叠螺式污泥脱水机在上海老港渗滤液污泥脱水中的应用

上海同臣环保 · 发表于 2018-8-23 16:33:20

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叠螺式污泥脱水机在上海老港渗滤液污泥脱水中的应用
上海老港填埋场作为目前亚洲最大、技术最先进的生活垃圾卫生填埋场，每天可处理生活垃圾多达6300吨，让上海今后50年无垃圾填埋之忧。目前我国绝大多数垃圾填埋场都存在处理工艺落后、管理粗放、二次污染严重，资源化和运行稳定性差等问题。上海老港四期从设计、建设、运营等各环节均尽量接轨国际先进技术和管理，将全面达到卫生填埋技术标准和污泥处理处置要求作为建设与运行的技术要求。
一、渗滤液污泥处理问题
在早期，老港填埋场的污泥并没有进行脱水处理，这是因为初期垃圾填埋场还有一定容量，污水处理厂浓缩后的污泥多采取填埋等相对简单的方法处置。近年来，我国污水处理量迅速增加，污泥产量随之剧增，面临污泥处理产业,技术发展滞后，管理不到位，传统污泥设备处理效果和稳定性差，污泥成分复杂絮凝效果差，污泥氯离子含量高，有高强度的腐蚀性等一系列问题,所以在新的发展时期，老港填埋场也必须加大对污泥脱水的力度，选择高技术高性能高稳定的污泥脱水设备，降低污泥含水率，便于污泥的后期处理。
二、污泥脱水机工艺和技术
常用脱水方法有自然干燥和机械脱水两种。污泥的机械脱水，通常污泥先进行预处理，改善脱水性能，污泥脱水常用的设备有板框压滤机、带式过滤机、卧螺离心脱水机和叠螺式污泥脱水机。
2.1 叠螺式污泥脱水机工作原理
叠螺式污泥脱水机的主体由多重固定环、游动环和螺旋轴构成过滤单元，机器结构紧凑、操作方便，运行稳定。下图1为叠螺式污泥脱水机结构原理图：

脱水机主体主要是由过滤体和螺旋轴所构成，过滤体又分浓缩和脱水两部分。当污泥进入滤体后，利用固定环、游动环的相对游动，使滤液通过叠片间隙快速向外排出，迅速浓缩，污泥向脱水部推移，当污泥进入到脱水部时，在滤腔内的空间不断缩小，污泥内压不断增强，再加上出泥处背压板的背压作用，使其达到脱水，干泥不断排出机外。
叠螺式污泥脱水机采用动定环取代滤布，在螺旋轴的旋转作用下，活动板相对于固定板不断错动，从而实现了连续的自清洗过程，避免了传统脱水机普遍存在的堵塞问题。
2.2 离心式脱水机工作原理
离心式脱水机由转鼓，螺旋推料器、差速系统、轴承座、机座、罩壳、主副电机及电控系统构成。

1－副电动机    2－差速器    3－出液口   4－转鼓       5－螺旋推料器
6－机座        7－机罩      8－出渣口   9－传动装置   10－主电动机
图2  离心式脱水机结构原理图
污泥悬浮液经进料管和螺旋出料口进入转鼓，在离心机高速旋转所产生离心力的作用下，比重较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上，与转鼓作相对运动的螺旋叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口。分离后的清液经液层调节板开口流出转鼓。
螺旋与转鼓之间的相对运动，也就是差转速是通过差速器来实现的，其大小由副电机来控制。主电机通过三角皮带转动转鼓，通过行星齿轮差速器与副电机产生转鼓与螺旋差速实现污泥脱水和推料功能，从而实现了离心机对物料的连续分离过程。
2.3 叠螺式污泥脱水机与卧螺离心机的对比
项目离心式脱水机叠螺式脱水机备注
工作特点 n运行稳定
n噪音大，振动剧烈
n电耗大，能耗高
n维修管理困难
n难以处理低浓度污泥及含油污泥
n离心机由于高速运转，设备安全性差 n运行稳定
n无堵塞
n转速慢，省电，无噪音
n能耗低
n维护简单
n适用于低浓度污泥
n设备低速运转，安全性好 n在处理石化等含氯离子含量高、腐蚀性强的行业领域时，离心机的核心部件易受腐蚀，由于高速旋转，其存在安全性隐患。
n叠螺机由于转速较慢，因此不存在此类问题
运行管理 n24小时连续运行时需人员值守
n设备结构复杂，需专业人员管理
n离心机受进泥浓度的影响很大 n全自动控制，可24小时连续自动运行
n运行管理简单
核心设备部件 n易磨损部件主要有转鼓，减震器，密封件，差速器轴承
n须经常更换磨损件
n部分部件在氯离子等腐蚀性较强的运行环境下易受腐蚀，造成安全风险 n核心部件为螺旋轴、固定环和活动环
n螺旋轴设计寿命20年
n固定环设计寿命8年
n活动环设计寿命4年 n污泥中含有较多沙粒或较大较硬的颗粒，会影响叠螺式污泥脱水机的活动环使用寿命。
n一般情况下，剩余污泥中不含有较大较硬颗粒
开机检查及保养 n开机前需要检查油泵情况、油箱液位、清水泵、冷却水情况等
n主、副电机轴承、差速器需定时加注专用润滑油
n每隔2周需检查油内水含量，并更换油封
n高速回转部件需专人经常检查
n操作及保养复杂，需人员培训 n开机检查主要为阀门、电源等是否正常
n核心部件绝大部分材质均为不锈钢
n无轴承，维护保养简单 n离心机高速运转，易产生高温、较大磨损
n由于离心机转鼓高速运转，开机检查要求严格，保养繁琐
n离心机每六个月须进行一次全面检修。大修周期三年
考虑备用 n单台设备须考虑一用一备 n单一般无需考虑备用，增大选型即可
老港填埋场之前采用的是离心污泥脱水机，但由于离心机有难以处理低浓度污泥及含油污泥，设备安全性差，能耗高，噪声大，操作和结构复杂等问题，特别是进泥浓度的变化，对离心机正常运行及处理效果影响很大，所以离心机的整体运行效果并不乐观，也未能解决老港垃圾渗滤液污泥脱水方面所面临的问题。
三、上海老港填埋场叠螺式污泥脱水系统
老港垃圾填埋场污泥脱水系统采用了上海同臣环保股份有限公司的叠螺式污泥脱水机型号TECH-403一台和配套的控制系统、加药系统，处理量为270~450kg-Ds/hr，设计基本性能参数要求：

进泥浓度 8~30g/L
处理量 25m3/hr
泥饼含水率 ≤80%
絮凝剂单耗 ≤6kg/t绝干污泥
固形物回收率 ≥90%
同臣环保采用叠螺式污泥脱水机处理渗滤液污泥脱水，并正对老港渗滤液污泥的成分复杂和强腐蚀性进行针对性的研究实验，针对性的选择新型高效絮凝剂，对一些关键部件均采用进口或上等材质，并对易腐蚀或关键零部件做特殊处理。同臣环保叠螺式污泥脱水机运行半年多以来，各项指标均反应良好，运行稳定。同臣环保还承诺保修期内设备发生故障24小时内响应48小时内到场进行免费维修。从投资经济层面讲，运行过程中简单喷淋耗水仅0.42L/h左右，耗电仅2.2KWH左右，对比离心机的的反冲洗水耗9.5L/h和电耗37.5KWH，优势非常明显。同时由于能够连续稳定自动运行，人工成本优势就更为明显，这也就是同臣能够取得客户和行业信赖的主要原因之一。
四、总结
同臣环保的叠螺式污泥脱水机相对于离心机和带式机而言工艺简单，运行稳定，能耗低，维护简单，并适用于低浓度污泥，而同其他叠螺式污泥脱水设备相比，同臣环保依托同济大学的研发和技术，设备运行成熟稳定，质量可靠，案例业绩众多，是行业领先品牌。经过同臣环保和老港客户的共同努力，攻克多重难题，彻底解决了老港污泥脱水的众多难题，同时为污泥的后续处理创造了更加有利的条件。