1 污泥脫水的必要性

城鎮污水污泥是污水處理工藝產物，主要來源于初沉池、二次沉淀池底部沉積污泥和少量曝氣池排泥。因污水進水水質、污水處理工藝和污泥處置方式的不同，污水經過處理后產生的污泥性質和污泥量也有所不同。近年來，隨著環保要求的嚴格和污水處理出水水質標準的提升，各地區更加重視生態和水環境保護，通過不斷完善城鎮“雨污分流”、污水收集管網，加大市政截污管網清淤、養護力度等措施，城鎮水環境質量持續改善和提高，同時也使城鎮污水處理廠內污泥產量呈急劇上升趨勢。城鎮污水污泥含有大量有機物、細菌、病原體、重金屬等，如果處理不及時，會對周圍環境造成嚴重污染，危害周邊生態環境，并影響污水處理環境效果和社會效益。

2 污泥脫水設備

城鎮污水處理廠污泥經濃縮或消化后，仍有95%～97%的含水率，體積很大，需要進行脫水處理。目前城鎮污水處理廠大多采用機械脫水后，再進行污泥干化的污泥處置工藝。在此，僅對污水處理廠污泥機械脫水設備進行介紹和分析。

2.1 板框式壓濾機

板框式壓濾機由多塊濾板并排排列組成，濾板兩面覆有濾布，濾板通過液壓機構使各濾板相互壓緊，此時，板與板之間密封成一個個襯有濾布的壓濾室。各壓濾室相互連通，并與進料口相連。污泥通過泵經進料口以一定的壓力壓入各壓濾室，濾液在一定壓力作用下通過泵經進料口以一定的壓力壓入各壓濾室，濾液在一定壓力作用下通過濾布并由孔道從壓濾機排出，而固體截留下來并在濾布表面上形成濾餅。當濾餅完全填滿壓濾室時，濾液實際流出量接近于零時，脫水過程結束。然后，在板框式壓濾機各壓縮板的板與橡膠隔膜之間的間隙中通入壓縮空氣，壓縮空氣推動橡膠隔膜擠壓壓濾室中濾布內的濾餅，壓榨濾液，使濾餅進一步脫水。利用濾板中間進料口（或清洗水道），用大于進料壓力的壓縮空氣通入各濾板中風干濾餅，從而降低濾餅的含水率。其工作過程為：壓濾機壓緊→污泥注入→壓縮空氣壓榨→濾餅吹干→卸出濾餅→濾布清洗，完成上述一個完整的工作過程所需的時間，即為板框式壓濾機的一個污泥脫水周期。

板框式壓濾機適用于各種濃度污泥，其處理過程中可以不添加任何藥劑，處理后的污泥泥餅含固率較高、含水率較低，含水率約為40%～60%。但該設備對污泥的處理不能連續運行，需要完成一個運行周期后，才能進行下一周期的污泥處理，每一個運行周期大約需要4～5小時，自動化程度不高，但液壓系統復雜，檢修維護難度大，且占地面積大。板框式壓濾機還存在濾板易損壞、濾布和管道容易堵塞，需經常對濾板、濾布和管道進行沖洗、清通和更換的缺點，濾板、濾布、管道的沖洗、清通和更換會增加壓濾機運行周期間隔，降低污泥處理效率。處理后的泥餅需人工從壓濾機上鏟落，操作人員勞動強度大。另外，板框式壓濾機運行過程中，污泥壓榨、吹風和清洗過程中通入的壓縮空氣，會造成污泥臭氣和其中有毒有害物質在空氣中彌漫，因該設備運行時為開放式，人員工作環境較差。

2.2 帶式壓濾機

帶式壓榨過濾機主要由驅動裝置、機架、壓榨輥、上濾帶、下濾帶、濾帶張緊裝置、濾帶清洗裝置、卸料裝置、氣控系統、電氣控制系統等組成。添加過絮凝劑的污泥進入帶式壓濾機濾帶，通過重力脫水和楔形預壓脫水使得污泥絮團以外的自由水和表面的游離水得以去除，污泥失去流動性。然后污泥進入壓榨段脫水，污泥在濾帶張力的作用下，上、下濾帶夾著濾餅繞著大小不同的壓榨輥在其軸系間進行反復地變形彎曲擠壓與剪切作用，造成濾餅顆粒間相對位移，進一步脫除大量的毛細作用的游離水，使濾餅水分逐漸減少，濾餅含水率約為80%。在壓濾機出口處，泥餅被設有上、下濾帶刮泥板從濾帶上刮落。

帶式壓濾機可不間斷運行，自動化程度較高，可進行連續污泥脫水，運行穩定，對操作人員素質要求低，易于操作。但它要求進入壓濾機的污泥絮凝體大、密實、強度高，而且出泥的含固率較低，污泥的截留率也較低。帶式壓濾機濾帶孔隙容易被堵塞，需要大量的水反沖洗粘附在濾帶上的污泥，造成能耗增加，人員頻繁操作工作強度大。帶式壓濾機工作時設備密封性較差，設備運行過程中產生的污泥臭氣造成環境二次污染，人員工作環境較差，且濾布容易堵塞，需經常進行人工沖洗，人員勞動強度大。

2.3 離心式脫水機

離心式污泥脫水機主要由轉鼓、螺旋、差速系統、液位擋板、驅動系統及控制系統等組成。添加有絮凝劑的污泥從空心轉軸的分配孔進入離心式脫水機，利用固液兩相的密度差，依靠轉筒高速旋轉產生的離心力，加快固相顆粒的沉降速度，從而實現固液分離。

離心式脫水機對污泥含水率要求不高，出泥的含固率高，含水率低，泥餅含水率約為60%～80%，出泥量大，可連續進泥，連續出泥，且運行方式靈活，工作穩定可靠，管理方便，設備全封閉自動運行，可實現無人操作，現場運行環境衛生條件好。但是，離心式脫水機自動化程度高，附屬設施較多、較復雜，投資成本也大，檢修維護和運行操作要求人員素質較高，還存在有工作噪音大、電耗高、絮凝藥劑耗用高的缺點。

3 綜合比較

除板框式壓濾機為間歇運行外，帶式壓濾機和離心式脫水機均能連續運行除泥。設備工作環境上，板框式壓濾機和帶式壓濾機均為開放式，人員工作環境差，離心式脫水機設備密閉，人員工作環境好。投資費用及人員素質要求方面，因離心式脫水機自動化程度高，其投資費用和人員素質要求也較板框式壓濾機和帶式壓濾機高得多。污泥處理能力方面排序為：離心式脫水機＞帶式壓濾機＞板框式壓濾機；處理后的污泥含固率排序：板框式壓濾機＞離心式脫水機＞帶式壓濾機；能耗排序：離心式脫水機＞板框式壓濾機＞帶式壓濾機；藥耗排序：離心式脫水機＞帶式壓濾機＞板框式壓濾機。但是，因連續運行、易于操作和管理等特點，現各污水處理廠廣泛采用的是帶式壓濾機。

4 結語

根據不同型式脫水機性能的比較分析可以看出，不同的污水處理廠在作污泥脫水研究選擇時，應從污泥特性、運行狀況、人員素質要求、泥餅含固率的要求以及資金、成本等幾個方面綜合考慮，才能作出相對合理的選擇。