1 引言

機械濃縮設備為歐洲引進新的技術。有帶式濃縮機和離心濃縮機2類。帶式濃縮機一般與帶式脫水機聯合使用，根據濃縮機與脫水機的安裝關系，可分為一體機、組合機和分體機3種。目前一般引進采用結構緊湊、占地小的一體機，此機將兩者組裝在一個機架上，濃縮段在上，脫水段在下，由一套驅動電機、清洗水泵、調偏機構、進布料器組成一個整體，帶式濃縮段的作用是通過纖維芯帶滲濾脫去污泥顆粒間的自由水，使污泥的流動性減小，提高污泥在濾帶上分布的均勻性（如果高含水率污泥直接壓榨脫水會導致嚴重跑料）。一體化濃縮脫水機為保證濃縮效果，安裝有耙式分料器、翻轉裝置。為改善污泥脫水性能而投加絮凝劑，一般安裝有三孔式文丘里管道混合器。離心濃縮機主要借助污泥顆粒與水在離心力和重力方面的差異來分離水和污泥，由于污泥顆粒的離心力和重力方面的差異來分離水和污泥，由于污泥顆粒的離心力是重力的500～3000倍，因而在很大的重力濃縮池內達到的濃縮效果，在很小的離心機內就可以完成。離心濃縮機構的構造和運行與離心脫水機相同，一般為臥螺式離心機，主要由轉鼓和帶空心轉軸的螺旋輸送器組成。帶式濃縮機和離心濃縮機均可起到傳統濃縮池的作用。對有機質含量高、含水率高、不易脫水的好氧活性污泥，一般采用離心濃縮機，而不宜采用帶式濃縮機，對低負荷下運行的已完成一個（有機質）消化的活性污泥，其脫水性能比前述污泥好，濃縮時既可用帶式機，也可用離心機。

目前常用的重力濃縮池，運行負荷一般50～90kg/m2·d，污泥在池內停留時間一般大于12h，目前仍作為城市污水廠污泥濃縮的主要技術。雖然工藝技術，構造和運行管理簡單，但占地面積大，衛生條件差。不進行曝氣攪拌時，在池內可能發生污泥的厭氧消化，污泥上浮影響濃縮效果，這種厭氧狀態還使污泥已吸收的磷釋放，重新進入污水之中。安裝在中心的水下軸承易出故障，攪拌柵易腐蝕，常造成停池檢修。

采用機械濃縮設備取代重力濃縮池，可以克服以上缺點，并便于實現自動控制。因此，城市污水處理總體工藝要求簡單高效，更加注重脫氮除磷要求之時，機械濃縮這一新技術正逐漸為人們掌握并開始應用。

2 機械濃縮設備應用實例

（1）應用實例1。

許昌污水處理廠設計規模為16萬t/d，一期建成規模為8萬t/d。2000年底竣工投產，實際處理量為6萬t/d左右，運行負荷為0.07～0.10kg BOD/kgss·d，所進污水中生活污水占52%。進水水質CODcr 273～356mg/L，BOD₅ 98～150mg/L，SS 200～300mg/L，NH₃-N 15～20mg/L，出水水質CODcr 23～12mg/L，BOD₅ 5～11mg/L，SS 10～2mg/L，NH₃-N 2～4mg/L，出水水質優于設計標準。污水處理采用卡羅塞爾氧化溝工藝，具體流程為：原污水→回轉式粗格柵→潛污泵→階梯式細格柵→旋流沉砂池→配水井→氧化溝→二沉池→出水。

污泥濃縮脫水選用德國Klein公司KS200濃縮脫水機，包括濃縮脫水機一臺，螺桿泵一臺，文丘里管道混合器一臺，全自動干粉投藥裝置一套，螺旋輸送器一套。一期安裝了2臺，帶寬2000mm，濃縮段濾帶面積為8m2，運行帶速10～13m/min，濃縮段處理能力為40～60m3/h，允許進泥含水率在99%以下。

（2）應用實例2。

鄭州污水廠設計規模為80萬t/d，一期建成10萬t/d，2000年投產，實際處理量為36萬t/d左右。進水水質和出水水質均略高于許昌污水廠，該廠采用A-O工藝，具有一定脫氮除磷作用。污水處理工藝流程為：原污水→回轉式粗格柵→潛污泵→階梯式細格柵→平流式曝氣沉砂池→分水池→中心進水幅流初沉池→前置缺氧曝氣池→周邊式輻流二沉池→出水。

該廠采用傳統活性污泥法改良工藝（A-O法），污泥負荷為0.19～0.24kg BOD/kgss·d，剩余活性污泥含水率為99.3%～99.7%。脫水性能不好，不易以擠壓形式脫除自由水，故選用離心機進行濃縮。該機為德國FLottweg公司Z53-4/454離心機，轉鼓直徑為529mm，轉鼓長1.6m，無級調速，轉速為3250r/min，轉速差為25r/min。污泥允許進料含水率小于99.85%。單機處理能力為50m3/h，單機功率為45kW，一期安裝4臺，另外相同3臺，用于混合污泥消化后脫水。

3 機械濃縮設備運行及其分析

（1）實例1。

濃縮段實際處理量為48～52m3/h，出泥含水率為78%～81%。與濃縮池相比，效果相同，但節省占地300m2，節省用電設備負荷35kW，免除了濃縮池及刮泥裝置的維護。實際運行表明，主機運行與自控調節平穩可靠，噪聲小于76dB（A）。但干粉投藥系統和其自控常需人工操作。應注意調整好濃縮段帶速、耙式分料器（角度、高度、距離），每次運行后濾帶需清洗干凈，否則易造成嚴重跑料，導致脫水段固體收率下降。

（2）實例2。

離心機運行時，進料量為35～40m3/h，濃縮后含水率為97%～98%。與同規模同工藝的天津東郊污水廠相比，節省占地1250m2，增加用電設備負荷180kW。污泥車間噪聲高達95～103dB(A)，且離心機單機能耗較高。多機同時運行并用一套自控系統時，維持各臺機器狀態平衡需長期經驗積累。另外應注意根據進泥含水率調整好液環層厚度與轉速差，以保證濃縮效果。剩余活性污泥濃縮時一般以較小轉速差運行，但應避免轉速差太小造成轉軸扭矩太大。

4 結論

工程實踐表明，采用機械濃縮設備取代重力濃縮池，運行效果與重力濃縮池相同。其它點有：可以實現污泥濃縮過程機械化與自動控制，滿足污水處理脫氮除磷的要求，并克服濃縮池占地面積大，衛生條件差的缺點。其缺點有：帶式濃縮不適用于脫水性能差的高活性污泥濃縮，離心濃縮機噪聲高、能耗高。