探讨——污水处理厂污泥脱水机房设计

摘要：文章简要介绍污水处理厂污泥处理工艺，重点介绍污泥脱水处理工艺及脱水机房组成、设备选型，并列举叠螺脱水机房和离心脱水机房的设计实例。 

关键词：污泥脱水；离脱水机；叠螺污泥脱水机；污泥处理  

1、污泥处理概述 

在城镇污水处理过程中会产生大量的污泥，污泥最终处置前必须进行处理，目的是降低有机质含量并减少水分，使最终处置的污泥便于运输和处置。不同的污水处理工艺产生的污泥特性不同，主要有初沉池污泥、剩余活性污泥、化学污泥及生物滤池的腐殖污泥。初沉池污泥含水率一般为98%~96%，取决于初沉池排泥的操作，有机质一般在55%~70%；剩余污泥含水率一般为99.5%~99.2%，有机质一般在70%~85%；化学污泥是指混凝沉淀工艺（如化学除磷）中形成的污泥，其性质与采用的絮凝剂有关。 

城镇污水处理厂典型的污泥处理工艺流程为：污泥→污泥浓缩→污泥消化→污泥脱水→泥饼→污泥处置。 

各污水处理厂根据污水处理工艺不同、实际条件不同，采用不同的污泥处理工艺。目前，采用活性污泥处理工艺的城镇污水处理采用较多的污泥处理工艺是：污泥→污泥浓缩→污泥脱水→泥饼→污泥处置。 

2、污泥脱水机房设计概述 

污泥脱水机房一般包括脱水间、泥库、配电控制室等几个功能区。 

 2.1脱水间 

脱水间的布置主要取决于污泥脱水设备的选择。脱水设备需根据污水处理工艺的要求、污泥脱水性质和当地的经济、技术条件进行选择。与脱水设备配套的设备有污泥进料泵、污泥切割机、泥饼输送设备、加药泵、絮凝剂制备系统等。 

2.1.1脱水机 

污泥脱水机种类较多，主要有压滤机、离心机、叠螺机几大类，其中压滤机分有带式压滤机和板框式压滤机两种类型。几种脱水机特点如下： 

①离心脱水机。离心脱水机目前国内只有为数不多的几个厂家可以生产小型离心脱水机，大型离心脱水机需进口，价格较高。 

②带式压滤脱水机。带式压滤脱水机进入国内较早，国内有较多污水处理厂采用，且国内有较多生产企业。 

③板框式压滤脱水机。 

④叠螺式脱水机。 叠螺机进入国内较晚，但是相比上述三款设备因体积轻巧，絮凝浓缩脱水一体化，处理范围广泛，处理含油污泥能力强，自清洗结构不堵塞省水省电，低浓度污泥可直接脱水等诸多优势，掀起了一场污泥脱水的革命，已逐渐被环保专业人士所熟知并备受业界欢迎。是一款综合性价比极高的固液分离设备。

 2.1.2配套污泥输送设备 

如污泥经浓缩池浓缩后，出泥含水率一般为97%~98%，污泥流动性下降，因此污泥进料泵一般选用单螺杆泵。 

从脱水机出来的泥饼含水率进一步下降，一般为70%~80%，流动性很差，常用的输送设备主要有螺旋输送机、皮带输送机和单螺杆泵等。 

若采用离心脱水机，脱水机前须设污泥切割机；若采用叠螺压滤机，可不设污泥切割机。 

2.1.3絮凝剂投加 

剩余污泥在脱水前需加絮凝剂进行调理，以提高污泥的脱水效果。目前普遍采用的污泥絮凝剂为聚丙稀酰胺（简写PAM），其优点是投加量少，污泥量基本不变，调质效果较好。PAM分为阴离子型和阳离子型，污泥调质常用阳离子型，按离子密度的高低又分为弱、中、强阳离子型三种。采用絮凝剂的类型和投加量须通过试验确定，一般投加量为0.25~5.0kg/t干固体泥。 

2.2泥库 

由于脱水后污泥的出路和运输易受条件限制，造成不能及时外运，因此考虑在污水处理厂内设暂时存放场所，通常靠着脱水间设泥库。 

3、叠螺脱水机房设计 

某污水处理厂叠螺脱水机房设计如下：采用污泥叠螺浓缩脱水一体机，机房平面尺寸29.4×13.9m（包括泥库）。在浓缩脱水一体机前设一座贮泥池，分两格，按水力停留时间30min设计，平面尺寸L×B =6.75×3.5m，分2格，有效水深1.52m，池高3.3 m；池内设1台搅拌机。 

3.1设计参数 

剩余污泥量：污泥干重2800kg/d；含水率为99.2%，流量350m3/d；工作时间：16h/d，时流量22m3/h；脱水后污泥量：泥饼含水率≤80%，体积为14m3/d；絮凝剂投加量：采用聚丙烯酰胺，投加量3.0～4.0kg/T干固体。 

3.2主要设备 

设叠螺污泥脱水一体机2台，1用1备，单台规格为：轴φ350mmX3，处理能力30m3/h，N=2.8kW。 

配套辅助设备（1用1备）有： 

污泥进料泵2台，单台流量25m3/h，出口压力0.2MPa，N=5.5kW；泥饼输送泵2台，单台输送量1.5m3/h，出口压力0.6MPa，N=2.2kW；絮凝剂制备系统2套，单套制备能力1000L/h，溶液浓度0.1%~0.3%；加药泵2台，单台流量2m3/h，出口压力0.2MPa，N=0.55kW；泥饼贮料仓2座，单座有效容积14 m3，直径3.0 m； 

3.3运行方式 

污泥浓缩脱水机与剩余污泥泵协调运行，污泥浓缩脱水间的其他设备与污泥浓缩脱水机配套运行。 

4、离心脱水机房设计 

某污水处理厂剩余污泥脱水前设污泥浓缩池浓缩，离心脱水机房设计如下： 

4.1设计参数 

剩余污泥干重：7800kg/d；污泥浓缩池出泥含水率98%，污泥体积为390m3／d；日工作时间：14h，时流量27.9m3/h；脱水后污泥量：泥饼含水率≤80%，体积为39m3/d；絮凝剂(聚丙烯酰胺)投加量：2～3.5kg/t干固体 

4.2主要设备 

选用离心脱水机2台，1用1备，单机脱水能力30m3/h，电机功率35+11kW。 

配套辅助设备（1用1备）有： 

污泥切割机：2台，单台流量30m3/h，电机功率3.0kW； 

污泥进料泵：2台，单台流量30m3/h，电机功率5.5kW； 

絮凝剂配制系统：2套，配制能力1000L/h，溶液浓度0.1％~0.3%； 

加药泵：2台，单台流量600L/h，电机功率0.55kW。 

泥饼输送泵：2台，单台流量3m3/h，电机功率4.0kW； 

泥饼贮料仓：2台，单座有效容积25m3/h，直径3.5m。 

4.3运行方式 

离心脱水机与污泥浓缩池协调运行，其他配套辅助设备与离心脱水机协调运行。 

5、结语 

污泥脱水是污水处理厂污泥处理减量化的重要环节，以便于污泥外运和最终处置。污泥脱水机房设计关键在于脱水设备的选择，需根据污水处理工艺的要求、污泥脱水性质和当地的经济、技术条件进行选择。污泥脱水机房设备较多，相应连接管道亦较多，在设计中需注意不同设备的处理能力相协调，及注意设备的平面布置和高程布置，使流程尽量流畅。