污泥脫水用臥螺離心機與帶式壓濾機的比較

1、概述

污水處理廠常用的污泥脫水設備有臥螺離心機與帶式壓濾機。過去,國內城市污水處理廠的污泥(濃縮)脫水,絕大部分都采用(濃縮)帶式壓濾機(以下簡稱帶機),最近幾年來,臥螺式離心機(以下簡稱離心機)在城市污水處理廠也逐步得到了應用。但是由于技術上的原因和使用經驗的積累少,對離心機的綜合測試比較少,尤其是在污泥脫水行業的應用只是在最近幾年才逐步增多,所以對離心機和帶機的綜合比較也就缺少系統性。

本文通過對現有的使用帶機或離心機的情況作了一個比較,希望對選型或使用有一個指導。

2、優缺點比較

2.1離心機的優缺點

優點:

1) 離心機的最大優點是占地小;

2) 污泥工藝條件正常的情況下全自動連續運行比較穩定,可以實現全封閉。

3)對于密度差合適的污泥,脫水后的污泥含固率比較高。

4)在脫水過程中,只在關機(或開機)沖洗幾分鐘,節約沖洗水。

缺點:

1) 由于采用離心力脫水,運轉速度高,一般在3000rpm左右,所以功率大,運行費用高,運行時震動噪聲大。

2) 離心機并不適用于各類污泥,密度差過小,導致分離效率低,回收率低或藥劑消耗量大;密度差過大,致密的污泥易堵塞脫水通道,導致卸料困難,無法排泥。

3) 活性污泥脫水,對藥劑要求高,有時消耗量會比較大。

4) 故障修復周期長。由于離心機內部故障,需要維修水平高的專業人員方可施工,同時需要拆卸機器,或維修轉鼓,現場維修難度大,返廠維修時間長,特別是進口機器,維修更加不方便,備件費用很高。

5) 投資較大。

2.2帶機的優缺點

優點:

1) 不同種類、不同濃度的污泥適應能力強,尤其是濃度較低、密度差小或脫水性能一般的污泥。

2) 運行費用低。

3)原理簡單,維修方便,操作直觀、容易掌握。

4)連續工作,相比較其它污泥脫水設備,處理量大,投資少。

5)帶式脫水機的重力濃縮段,可以適應處理進泥的水力負荷,而又不影響最終泥餅質量。

6)從工藝流程上取消了單獨的濃縮環節和操作單元,簡化了污泥處理的工藝流程。

7濃縮脫水一體機縮短了污泥濃縮過程中的停留時間,避免了污泥中磷的再次釋放。

8)帶機也可以采取封閉措施,改善操作環境,亦可以滿足除臭等技術要求。

缺點:

1) 占地面積大,有些廠家的濃縮脫水一體機不能夠做到全封閉,會導致現場工作環境比較差。

2) 有濾帶、刮板等耗材。

3、投資及運行費用比較

3.1系統概述

除了設備及脫水機房土建投資外,由于污泥脫水費用在污水處理廠中占有相當大的比重,所以在保證污泥脫水效果的同時,運行費用是衡量工藝投資的一個很重要的方面。

本文以30000m3/d市政污水處理廠的污泥脫水為例,對脫水機房使用離心機和帶機時的設備配置、運行費用作一個分析比較。

工藝參數:

水量:30000m3/d

預計剩余污泥量:500m3/d,含水率:99.2%;干泥量:4000kgDS/d

工作制:16h(含開機前后空轉時間)

脫水機房主要設備配置如下:

選擇機型:

方案一:離心機;型號:LX450,轉鼓直徑:450mm,處理量:35m3/h

方案二:濃縮帶式壓濾機;型號:DNY1500,帶寬:1500mm,處理量:35m3/h

具體設備配套方案如下表。

序號

名稱

型號

功率(kW

數量

備注

1

離心機

LX450

4511

1



(濃縮)帶機

DNY1500

1.50.75

1


2

加藥裝置


3.18

1


3

污泥泵


5.5

1


4

污泥切割機


7.5

1

帶機不需要

5

加藥泵


0.75

1


6

沖洗泵


7.5

1

離心機不需要

7

泥餅輸送機


1.5

1


運行費用包括以下五方面:電費、藥劑費、水費、人工費、耗材費等,在下文中分析。

3.1投資比較

兩種污泥脫水系統設備差別在于:離心機為了保證污泥顆粒度,防止堵塞或引起運轉不平衡,必須配置污泥切割機;帶機為了保證濾帶的清潔,必須配置沖洗泵。其它配套如加藥裝置、加藥泵、污泥泵、輸送機、控制系統及儀表等基本相同,表格中不再列舉。

序號

離心機系統

帶機系統

備注

設備名稱

價格(萬元)

設備名稱

價格(萬元)

1

離心機

45.0

(濃縮)帶機

30.0

均為國產

2

污泥切割機

6.0

沖洗泵

0.5


3

其它配套設備

20.0

其它配套設備

20.0



合計

71.0


50.0


3.2運行費用分析

3.2.1電費

 

比較項目

臥螺離心機

帶式壓濾機

主機功率/kW

45

1.50.75

液壓或氣動裝置功率/kW

11

0.75

污泥切割機功率/kW

7.5

沖洗水泵/kW

7.5

總裝機功率/kW

63.5

10.5

需要功率/kW

63.5×85%=53.98

10.5×85%=8.93

其他配套功率/kW

11

11

系統功率/kW

64.98

19.93

電費(按0.85/kWh

64.98×0.8555.23

19.93×0.8516.94

注:離心機功率參數來源于國產某品牌LX450。其它配套包括加藥裝置、加藥泵、污泥泵、輸送機等。

3.2.2藥劑費

    根據對帶機和離心機在多家客戶的使用調查,實際上帶機和離心機的藥劑消耗量大體相當,基本上在35‰(干藥/干泥)之間。差別在于離心機對藥劑的要求比較高,藥劑單價會高于帶機,而帶機對藥劑的要求則相對較低。如果藥劑質量相當的情況下,離心機有可能藥劑消耗要更高,具體得視污泥性質決定。(市場上一般質量較好的陽離子藥劑價格為約35/kg。)

3.2.3水費

除了藥劑溶解使用自來水以外,帶機在使用時還必須對濾帶進行連續反沖洗,但是在污水處理廠實際使用過程中,大多使用回用水,所以費用相比自來水而言,費用可以大幅降低。

這里回用水按照0.5/m3計算。

3.2.4人工費

兩者相當。

3.2.5耗材

帶機的耗材主要為濾帶,離心機的最大費用在于轉鼓及其相關軸承的維修等。濾帶在國內隨著聚酯化工技術的發展,已經全部國產化,價格比較低廉,所以兩者的耗材費用差別在同等質量水平下,很難區分高下。

帶機的濾帶費用按照一年一套計,費用為:12000元,加上其它費用3000元,合計在15000元左右。國產離心機轉鼓按照三年大修期計算,維修費為50000元左右,費用基本相當。

3.2.6綜合比較

    按照上述30000m3/d污水處理廠污泥脫水的實際運行費用計算,單位時間內結果如下:(單位:元)

項目

離心機

帶機

每天電耗

55.23×16883.68

16.94×16271.04

每天藥耗

4‰×35×8×16×40713.6

713.6

每天水耗

0

15×16×0.5=120

每天人工費

100

100

每年耗材或維護費

15000

15000

一年運行費合計

634507.2

454693.6

所以使用離心機的運行費高于帶機179813.6/年。

4、結論

離心機具有全密閉運行、環境好、占地小的優點,帶機具有運行費用低、維護方便、適應性強的優點。所以不同設備各有所長。根據以上分析,對于污水處理廠污泥脫水設備的選型需要根據具體情況來決定。當然最重要的是選用質量好、運行穩定、技術成熟的設備,才能保證污泥脫水任務的圓滿完成。

 


注:參考文獻

1臥螺離心機與帶式壓濾機的比較,《工業用水與廢水》2002年第1期,王 淦

2臥式離心機的運行體會,《工業用水與廢水》2000年第2期,姚惠江


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