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带机与离心机比较

过去,国内城市污水处理厂的污泥脱水,绝大部分都采用带式压滤机,离心机因其噪音大、能耗高、处理能力低而很少采用,然而,**近几年来,卧螺式离心机的应用大有超过带式压滤机之势。
在国外,卧螺离心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熟悉模糊,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经常忽视了这一点。下面笔者根据带机和离心机的使用调查情况,结合设计经验,就污泥浓缩脱水设备的选型问题作以下探讨。
1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,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/m3,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/m3,运行时噪音为70-75db,滤布需松驰保养,一般天天只安排二班操作,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,如治理不好,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/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/计,单机处理电耗以1.2kw/m3泥浆计,冲洗水以0计,电费0.5元/kw,水费0.5元/m3,药费80元/kg。
以8×104t/d的污水处理厂为例,干污泥量为10t/d,进泥含固量为3%,泥浆量为333m3/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。
2对带机与离心机实际使用情况分析
本人根据自己多年的设计经验和对卧螺离心机用户的调查,对上述离心机的优点——进行考证,下面分别进行分析:
前述第①条、第⑥条,情况确实如此。但对其余各条,笔者有不同看法。
2.1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,离心机刮泥刀碰到很大阻力,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。
2.2进科的控制问题
前述第③条: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。
2.3固体回收率及加药量的问题
前述第④条: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,笔者设计的某15×104t/d城市污水处理厂,采用的是卧螺离心机脱水,投产后每吨干污泥的实测耗药量为1.7-2.0kg,是比较低的。资料显示,上海某污水厂也作过带机脱水耗药量试验,城市污水每吨干污泥的药剂也在20kg左右。由于各厂污泥性质有所不同,很难说带机药耗就比离心机高多少。
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