自來水廠指的是擁有相應的生產設備，可以為人們生產水質符合一般生活用水、生產用水要求的自來水的生產單位。自來水廠在將生態環境中的水資源轉變為人們日常生活、生產中所需自來水的過程中，不可避免地會產生非常多污水，通過應用污泥脫水系統對這些污水進行處理，既可以有效改善水體質量，還可以保護水資源環境。

1 污水及污泥脫水

自來水廠在生產自來水的過程中所產生的污水主要包括存留在污泥之中的混凝劑以及濃縮后的有機物、懸浮物，主要來自于反復沖洗濾池而產生的廢水以及沉淀池所排出的泥水。如果沒有對這些污水進行嚴格地處理而任由其直接排放到生態環境中，不僅會對水體造成嚴重污染，還造成了水資源的大量浪費。在當今水環境污染問題、水資源短缺問題日趨嚴重的背景下，自來水廠更應該高度重視生態環境、水資源的可持續發展，充分履行自身的社會職責。污泥脫水指的是通過相應的脫水方法，將污泥中所含有的水分進行脫除，從而將污泥轉化為固態泥塊、半固態泥塊的一種處理方法。造粒法、機械脫水法以及自然干化法是目前應用比較普遍的脫水方法，其中造粒法對混凝沉淀污泥的處理比較適用，機械脫水法、自然干化法對于污水污泥比較適用。據相關研究結果顯示，以脫水設備效能、沉渣與污泥的性質為主要決定因素，在對污泥經過脫水處理后，含水率能夠降低50%到80%，再對其進行污泥干化，得到的干化污泥，其含水率不高于10%。污泥脫水系統是自來水廠目前應用比較廣泛的進行污泥脫水的主要設備。本研究以某自來水廠生產線中的污泥處理系統為例，探討污泥脫水系統在自來水廠中的應用。

2 污泥脫水系統

2.1 主要構成

自來水廠的污泥會被排泥泵從五個沉淀區（包括一個廢水高密池以及五個高密度澄清池）的底部，被送到污泥緩沖池A及污泥緩沖池B中，污泥緩沖池能夠使污泥實現均質化，從而可以使污泥脫水的可能性、可靠性得到有效地提高，污泥緩沖池的單個容積為1100立方米，這兩個污泥緩沖池之中配備有攪拌器3臺。污泥緩沖池中的污泥會被系統中的4臺污泥泵輸送到離心脫水機A-D之中，高分子聚合物與污泥一同被送入到離心脫水機之中。經過離心脫水機進行脫水處理而形成的泥餅會被運動到集中區域進行統一存放，外運進行處理，而所脫出來的水，則會重新回到廢水高密池內進行循環利用。在污泥脫水系統之中，每處理1噸污泥，所需要消耗的高分子聚合物大約在3到4千克左右。可以根據實際需要選擇一臺或多臺離心脫水機，進入到離心脫水機中的污泥，其濃度大約在40到100克每升之間，也就是說污泥含固率大約在百分之四到百分之十之間。經過離心脫水機處理而形成的泥餅，其含固率大約在百分之四十左右。

2.2 離心脫水機的結構組成及其工作原理

離心脫水機主要由中心螺旋以及圓柱、圓錐筒組成，這兩個組成部分處于旋轉狀態。在高分子聚合物的作用下產生絮凝現象的污泥會被注入到中心螺旋之中，并會從排渣口排出。中心螺旋聚集著轉動力，在對其進行設計時，中心螺旋的速度要遠遠高于筒壁的轉速。污泥就會在進行旋轉著的筒壁上產生沉淀現象，并在螺旋作用的影響下，向圓錐部分進行推移。從而在離心脫水機的圓錐部分產生污泥脫水。在圓柱部分頂部的金屬板上固定有收集水槽，通過溢流將液體環上半部分存在的澄清水排出。圓錐部分尾部會形成脫水泥塊，會被連續地排出，到達螺旋輸送器上。

離心脫水機的工作原理在于：在高分子聚合物的作用下，污泥會產生絮凝現象，分離污泥與水，之后將其注入到旋轉中心內，通過離心力作用，脫水機能夠把流體中的高密度物質分離出來，并成為流動環形物。在進行旋轉的圓柱筒中不斷發生著分離作用，密度較大的顆粒就會黏附在圓柱筒的內表面，由于旋轉輸送器與圓柱筒的轉向具有一致性，在這樣的條件下，黏附在圓柱筒內表面的顆粒就會被中心螺旋刮走，并流入到圓錐體之中。圓錐體中的沉淀物成為泥塊后，被排出轉軸。而液體環上半部分存在的被分離出來的液體則會從與轉軸方向相反的堰口排出。

2.3 輸送以及存儲

通過離心脫水機對污泥進行脫水分離之后，輸送以及存儲單元就會將形成的污泥進行輸送，并將其繼續脫水，形成泥餅。污泥脫水系統中所采用的輸送以及存儲單元的主要組成部分有4條帶輸送機以及3根螺旋輸送器。此外污泥脫水系統中的一項重要環節是對泥餅的處理，目前較為普遍的處理方式是外送集中處理。以原水的含泥量作為主要根據，污泥脫水系統所生產出來的泥餅量也會因為原水含泥量的不同而有所不同。

2.4 污泥脫水運行系統

當離心脫水機在流量固定的狀態下進行全速運行的時候，需要打開稀釋水閥門并啟動高分子聚合物的投入泵。并逐漸地啟動污泥供給泵，以需要處理的污泥量、污泥流量為根據，適當地對高分子聚合物投入泵的投入量進行調節，并對相對速度進行調整，使扭矩值實現恒量。

離心脫水機的筒體與中心螺旋的轉動方向具有一致性，而中心螺旋的轉速相對于筒體來說比較快，因此兩者形成了一個相對速度。在扭矩值降低時，相對差速就會上升，污泥也會變得更稀，而在扭矩值提高時，相對差速就會下降，污泥也會變得更干。

此外，高分子聚合物的選用及其配比對絮凝效果起著決定性的作用。

3 結語

綜上所述，本文主要對污泥脫水系統在自來水廠中的應用作了探討，以期對相關研究及實踐工作有所幫助。本文研究的污泥脫水系統中的離心脫水機具有脫水效果比較好、分離效率高、藥耗低、固體回收率比較高、占用空間小、現場干凈整潔、不易損壞以及能夠有效防止濾帶堵塞的優勢，但是，其也具有投資成本高、電耗高且一旦發生損壞很難修復的缺點，因此在實際應用中應當結合實際情況進行選擇。