顧錚 鄭佶 龔良成 葉虹吉

摘 要：有效處理垃圾滲濾液是垃圾處理過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，而滲濾液處理中污泥的脫水處置又是重中之重。污泥處置的順暢，是評(píng)價(jià)一套滲濾液系統(tǒng)處理效果如何的關(guān)鍵。本文主要對(duì)目前幾種不同的污泥脫水處置工藝及原理進(jìn)行介紹，以期為今后垃圾焚燒發(fā)電廠的滲濾液系統(tǒng)污泥處理提供開(kāi)拓性理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒發(fā)電廠;滲濾液;滲濾液脫水機(jī)

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）04-0031-02

1 背景

垃圾焚燒廠滲濾液傳統(tǒng)處理工藝流程為“混凝沉淀+厭氧+好氧+深度處理”，其中混凝沉淀過(guò)程投加石灰、FeCl3等混凝劑用以去除滲濾液中SS、膠體等懸浮物而產(chǎn)生大量無(wú)機(jī)污泥，厭氧及好氧生物處理階段微生物繁殖產(chǎn)生有機(jī)污泥，以上兩種污泥經(jīng)過(guò)混合均質(zhì)、重力沉淀等工序后形成含水率約95%的泥水混合物，需經(jīng)過(guò)機(jī)械脫水環(huán)節(jié)進(jìn)一步降低含水率便于后續(xù)運(yùn)輸或綜合處理。滲濾液脫水機(jī)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理的平穩(wěn)運(yùn)行具有重要的意義。

2 脫水機(jī)處理法

目前常用的機(jī)械脫水處理方法中涉及的脫水機(jī)形式主要有板框式污泥脫水機(jī)、帶式污泥脫水機(jī)、臥螺離心式污泥脫水機(jī)、疊螺式污泥脫水機(jī)和旋壓式污泥脫水機(jī)五種。不同的脫水機(jī)在對(duì)垃圾滲濾液處理的過(guò)程中都具有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因此要根據(jù)不同的條件和要求選擇合適的脫水機(jī)，從而達(dá)到最佳的處理效果。

2.1 板框式污泥脫水機(jī)

板框式污泥脫水機(jī)在滲濾液處理工藝應(yīng)用上歷史最久遠(yuǎn)，它的工作原理是在密閉的狀態(tài)下，經(jīng)過(guò)高壓泵打入的污泥經(jīng)過(guò)板框的擠壓，使污泥內(nèi)的水通過(guò)濾布排出，從而達(dá)到脫水目的。該脫水機(jī)不需要其他輔助設(shè)備就可以很好的完成工作，耗能低綠色環(huán)保同時(shí)占地面積較小，過(guò)濾后的泥餅含水量低，而且當(dāng)污水中含有少量污泥時(shí)分離效果比較好，處理量大。但是該脫水機(jī)存在一些缺點(diǎn)，例如當(dāng)污水中污泥含量達(dá)到2%的時(shí)候工作效率就會(huì)比較低，而且自動(dòng)化程度低需要大量的人工操作，當(dāng)污水中含有粘稠度比較大的污泥時(shí)固液分離效果就很差，需要在短時(shí)間內(nèi)清除濾布。因?yàn)檫@種設(shè)備中動(dòng)力部分是液壓設(shè)備，所以維修和保養(yǎng)成本很高。

2.2 帶式污泥脫水機(jī)

帶式污泥脫水機(jī)由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)過(guò)，依靠濾帶本身的張力形成對(duì)污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細(xì)水?dāng)D壓出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)污泥脫水。帶式污泥脫水機(jī)在工作過(guò)程中噪音小、震動(dòng)小而且能夠連續(xù)工作，工作效率與質(zhì)量都比較高。但是因?yàn)樵O(shè)備比較大所以占地面積較大，而且需要空壓機(jī)等輔助設(shè)備需要的成本比較高。帶式污泥脫水機(jī)在工作中如果污泥中有尖銳的雜質(zhì)時(shí)容易損壞濾帶，濾帶的價(jià)格昂貴因此養(yǎng)護(hù)成本高，而且工作結(jié)束后要對(duì)濾帶進(jìn)行清洗會(huì)造成二次污染，因此帶式污泥脫水機(jī)的使用率較低。

2.3 臥螺式離心污泥脫水機(jī)

臥螺式離心污泥脫水機(jī)又稱為臥螺離心機(jī)，由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力下，立即被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。由于比重不一樣，形成固液分離。污泥在螺旋輸送器的推動(dòng)下，被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端由出口連續(xù)排出，液環(huán)層的液體則由堰口連續(xù)“溢流”排至轉(zhuǎn)鼓外，靠重力排出。

臥螺式離心污泥脫水機(jī)設(shè)備比較耗電，當(dāng)污泥中含有砂礫時(shí)易磨損，設(shè)備有一定噪聲。但是因結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小，而且自動(dòng)化程度高、操作起來(lái)簡(jiǎn)便，運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定性比較好，同時(shí)該脫水機(jī)能處理的量比較大，處理效率和質(zhì)量比較高。由于其可靠性、經(jīng)濟(jì)性，目前在焚燒廠滲濾液處理的污泥處理環(huán)節(jié)，其應(yīng)用最為廣泛。但常規(guī)離心脫水機(jī)只能將含水率降至80%左右，越來(lái)越難以滿足逐步提高的污泥處置標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 疊螺式污泥脫水機(jī)

疊螺式污泥脫水機(jī)由固定環(huán)、游動(dòng)環(huán)相互層疊加，螺旋軸貫穿其中形成的過(guò)濾主體。通過(guò)重力濃縮之后，被運(yùn)輸?shù)矫撍浚谇斑M(jìn)的過(guò)程中隨著濾縫及螺距的逐漸變小，以及背壓板的阻擋作用下，產(chǎn)生極大的內(nèi)壓，容積不斷縮小，達(dá)到充分脫水的目的，濾液從固定環(huán)和活動(dòng)環(huán)所形成的濾縫排出，泥餅從脫水部的末端排出。

疊螺式污泥脫水機(jī)的體積比較小，便于移動(dòng)。該脫水機(jī)在使用過(guò)程中能夠進(jìn)行自我清洗，不容易造成堵塞的現(xiàn)象發(fā)生，而且能夠24小時(shí)全自動(dòng)控制，節(jié)省了大量的人力物力。該機(jī)器對(duì)低濃度的污泥可以進(jìn)行直接脫水，而且耗能低，沒(méi)有噪音和震動(dòng)。但是疊螺式污泥脫水機(jī)對(duì)于顆粒大、硬度大的污泥處理效果差，適宜處理高纖維的污泥，使用范圍受限。

2.5 旋壓式污泥脫水機(jī)

旋壓式污泥脫水機(jī)是，含泥污水通過(guò)藥劑調(diào)理后進(jìn)入污泥通道，污泥在環(huán)形的通道內(nèi)被鉆有小孔的濾板低速帶動(dòng)，隨著通道容積逐漸收縮，水分從兩側(cè)濾孔排出。在進(jìn)口推力和濾網(wǎng)摩擦力的作用下，污泥不斷被推向出口，由于末端擋門提供可調(diào)節(jié)背壓，使更多水分被擠出，在達(dá)到脫水目的后污泥由擋門開(kāi)口處不斷排出。

旋壓式污泥脫水機(jī)，是國(guó)際上新發(fā)展起來(lái)的一種過(guò)濾分離機(jī)械，是新型的環(huán)保裝置。旋壓式污泥脫水機(jī)可用于污水處理，也可用于食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)的固液分離。在使用過(guò)程中適應(yīng)性比較強(qiáng)，能夠?qū)Σ煌搪剩?.5-10%）的進(jìn)料，大通道脫水可適應(yīng)大顆粒或纖維狀雜質(zhì)。脫水率高，污泥含水率控制在60-80%。整體密閉結(jié)構(gòu)，無(wú)臭氣、污泥及污水外溢，確保作業(yè)環(huán)境良好。機(jī)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低轉(zhuǎn)速不易產(chǎn)生磨損，無(wú)易損件，免維護(hù)。自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，工作效率高。結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)體小，安裝方便，占地少，而且工作的時(shí)候沒(méi)有噪音。不同脫水機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

3 脫水機(jī)使用現(xiàn)狀

常用的5種脫水機(jī)在使用上各具優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因此不同的公司在選擇上綜合考慮后會(huì)選擇不同種類的脫水機(jī)。為了進(jìn)一步了解國(guó)內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電廠對(duì)脫水機(jī)品牌的使用，對(duì)脫水機(jī)的使用數(shù)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果在134個(gè)脫水機(jī)使用場(chǎng)所中，臥螺式離心污泥脫水機(jī)有96臺(tái)占71%，板框式污泥脫水機(jī)的業(yè)績(jī)有5個(gè)左右占4%左右，其他類型脫水機(jī)的業(yè)績(jī)有33個(gè)占25%左右。大多數(shù)的發(fā)電廠都選擇臥螺式離心污泥脫水機(jī)作為主要的垃圾滲濾水處理器，表明臥螺式離心污泥脫水機(jī)相比其它的脫水機(jī)更具有優(yōu)勢(shì)。板框式污泥脫水機(jī)在使用上自動(dòng)化程度比較低，需要大量的人工操作因此在使用上沒(méi)有臥螺式離心污泥脫水機(jī)方便。而且板框式污泥脫水機(jī)在運(yùn)作過(guò)程中對(duì)污水中污泥含量有要求，達(dá)到2%的時(shí)候工作效率就會(huì)比較低，反觀臥螺式離心污泥脫水機(jī)能夠處理大部分的污水。與其他兩種帶式污泥脫水機(jī)和疊螺式污泥脫水機(jī)相比，臥螺式離心污泥脫水機(jī)在工作質(zhì)量和效率以及花費(fèi)成本上同樣占有優(yōu)勢(shì)，因此在選擇上大部分的公司更傾向于臥螺式離心污泥脫水機(jī)。但是從發(fā)展前景方面考慮，旋壓式的發(fā)展前景較好，靜音、節(jié)能，但在解決物料適應(yīng)性的問(wèn)題上還需進(jìn)一步改進(jìn)。

4 結(jié)語(yǔ)

垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液在處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥是人們關(guān)注的重要對(duì)象，因此如何有效處理成為一個(gè)滲濾液處理站亟待解決的重要課題。通常對(duì)污泥的處理過(guò)程中采用臥螺式離心污泥脫水機(jī)，與其他的脫水機(jī)相比旋壓式污泥脫水機(jī)的發(fā)展前景比較好，但是要解決泥污適應(yīng)性的問(wèn)題。加強(qiáng)脫水機(jī)的研發(fā)工作，讓脫水機(jī)的性能在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升，是垃圾焚燒電廠實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

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