一. 概述
1.1 污泥脱水的意义
在污水处理过程中，产生大量污泥，其数量约占处理水量的0.3%～0.5%左右（含水率约97%）。污水处理厂的全部建设费用中，用于处理污泥的约占20%～50%，甚至占70%。所以污泥处理是污水处理系统的重要组成部分，必须予以充分重视。污泥含有大量的有害有毒物质，如寄生虫卵、重金属等；有用物质如植物营养素、有机物及水分。污泥处理的目的是使污泥减量、稳定、无害化、及综合利用。通常使用的单元工艺过程有：浓缩、稳定、污泥调节、脱水。
污泥经浓缩、消化后尚有约95%～97%的含水量，体积仍很大。为了综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理。脱水的作用是去除存在于污泥颗粒间以及颗粒内的水，从而使液态的污泥的物理性能改变成半固态、理想的脱水应当是最大限度地把水去除，同时污泥的固体颗粒则应当全部保留在脱水后的泥饼上，并要求这种操作所花投资最低。
1.2 污泥脱水机的类型及特点
污泥机械脱水是以过滤介质两面的压力差作为推动力，使污泥水分被强制通过过滤介质，形成滤液；而固体颗粒被截留在介质上，形成滤饼，从而达到脱水的目的。污泥机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法等。
真空过滤脱水目前应用较少，使用的机械称为真空过滤机，可用于经预处理后的初次沉淀污泥、化学污泥及消化污泥等的脱水。真空过滤机脱水的特点是能够连续生产，运行稳定，工序较复杂，运行费用较高。
压滤脱水采用板框压滤机。它的构造较简单，过滤推动力大，适用于各种污泥。但不能连续运行。
滚压脱水采用带式压滤机。其主要特点是把压力施加在滤布上，用滤布的压力和张力使污泥脱水，而不需要真空或加压设备，动力消耗少，可以连续生产。这种脱水方法目前应用广泛。
离心脱水中脱水的推动力是离心力，推动的对象是固相，离心力的大小可控制，比重力大几百倍甚至几万倍，因此脱水的效果也比浓缩好。离心机可连续操作，工作场所卫生条件好，占地面积小。但耗电量大，噪声大。
1.3 滚压式脱水机
对滚压机污泥脱水的研究由山东嘉豪集团公司2002年3月开始进行。2003年6月完成了样机试制工作。
滚压机工作原理与传统的带机、板框压滤机及离心机不同。其工作原理是湿态污泥（含固量0.5%～5%）进入污泥通道。通道两旁各有一片圆形的钻有小孔的不锈钢栅格，栅格每分钟转动0.5～3转，把污泥带进脱水机内，滚压机圆形脱水道的前一半0－180°是浓缩区，污泥水份开始由两旁的栅格的出水孔挤出，并由脱水机下的污水槽排出。污泥水份脱出后，流动缓慢，承受的压力越来越大，使更多水份被挤出达到更好的脱水效果。格筛利用摩擦力把污泥中的固体推到出口闸门，出口闸门是挤压区，闸门开关压力受电脑控制。污泥固体在闸门前挤压，形成含水率低的泥饼。
二.滚压式脱水机的生产性试验及结果分析
脱水机及试验条件
本试验采用的滚压式污泥脱水机外型尺寸1078×600×974mm，使用1道脱水道，脱水道尺寸30（w）×136（h）mm，格筛直径600mm，有效过滤面积0.55m2，脱水格筛转速0.5～3r/m，整机重量1500kg，电机功率3kw。
试验采用济南元首股份公司混合污泥，污泥以间歇方式输入污泥槽。絮凝剂槽中配有0.1%～0.2%的絮凝剂。污泥和絮凝剂同时输入混合槽，使之完全混合、并结成絮体。絮凝后污泥输入脱水道进行脱水。滤液排入污水厂进水进行处理。
2.1 济南元首股份公司混合污泥脱水试验
混合污泥是本次混合试验的主要测试对象。济南元首公司的混合污泥来自重力浓缩池，性质变化较大。测试期间，其含水率变化范围为95.74%—98.06%，pH值约6.0—6.5。具体脱水试验数据如下。
混合污泥实验数据表
取样时间 8月5日8月6日8月6日 8月6日8月8日8月9日
絮凝剂 PAC PAC PAC PAC PAC PAC
絮凝剂的投加量（‰） 1.57 5.08 15.42 19.03 2.84 9.45
进泥流量(m3/h) 1.983 1.270 0.815 1.820 2.535
进泥含水率（%） 95.87 96.36 96.11 97.33 98.06 97.55
进泥SS（g/l） 18.64 23.54
泥饼含水率（%） 74.49 76.77 78.56 80.50 77.29 80.69
滤液TS（%） 0.7826 0.2508 0.3171 0.2273 0.2556 0.4753
滤液SS（g/l） 1.498 0.714 2.694 1.329 1.827
滤液CODCr(mg/l) 2423 1301 870 875 593 2358
干污泥产量（kg /时） 19.3 34.9 57.23 33.1
固体保留率（%） 83.6 94.1 93.2 92.6 87.8 96.6
由表中数据可以看出：
混合污泥经滚压式脱水机脱水后，泥饼含水率最低可降至74.49%，最高为80.69%,大部分在76%～79%之间，固体保留率最高为96.6%，最低为83.6%，大部分在91%之上，污泥脱水效果较好。
2.2未浓缩混合污泥、初沉污泥、二沉污泥、以及稀释后的污泥的脱水试验
取样时间 8月17日 8月17日 8月19日 8月19日 8月18日 8月19日
编号 2 1 1 2 1 3
污泥类型 初沉池污泥 二沉池污泥 第一桶未经浓缩的二沉池污泥 第二桶未经浓缩的二沉池污泥 混合污泥（A/O法） 第二桶680L污泥（加入4.5kg湿草）
絮凝剂 PAC PAC PAC PAC PAC PAC
絮凝剂投加量（kg/吨干固体） 2.83 7.77 5.66 5.99 9.95 13.0
进泥流量(m3/h) 2.430 1.620 3.600 3.330 0.99 1.440
进泥含水率（%） 96.47 99.24 97.56 98.20 96.81 98.20
泥饼含水率（%） 73.01 79.44 77.65 76.80 83.66 81.45
滤液TS（%） 0.1564 0.1889 0.1538
滤液CODCr(mg/l) 0.899 0.8240 2384
干污泥产量（kg /时） 181.8 993.8 29.0
固体保留率（%） 80.0 95.3 96.1
纤维含量（%） 19.5 64.3 16.72
固体保留率（%） 80.0 95.3
纤维含量（%） 52.28
灰份（%） 44.75
各种污泥的试验数据表
由数据可知，由于初沉池污泥灰分含量高，可脱水性明显好于二沉池污泥，二者的泥饼含水率分别为73.01%和79.44%，单位干固体所需的絮凝剂也减少。该项试验再次证明滚压式脱水机具有浓缩，脱水一体化的功能。
2.3粪便污泥脱水试验
粪便污泥脱水试验数据
取样时间 9月7日 9月7日 9月8日 9月8日
絮凝剂 PAC PAC PAC PAC
絮凝剂的投加量（kg/吨干固体） 3.93 3.47 9.06 5.27
进泥流量(m3/h) 1.695 1.735 3.950 3.290
进泥含水率（%） 94.15 93.61 97.98 96.24
泥饼含水率（%） 54.4 52.6 66.5 61.2
干污泥产量（kg /时） 99 111 82 124
由数据可以看出，滚压式脱水机对粪便污泥有良好的脱水效果，泥饼含水率可达 52.6%～66.5%，干固体产率也较高，约100kg/h左右。
结论
1. 滚压式污泥脱水机可适用于城市污水厂混合污泥的脱水，脱水后泥饼含固率可达到74.49%～81.11%，尤其适用于粪便污泥、造纸污泥等高纤维含量污泥的脱水，脱水后污泥含固率可达到52.6%～66.5%。
2. 滚压式污泥脱水机具有浓缩－脱水一体化的功能。可对不经浓缩的污泥（含水率98%以上）进行脱水，并取得较好的脱水效果。
3. 滚压式污泥脱水机耗电量低，为6.65～18.84kw· h/吨干固体。可连续操作，工作场所卫生条件好。
5/8/2005
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