给排水系统中卧螺离心机与带式压滤机的比较

　　邓远航   粤海地产

  摘要：处理厂常用的污泥脱水设备有卧螺离心机与带式压滤机，两者各有优点。根据实际工程对卧螺离心机与带式压滤机特点作了全面的对比，以便工程设计人员更好地进行污泥处理设备的选型。
        关键词：污泥处理；污泥脱水；卧螺离心机；带式压滤机
　　一、污泥脱水设备简述
　　国内城市污水处理厂的污泥（浓缩）脱水，绝大部分都采用带式压滤机（以下简称带机），离心机因其噪音大、能耗高、处理能力低而很少采用，然而，最近几年来，卧螺式离心机（以下简称离心机）的应用大有超过带式压滤机之势。
　　在国外，卧螺离心（浓缩）脱水机的应用很普遍，而在国内，卧螺式离心机的推广主要得益于离心机厂家成功的市场营销。国外采用离心机的主要原因是其脱水后含固率高，可达30％以上，而国内由于污泥处置费用不高，对含固率要求也不高，一般只要求超过20％，这样国外供给国内的离心机的材质和加工精度降低一个档次仍能满足要求。由于国内部分设计人员对采用离心机的认识模糊，选用离心机而对其处理后含固率仍与带机要求相同，这样离心机就失去了其竞争优势。国内许多设计院或用户常常忽视了这一点。
　　二、带机与离心机的理论比较
　　由于带机为污水处理厂污泥脱水的主流，因此离心机的优点主要建立在与带机的比较上，离心机厂商认为，离心机对带机来说，具有如下优点：
　　1.卧螺离心机利用离心沉降原理，使固液分离，由于役有滤网，不会引起堵塞，而带机利用滤带使固液分离，为防止滤带堵塞，需高压水不断冲刷。
　　2.离心机适用各类污泥的浓缩和脱水，带机也适用各类污泥，但对剩余活性污泥需投药量大且脱水困难。
　　3.离心机在脱水过程中当进料浓度变化时，转鼓和螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整，所以可不设专人操作，而带滤机在脱水过程中当进料浓度变化时，带速、带的张紧度、加药量、冲洗水压力均需调整，操作要求较高。
　　4.在离心机内，细小的污泥也能与水分离，所以絮凝剂的投加量较少，一般混合污泥脱水时的加药量为：1.2kg／t[干泥]，污泥回收率为95％以上，脱水后泥饼的含水率为65％－75％左右，而带滤机由于滤带不能织得太密，为防止细小的污泥漏网，需投加较多的絮凝剂以使污泥形成较大絮团，一般混合污泥脱水时的加药量大于3kg/L［干泥］，污泥回收率为90％左右，脱水后泥饼含水率80％左右。
　　5.离心机每立方米污泥脱水耗电为1.2kw／m 3，运行时噪音为76－80db，全天24h连续运行滁停机外，运行中不需清洗水；而带机每立方米污泥脱水耗电为0.8kw／m 3，运行时噪音为70－75db，滤布需松驰保养，一般每天只安排二班操作，运行过程中需不断用高压水冲洗滤布。
　　6.离心机占用空间小，安装调试简单，配套设备仅有加药和进出料输送机，整机全密封操作，车间环境好；而带机占地面积大，配套设备除加药和进出料输送机外，还需冲洗泵，空压机，污泥调理器等等，整机密封性差，高压清洗水雾和臭味污染环境，如管理不好，会造成泥浆四溢。
　　7.离心机易损件为轴承和密封件，卸料螺旋的维修周期一般在3a以上；而带机易损件除轴承、密封件外，滤带也需更换，价格昂贵。
　　8.运行费用的计算。离心机厂商在进行离心脱水与带式压滤脱水运行费用比较时，采用如下算法：假设带机投药量4kg／（t[干泥]）计，单机处理电耗以0.8kW／m3泥浆计，冲洗水：污泥浆为1：1；离心机投药量以3kg／（t[干泥]）计，单机处理电耗以1.2kw／m 3泥浆计，冲洗水以0计，电费0.5元／kw，水费0.5元／m 3，药费80元／kg。以8×10 4 t/d的污水处理厂为例，干污泥量为10t/d，进泥含固量为3％（浓缩后污泥），泥浆量为333m 3／d，脱水后污泥含固率＞20%。计算得：带式压滤机：药费为3200元/d；电费为133.2元/d；水费为166.6元/d。则带机的日运行费用为∑=3200+1332+166.6＝3499.8元／d。卧螺离心机：药费为2400元/d；电费为199.8元/d；水费为0元/d；则离心机的日运行费用为∑=2599.8元／d。运行费差额：900元／d，1a以360d计，△=900元／d×360d=324000元人民币。即1a运行费带机比离心机多32.4万元人民币。
　　因此，离心机厂商根据上述分析，得出如下结论：污泥脱水从原理上分析，采用离心机比带机更合适；离心机由于分离效率高，对污泥的絮凝要求比带机低，所以药耗低，运行费用低月收率和脱水效果好，建议采用卧螺离心机。
　　三、对带机与离心机实际使用情况分析
　　1.适用介质问题
　　离心机并不适用于各类污泥。经调查，离心机不适用含粉煤灰等无机成份较多的污泥，因为粉煤灰经过离心分离，附着在离心机内壁较难去除，离心机刮泥刀遇到很大阻力，从而导致泥进去后就出不来。我国北方某城市污水处理厂就出现这种情况，离心机没法正常运行，不得不改成带机，造成很大损失。
　　2.进科的控制问题
　　离心机可根据进料浓度变化自动调整转差和扭矩，带机要手动调整，事实上是因为进料浓度的变化对离心机影响较大，而对带机的影响较小。
　　3.固体回收率及加药量的问题
　　离心机的固体回收率确实比带机高，但这并不是说带机固体回收率低就不能用，事实上滤波还得回流到前面，与污水厂进水一道重新进行处理。药剂投加量，是有争议的，带机厂商也会说，他们的带机药剂投加量也少。
　　4.电耗问题
　　电耗的差异并不是离心机厂商宣称的那样，实际上离心机电耗要远远大于带机。离心机的噪音，很刺耳，而带机的噪音不在机器本身，主要是冲洗水的声音，声音感觉比离心机要好得多；运行时间理论上带机也能24h运行，当然带机连续运行没有离心机可靠。
　　5.机器的寿命问题
　　质量好的带机其轴承寿命都超过20a，与主机寿命差不多，滤带确实需要常更换，滤带一般能连续进行2000h操作，如果间断运行，保养良好也是2－3a更换一次，不管是国产还是进口带机，滤带一般都可用国产滤带代替，因此更换滤带成本并不高，而卧螺离心机目前国产设备较进口设备差距较大，如果更换螺旋，必须是国外原产的，因此这将会带来很多麻烦，更换成本很高。
　　6.运行费用的计算
　　在离心机厂商计算离心脱水与带式压滤脱水运行费用比较时，所采用计算方法存在很多问题，运行成本主要包括：药剂费、电费和水费。可以首先将其水费排除掉，因为现在带机滤布冲洗全采用二沉地出水，是不用花钱的，其次，药剂耗量到底带机比离心机多多少很难说清，是有争议的。
　　7.投资问题
　　从投资上看，上述带式一体机若为进口高档次产品，全套约20万美元，国产则更低，而上述一套离心浓缩脱水机约30万美元，由于产品档次差异或其他具体原因，价格会有所出人，但是一般来讲，相同档次的产品，离心机价格要比带滤机高，然而，由于离心机占地少，污泥浓缩脱水间土建费用可节省一些，两者基本相互抵消，也就是说带机与离心机投资费用相差不多。
　　从以上分析我们可以得出如下结论：离心机的优点是出泥干、全密闭运行环境好。不需冲洗水，带机的优点是节省电耗、噪音小。因此污泥（浓缩）脱水是采用离心机还是带机，一定要具体问题具体分析，切不可盲目跟风。
　　作者简介：
　　邓远航（1980.8.6），男，汉族，工程师，2003年7月毕业于华南理工大学，大学本科，现主要从事建筑工程及给排水工程管理的工作。