鋼鐵行業(yè)中幾種污泥脫水機的應用和性能比較
行業(yè)動態(tài)
1 前言
鋼鐵工業(yè)是國家的基礎(chǔ)工業(yè)，也是高用水行業(yè)，而污泥是鋼鐵行業(yè)污水處理的必然產(chǎn)物；污泥脫水處理，保護生態(tài)環(huán)境是鋼鐵行業(yè)水處理系統(tǒng)的重要組成部分。
寶鋼集團八鋼公司從鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展過程中高度重視節(jié)約用水，高度關(guān)注水資源循環(huán)利用措施的落實，近幾年新建投產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐煉鋼、軋鋼等生產(chǎn)線中，采用了不同的污泥脫水設備：120t轉(zhuǎn)爐OG系統(tǒng)采用帶式壓濾機進行污泥脫水；煉鋼板坯連鑄機濁環(huán)水采用臥螺離心機進行污泥脫水；而軋鋼系統(tǒng)熱軋、中厚板、棒線等生產(chǎn)線濁環(huán)水則采用板框壓濾機進行污泥脫水。
不同類型的污泥脫水機，設備性能、操作維護方式也不相同，其工作狀態(tài)直接影響到污水處理效果，并影響到整個水處理系統(tǒng)的正常運行。各有優(yōu)勢和不足，下面是實際應用和分析說明。
2 污泥脫水機結(jié)構(gòu)形式及工作原理
2.1 污泥脫水機簡述
污泥脫水機的作用是去除存在于污泥顆粒間以及顆粒內(nèi)的水，從而使液態(tài)的污泥的物理性能改變成半固態(tài)，理想的脫水是把水去除，同時污泥的固體顆粒則應當全部保留在脫水后的泥餅上，并要求這種操作所花投資低。
2.2 板框壓濾機
板框式壓濾機，是通過板框的擠壓，使污泥內(nèi)的水通過濾布排出。將帶有濾液通路的濾板和濾框平行交替排列，每組濾板和濾框中間夾有濾布，用可動端把濾板和濾框壓緊，使濾板和濾框之間構(gòu)成一個壓濾室，污泥從料液進口流入，水通過濾板從濾液排出口流出，濾餅將堆積在框內(nèi)濾布上，然后剝落鏟下。
八鋼使用的板框壓濾機大多采用隔膜壓濾技術(shù)，其原理與板框壓濾相同，但在進料過程結(jié)束后，采用壓縮空氣進行隔膜壓榨，對靜態(tài)過濾結(jié)束后的濾餅進行二次壓榨，來提高整機的脫水效率，增加濾餅的干度，降低污染和減少勞動力。
2.3 帶式壓濾機
帶式壓濾機是利用濾帶的張力和壓力在濾布上對污泥施加壓力使其脫水，污泥流入連續(xù)轉(zhuǎn)動的上、下兩塊帶狀濾帶后，濾帶的張力和軋輥的壓力及剪切力作用于夾在兩塊履帶之間的污泥上面進行脫水，污泥實際上經(jīng)過動力脫水、壓力脫水和剪切脫水3個過程，脫水泥餅由刮板剝離。
2.4 臥螺離心機
臥螺離心機是料液進入離心機后，在離心力作用下分層，實行固液分離脫水。隨著固相顆粒在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)逐漸沉積形成沉渣層，沉渣中水分由于固相顆粒的擠壓作用被壓向渣表面，然后沿螺旋通道流回沉降區(qū)，脫水區(qū)沉渣在壓密脫水過程中受到轉(zhuǎn)鼓的拖曳作用向轉(zhuǎn)鼓排渣口運動，完成離心脫水過程，干渣向排渣口排出。
3 性能分析
根據(jù)以上3種污泥脫水機的性能不對比分析，不同的脫水機各有優(yōu)缺點，詳見下表：
| 比較項目 | 板框壓濾機 | 帶式壓濾機 | 臥螺離心機 |
設備型號 | XZG/1250-UB | DYT2000 | LW430×1200 |
工作介質(zhì) | 軋鋼濁環(huán)水 | 煉鋼OG系統(tǒng)濁環(huán)水 | 煉鋼連鑄濁環(huán)水 |
環(huán)境污染 | 敞開式、有一些硫化氫、硫脲、硫醇之類惡臭氣體污染 | 敞開式、有一些硫化氫、硫脲、硫醇之類惡臭氣體污染 | 密閉式、無惡臭、污染小 |
處理量（m3/h） | 5～10 | 13 | 12～20 |
泥餅含固率（%） | 50～60 | 30～40 | 40～50 |
自動化程度 | 防止濾板粘泥，手動拉板操作，必須專人值守 | 防止濾帶跑偏，配套水泵、加藥裝置運行故障，必須專人值守 | 自動化控制程度較高，可實現(xiàn)自動操作 |
運行費用 | 低 | 高 | 低 |
穩(wěn)定性 | 較好 | 濾帶經(jīng)常堵塞、損壞，更換麻煩 | 較好 |
干泥耗藥（kg/TDS） | 無 | 約4 | 約2.3～2.5 |
占地面積 | 大 | 大 | 小 |
能耗（kW） | 6 | 13.2 | 29.5 |
鋼鐵廠在新建污泥脫水裝置時，對污泥脫水的選型需要考慮眾多因素，如：各系統(tǒng)排出的污泥水特性、泥餅含固率的高低、裝置運行要求、人員素質(zhì)、場地條件、初期投資、處理成本等，只有經(jīng)過各方面綜合考慮權(quán)衡后，才能做出比較合理的選型。通過應用和性能比較，總結(jié)以下幾個方面：
（1）板框壓濾機系間歇操作，它的運行過程是周期性的泵入污泥壓濾和脫除泥餅的間歇過程。根據(jù)濾布堵塞的情況，每隔一定數(shù)量運行周期沖洗濾布一次。板框壓濾機處理效果好，得到的泥餅含固量較高，一般≥50%。板框壓濾機適應性強，適用于各種污泥尤其是粘性大、含砂量高的污泥。板框壓濾機運行平穩(wěn)、噪聲小、磨損小、使用壽命較長、維修費用和長期運行費用也相對較少。但板框壓濾機體積大、重量大、一次性的土建和設備購置費用較高，不能連續(xù)運行，處理量小，只適用于中、小型污泥處理設施的脫水處理。
（2）帶式壓濾機工作效率相對較高，污泥處理量較大。濾帶易堵塞，必須大量清水沖洗。污泥脫水敞開進行，現(xiàn)場環(huán)境差、臭味大、濕氣大。運行中易發(fā)生濾帶走偏故障，運行不穩(wěn)定。運行中絮凝劑消耗量相對較大，運行成本升高。脫水后的泥餅含固率較低。
（3）離心脫水機體積小、重量輕。脫水系統(tǒng)配置簡單，除主機外只需配置加藥和進出料輸送機械，一次性的土建和設備購置費用較低。脫水系統(tǒng)為全封閉操作，環(huán)境清潔衛(wèi)生。隨原水水質(zhì)和進泥量的變化，要達到處理目標要求可調(diào)節(jié)的方法比較多，操作靈活；離心脫水機連續(xù)工作，全自動控制，對污泥變化能自動跟蹤調(diào)節(jié)，相對于其它形式的脫水設備，沖洗水量較小。但離心機泥餅含固量一般25%～30%，泥餅堆體積較大。離心機運行時噪聲大，機器高速旋轉(zhuǎn)部件要求耐磨性高，以延長使用壽命，設備維修費用和長期運行費用相對較高。此外，離心機屬于高速運轉(zhuǎn)機器，轉(zhuǎn)鼓外殼、轉(zhuǎn)鼓頂部部件、轉(zhuǎn)鼓輪轂、連接環(huán)、軸、長軸、螺旋輸送器、以及其它零部件的修理和更換都要經(jīng)過動平衡試驗，機器方可安全運行。
4 結(jié)束語
上述三種脫水機雖存在著各自的優(yōu)勢和不足，在沒有更好機型替代情況下，還保持在不同污泥脫水領(lǐng)域應用。在選型時需考慮諸多因素，以便更好的掌握經(jīng)濟運行規(guī)律和降低維護費用。
