污泥脱水新设备——ZNDY型转筒浓缩带式脱水一体机

王明根 杨茂生
江苏天雨环保集团有限公司

　　在水工业污泥处理设备中，浓缩脱水一体化设备是国际上近10年来发展的新产品。该设备具有工艺流程简单、工艺适应性强、自动化程度高、运行连续、控制操作简单和过程可调节性强等优点，被国家经贸委列为"当前国家鼓励发展的环保产业设备"之一。　　ZNDY型系列转筒浓缩带式脱水一体机(以下简称：ZNDY型一体机)是我公司适应当前污水处理行业处理工艺的发展和市场的需求，在消化吸收国外先进技术的基础上研制开发的新型污泥浓缩脱水设备。ZNDY型一体机在2001年通过了由国家环保总局组织的鉴定，被认定为创新型产品，填补了国内空白。

1 设备适用范围

　　ZNDY型一体机适合于取消浓缩池的污泥处理工艺设计，对进料含固率0.2～1%的污泥进行脱水处理。该设备对于部分化学中和处理产生的粒度较小比重接近于水难以沉淀的污泥；气浮工艺产生由于含有微小气泡比重小于水无法直接沉淀的污泥及其它为防止污泥中磷的二次释放而不能采用重力浓缩池工艺处理的污泥进行脱水处理时经济性能最为优越。同时应用于常规工艺的污泥处理时，它也比普通的脱水机更稳定、可靠。

2 工作原理

　　普通带式压滤机处理物料含固率在2～3%以上，否则难以处理。因此带式压滤机用于活性污泥脱水时受到限制。ZNDY型一体机是在带式压滤机的基础上接合浓缩工艺技术而发展起来的设备，在带式压滤机前段增设一个浓缩转筒。物料和絮凝剂经絮凝器后进入浓缩转筒进行浓缩脱水处理，滤去大部分游离水成为含固率较高的易压滤污泥，然后进入系列压滤辊进行压榨，污泥在由小到大的压力作用下被压榨成滤饼排出。
　　2.1 污泥预处理
　　污泥进行脱水前都需预先进行进泥的调质，通过絮凝剂吸附污泥颗粒使小颗粒污泥凝聚成团，释放水分。调质的效果从根本上决定设备的固体收集率。污泥的调质絮凝在絮凝器中进行。
　　2.2 转筒浓缩
　　由于取消了浓缩池，设备的浓缩段接受的水力负荷很高。因而浓缩段是ZNDY型一体机的技术关键，浓缩段要求能进行绝大部分的游离水的滤逸和污泥的聚集，保证出口物料的浓度达2～3%，确保滤带进一步压榨脱水能稳定进行。
　　2.3 滤带压榨脱水
　　物料经浓缩转筒浓缩后流动性降低，布置到滤带上分别经过翻转、平整处理后通过两条滤带的进一步重力脱水以及一组直径由大到小的压滤辊进行压榨，污泥在递增压力作用下被挤压和剪切压榨成滤饼排出。

3 产品结构及主要特点

　　ZNDY型一体机主要由浓缩转筒、机架、滤带张紧机构、集水槽、上（下）滤带、冲洗系统、压榨辊、纠偏装置、驱动机构、卸料器、纠偏及安全保护装置等组成。主要结构见附图1。

　　3.1 独特的浓缩筛网
　　国内和国外的浓缩脱水一体机产品的浓缩段仍然局限于聚脂（或尼龙）编织网带的使用。由于浓缩段接受的水力负荷很高，编织网用于浓缩段处理并不是十分理想的，其编织工艺决定了浓缩网工作面容易夹泥，尤其应用于转筒式浓缩时更易破坏污泥絮体，降低设备的固体收集率。ZNDY型一体机采用适合污水行业的具有孔隙率高和优良过滤特性及反冲洗特性的楔形断面金属丝筛网。该筛网是非编织网，处理量大、不易堵塞，可以捕获很小的颗粒，同时反冲洗性能优异。材料选用耐腐蚀不锈钢制作。筛网卷制成圆筒后刚性很好，筒内无需任何支撑骨架，内壁光滑通畅，对絮体几乎无破坏作用，浓缩滤液尤其可用于作反冲洗水回用。结构见附图2。

　　3.2 浓缩转筒及传动
　　转筒的驱动采用齿轮开式传动，用可无级变速的减速机驱动；宽敞的进料口可很方便地观察污泥絮凝及浓缩脱水过程。转筒整体由4只托轮托住，维修方便。转筒内设有变螺距的螺旋导板，浓缩后的污泥随导板作用流动，直至转筒出口，进入带式压滤机中进行压滤。转筒侧部设有冲洗水对转筒筛网进行冲洗再生。在转筒的滤水段由集水槽收集浓缩滤出液，作为冲洗水源或排入集水井。　　3.3 滤带重力脱水段
　　浓缩污泥由转筒出口排出，经布料斗布于上滤带上，首先通过平泥板作用均匀摊开。再经交错布置的3组犁泥板促使滤带行走时污泥被连续翻动利于脱水，上滤带重力脱水区两侧设有挡泥板防止污泥从滤带两侧跑漏，最后又是一道平泥板平整被搅动过的污泥。然后翻转180°布入下滤带上。在楔形重力脱水段继续进行重力脱水，同时在滤带位置处理上，我们确保滤带沿着运行方向逐渐抬高，确保有效滤水。
　　3.4 压滤辊布置
　　污泥在下滤带上经过楔形予压区后就进入了由8只直径递减的压辊组成压榨区。
　　本机将带式压滤部分压榨辊呈竖直S型布置，结构合理紧凑。污泥由底向高处行走压榨，充分保证了污泥卸料时的低含水率。
　　3.5 滤带机械传动
　　在滤带机械传动上采用了4组齿轮联动，分别驱动上下滤带同步运行，从而避免了在压滤脱水时，因上下滤带不同步被动带产生滞后打滑现象，导致滤带磨损和动力消耗，降低脱水率。
　　3.6 冲洗结构
　　滤带经刮泥板刮泥后进入冲洗站，用不低于0.5MPa高压水冲洗滤带网眼内污泥。确保污泥脱水能循环进行。喷嘴采用耐蚀、耐磨且易加工的铜合金加工制作，合理按照水力学原理加工出特定的锥状孔，促使在最小水量时喷出扇形水柱形成足够冲击力洗净滤带。对于网筒的冲洗针对其楔形筛网不易堵塞，易反冲洗的特性以及附着污泥是无压力粘附，采用0.1～0.3MPa压力水冲洗筛网，降低冲洗水的消耗。
　　3.7 安全保护装置
　　为保证机器正常工作，在滤带两侧设有滤带过跑偏自动停机装置，当滤带跑偏无法自动矫正时，触及限位感应开关，可自动停止压滤机及该系统的附属设备运转，并发出声响报警。另外滤带传动部分也设有过扭矩保护装置，当遇特殊情况滤带被卡住，扭矩过大时，能立即停机保护滤带与其它零件不被损坏。

4 ZNDY型一体机与传统设备的比较

　　不难发现ZNDY型一体机比普通带式压滤机适用范围更广；性能更稳定。其优异的特点还在于：
　　4.1 ZNDY型转筒浓缩带式脱水一体机浓缩转筒孔隙率高、内壁光滑平整、螺旋通道流畅、快速滤水，而且运行时不会破坏絮体。处理量比同样带宽压滤机提高200～300%左右。
　　4.2 由于转筒浓缩带式脱水机靠转筒脱去大部分游离水，减轻了滤带的负荷，因而滤带的重力区可以缩短，布泥厚度可以增加，约8～10mm。处理后泥饼的含水率可以比单纯带式压滤机低2～5%。
　　4.3 封闭的浓缩转筒采用了楔形栅条网，孔隙率高、栅隙小，滤出的滤液含固率低、含有固体颗粒很小，是很好的冲洗用水。可以不用过滤直接用作冲洗转筒和滤带的水源。带式压滤机滤后水含固率高、固体颗粒大，不宜直接用作冲洗水。
　　4.4 ZNDY型一体机采用新技术，适应污水处理工艺发展的要求。比传统设备节省了大量宝贵的土地资源，显著地减少了工人的劳动强度，降低了污水厂的管理成本，缩短了污泥脱水周期。另外该产品具有较高的固体捕获率，处理后污泥含水率低，滤液可回用具有显著的社会效益。

　　综上所述，ZNDY型转筒浓缩带式脱水一体机是一种理想的城市污水处理的新型设备，具有较高技术经济优势，产品推广价值高、意义广。该产品的推广使用对我国民族水工业的发展。