1、概述

     污水處理廠(chǎng)常用的污泥脫水設備有臥螺離心機與帶式壓濾機。過(guò)去，國內城市污水處理廠(chǎng)的污泥（濃縮）脫水，絕大部分都采用（濃縮）帶式壓濾機（以下簡(jiǎn)稱(chēng)帶機），最近幾年來(lái)，臥螺式離心機（以下簡(jiǎn)稱(chēng)離心機）在城市污水處理廠(chǎng)也逐步得到了應用。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性。

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

 

2、優(yōu)缺點(diǎn)比較

2.1 離心機的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1）離心機的******優(yōu)點(diǎn)是占地??；

2）污泥工藝條件正常的情況下全自動(dòng)連續運行比較穩定，可以實(shí)現全封閉。

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(guò)程中，只在關(guān)機（或開(kāi)機）沖洗幾分鐘，節約沖洗水。

缺點(diǎn)：

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(shí)震動(dòng)噪聲大。

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

3）活性污泥脫水，對藥劑要求高，有時(shí)消耗量會(huì )比較大。

4）故障修復周期長(cháng)。由于離心機內部故障，需要維修水平高的專(zhuān)業(yè)人員方可施工，同時(shí)需要拆卸機器，或維修轉鼓，現場(chǎng)維修難度大，返廠(chǎng)維修時(shí)間長(cháng)，特別是進(jìn)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(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1）不同種類(lèi)、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(jiǎn)單，維修方便，操作直觀(guān)、容易掌握。

4）連續工作，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(jìn)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)節和操作單元，簡(jiǎn)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(guò)程中的停留時(shí)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(mǎn)足除臭等技術(shù)要求。

缺點(diǎn)：

1）占地面積大，有些廠(chǎng)家的濃縮脫水一體機不能夠做到全封閉，會(huì )導致現場(chǎng)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(chǎng)中占有相當大的比重，所以在保證污泥脫水效果的同時(shí)，運行費用是衡量工藝投資的一個(gè)很重要的方面。

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

    工藝參數：

    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(kāi)機前后空轉時(shí)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(chēng)	型號	功率（kW）	數量	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、控制系統及儀表等基本相同，表格中不再列舉。

 

序號	離心機系統		帶機系統		備注
	設備名稱(chēng)	價(jià)格（萬(wàn)元）	設備名稱(chēng)	價(jià)格（萬(wàn)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(dòng)裝置功率/kW	11	0.75
污泥切割機功率/kW	7.5	無(wú)
沖洗水泵/kW	無(wú)	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：離心機功率參數來(lái)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

     根據對帶機和離心機在多家客戶(hù)的使用調查，實(shí)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(jià)會(huì )高于帶機，而帶機對藥劑的要求則相對較低。如果藥劑質(zhì)量相當的情況下，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(chǎng)上一般質(zhì)量較好的陽(yáng)離子藥劑價(jià)格為約 35 元/kg。）

3.2.3 水費

     除了藥劑溶解使用自來(lái)水以外，帶機在使用時(shí)還必須對濾帶進(jìn)行連續反沖洗，但是在污水處理廠(chǎng)實(shí)際使用過(guò)程中，大多使用回用水，所以費用相比自來(lái)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******費用在于轉鼓及其相關(guān)軸承的維修等。濾帶在國內隨著(zhù)聚酯化工技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)全部國產(chǎn)化，價(jià)格比較低廉，所以?xún)烧叩暮牟馁M用差別在同等質(zhì)量水平下，很難區分高下。

     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(chǎng)污泥脫水的實(shí)際運行費用計算，單位時(shí)間內結果如下：（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(diǎn)，帶機具有運行費用低、維護方便、適應性強的優(yōu)點(diǎn)。所以不同設備各有所長(cháng)。根據以上分析，對于污水處理廠(chǎng)污泥脫水設備的選型需要根據具體情況來(lái)決定。當然最重要的是選用質(zhì)量好、運行穩定、技術(shù)成熟的設備，才能保證污泥脫水任務(wù)的圓滿(mǎn)完成。