污水處理工程上應(yīng)用的成功實(shí)例及廠家成功的市場(chǎng)營(yíng)銷。國(guó)外采用離心機(jī)的主要原因是其脫水后含固率高,可達(dá)30%以上,而國(guó)內(nèi)由于污泥處置費(fèi)用不高,對(duì)含固率要求也不高,一般只要求超過(guò)20%,這樣國(guó)外供給國(guó)內(nèi)的離心機(jī)的材質(zhì)和加工精度降低一個(gè)檔次仍能滿足要求。發(fā)展到現(xiàn)在,國(guó)內(nèi)部分離心機(jī)廠家設(shè)計(jì)人員對(duì)采用離心機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)化,選用離心機(jī)而對(duì)其處理后含固率比帶機(jī)要高,這樣離心機(jī)就成為分離設(shè)備的。國(guó)內(nèi)許多設(shè)計(jì)院或用戶常常忽視了這一點(diǎn)。下面筆者根據(jù)帶機(jī)和離心機(jī)的使用調(diào)查情況,結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果就污泥濃縮脫水設(shè)備的選型問(wèn)題作以下探討。
1帶機(jī)與離心機(jī)的理論比較
由于過(guò)去帶機(jī)為污水處理廠污泥脫水的主流,因此離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)顯示在處理效果及與帶機(jī)的比較上,離心機(jī)對(duì)帶機(jī)來(lái)說(shuō),具有如下優(yōu)點(diǎn):
?、倥P螺離心機(jī)利用離心沉降原理,使固液分離,由于役有濾網(wǎng),不會(huì)引起堵塞,而帶機(jī)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(jī)適用各類污泥的濃縮和脫水,帶機(jī)也適用各類污泥,但對(duì)剩余活性污泥需投藥量大且脫水困難;
?、垭x心機(jī)在脫水過(guò)程中當(dāng)進(jìn)料濃度變化時(shí),轉(zhuǎn)鼓和螺旋的轉(zhuǎn)差和扭矩會(huì)自動(dòng)跟蹤調(diào)整,所以可不設(shè)專人操作,而帶濾機(jī)在脫水過(guò)程中當(dāng)進(jìn)料濃度變化時(shí),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(jī)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(shí)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(jī)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(shí)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;
?、蓦x心機(jī)每立方米污泥脫水耗電為1.2kw/m3,運(yùn)行時(shí)噪音為76-80db,全天24h連續(xù)運(yùn)行滁停機(jī)外,運(yùn)行中不需清洗水;而帶機(jī)每立方米污泥脫水耗電為0.8kw/m3,運(yùn)行時(shí)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(yùn)行過(guò)程中需不斷用高壓水沖洗濾布;
⑥離心機(jī)占用空間小,安裝調(diào)試簡(jiǎn)單,配套設(shè)備僅有加藥和進(jìn)出料輸送機(jī),整機(jī)全密封操作,車間環(huán)境好;而帶機(jī)占地面積大,配套設(shè)備除加藥和進(jìn)出料輸送機(jī)外,還需沖洗泵,空壓機(jī),污泥調(diào)理器等等,整機(jī)密封性差,高壓清洗水霧和臭味污染環(huán)境,如管理不好,會(huì)造成泥漿四溢;
?、唠x心機(jī)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(jī)易損件除軸承、密封件外,濾帶也需更換,價(jià)格昂貴;
2對(duì)帶機(jī)與離心機(jī)實(shí)際使用情況分析:
?、噙\(yùn)行費(fèi)用的計(jì)算。離心機(jī)廠商在進(jìn)行離心脫水與帶式壓濾脫水運(yùn)行費(fèi)用比較時(shí),采用如下算法:
例:
帶機(jī)投藥量4kg/(t[干泥])計(jì),單機(jī)處理電耗以0.8kW/m3泥漿計(jì),沖洗水:污泥漿為1:1;離心機(jī)投藥量以3kg/(t[干泥])計(jì),單機(jī)處理電耗以1.2kw/m3泥漿計(jì),沖洗水以0計(jì),電費(fèi)0.5元/kw,水費(fèi)0.5元/m3,藥費(fèi)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(jì)算得:
帶式壓濾機(jī):藥費(fèi)為3200元/d;電費(fèi)為133.2元/d;水費(fèi)為166.6元/d。則帶機(jī)的日運(yùn)行費(fèi)用為∑=3200+1332+166.6=3499.8元/d。
臥螺離心機(jī):藥費(fèi)為2400元/d;電費(fèi)為199.8元/d;水費(fèi)為0元/d;則離心機(jī)的日運(yùn)行費(fèi)用為∑=2599.8元/d。
運(yùn)行費(fèi)差額:900元/d,1a以360d計(jì),△=900元/d×360d=324000元人民幣。即1a運(yùn)行費(fèi)帶機(jī)比離心機(jī)多32.4萬(wàn)元人民幣。
因此,離心機(jī)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(jī)比帶機(jī)更合適;離心機(jī)由于分離效率高,對(duì)污泥的絮凝要求比帶機(jī)低,所以藥耗低,運(yùn)行費(fèi)用低月收率和脫水效果好。