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污泥脫水工作原理方法及制作工藝的解析

污泥脫水將流態的原生、濃縮或消化污泥脫除水分，轉化為半固態或固態泥塊的一種污泥處理方法。經過脫水后，污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十，視污泥和沉渣的性質和脫水設備的效能而定。污泥的進一步脫水則稱污泥干化，干化污泥的含水率低于百分之十。脫水的方法，主要有自然干化法、機械脫水法和造粒法。自然干化法和機械脫水法適用于污水污泥。造粒法適用于混凝沉淀的污泥。
一、污泥脫水工藝流程圖

二、污泥脫水的工作原理
1.板框式污泥脫水機:在密封狀態下，由高壓泵驅動的污泥被板框擠出，使污泥中的水通過濾布排出，達到脫水的目的。
2.帶污泥脫水機:污泥脫水器是由上下兩張拉過濾器腰帶和經過一系列定期安排輥壓力管形狀的美國的壓力和剪切力形成的污泥層過濾帶本身的張力,和毛管水的污泥層擠壓出實現污泥脫水。
3.離心式污泥脫水機:由帶空心轉軸的螺旋輸送機組成，污泥由空心轉軸送入旋轉滾筒。在高速旋轉產生的離心力作用下，污泥被拋入旋轉鼓室。由于比重不同，形成了固液分離。在螺旋輸送機的驅動下，污泥被輸送到滾筒的錐端，從出口連續排出。液環層的液體通過重力從桶口連續“溢流”排出。
4.堆垛式污泥脫水器:過濾體由堆垛式定環和螺旋軸線穿過的動環組成。濾液從固定環和活動環形成的過濾接頭排出，泥餅從脫水部末端排出。
三、污泥脫水的方法
1.自然干化法

主要構筑物是污泥干化場，一塊用土堤圍繞和分隔的平地,如果土壤的透水性差，可鋪薄層的碎石和砂子，并設排水暗管。依靠下滲和蒸發降低流放到場上的污泥的含水量。下滲過程約經2～3天完成，可使含水率降低到百分之八十五左右。此后主要依靠蒸發，數周后可降到百分之七十五左右。污泥干化場的脫水效果，受當地降雨量、蒸發量、氣溫、濕度等的影響。一般適宜于在干燥、少雨、沙質土壤地區采用。
2.造粒脫水法

水中造粒脫水機是發展的一種新設備。其主體是鋼板制成的臥式筒狀物，分為造粒部、脫水部和壓密部，繞水平軸緩慢轉動。加高分子混凝劑后的污泥，先進入造粒部，在污泥自身重力的作用下，絮凝壓縮，分層滾成泥丸，接著泥丸和水進入脫水部，水從環向泄水斜縫中排出。最后進入壓密部，泥丸在自重下進一步壓縮脫水，形成粒大密實的泥丸，推出筒體。造粒機構造簡單，不易磨損，電耗少，維修容易。泥丸的含水率一般在百分之七十左右。
在污水廠的污泥脫水過程中所產生的濾液，除干化床的濾液污染物含量較少外，其他都含有高濃度的污染物質。因此這些濾液必須處理，一般是與入流廢水一起處理。
3.機械脫水法

通常污泥先進行預處理，改善脫水性能后再脫水。最通用的預處理方法是投加無機鹽或高分子混凝劑。此外，還有淘洗法和熱處理法。機械脫水法有過濾和離心法。過濾是將濕污泥用濾層（多孔性材料如濾布、金屬絲網）過濾，使水分（濾液）滲過濾層，脫水污泥（濾餅）則被截留在濾層上。離心法是借污泥中固、液比重差所產生的不同離心傾向達到泥水分離。過濾法用的設備有真空過濾機、板框壓濾機和帶式過濾機。真空過濾機連續進泥，連續出泥,運行平穩，但附屬設施較多。板框壓濾機為化工常用設備，過濾推動力大，泥餅含水率較低，進泥、出泥是間歇的，生產率較低。人工操作的板框壓濾機，勞動強度甚大，大多改用機械自動操作。帶式過濾機是新型的過濾機，有多種設計，依據的脫水原理也有不同（重力過濾、壓力過濾、毛細管吸水、造粒），但它們都有回轉帶，一邊運泥，一邊脫水，或只有運泥作用。它們的復雜性和能耗都相近。離心法常用臥式高速沉降離心脫水機，由內外轉筒組成，轉筒一端呈圓柱形，另一端呈圓錐形。轉速一般在3000轉/分左右或更高，內外轉筒有一定的速差。離心脫水機連續生產和自動控制，衛生條件較好，占地也小，但污泥預處理的要求較高。機械脫水法主要用于初次沉淀池污泥和消化污泥。脫水污泥的含水率和污泥性質及脫水方法有關。一般情況下，真空過濾的泥餅含水率為百分之六十至百分之八十，板框壓濾為百分之四十五至百分之八十，離心脫水為百分之八十至百分之八十五。
四、污泥脫水裝置的設計方案

1.裝置特點：
1)設備布局合理、美觀，結構清晰，整體感強。
2)設備管道采用快裝接頭，可對過濾液量筒進行快速拆裝。
2.污泥脫水性能測定實驗裝置實驗目的：
1)掌握用布氏漏斗實驗選擇混凝劑的方法。
2)掌握污泥的最佳混凝劑投加量。
3)可開實驗：污泥比阻測定實驗。
3.主要配置：真空泵、計量筒、緩沖罐、布氏漏斗、濾紙、高壓氣管、排空閥、不銹鋼框架。
4.技術參數：
1)環境溫度：5℃～40℃，配電：220V，180W。
2)計量筒：尺寸Φ40×350mm，厚度5mm,優質有機玻璃。
3)緩沖罐：尺寸Φ100×300mm，厚度5mm,優質有機玻璃。
4)布氏漏斗：加入污泥量：100ml，4個。
5)循環水真空泵：功率：180W，單頭抽氣量：10L/min，最大真空度：0.098Mpa。
6)框架為304不銹鋼，結構緊湊，外形美觀，操作方便。
7)外形尺寸：1000×420×1100mm，框架為可移動式設計，帶腳輪及禁錮腳。
五、注意事項
一)使用注意事項：
1.絮團的大小：絮團太小會影響排水的速度，絮團太大會使絮團約束較多水而降低泥餅干度。經過選擇聚丙烯酰胺的分子量能夠調整絮團的大小。
2.污泥特性。第一點理解污泥的來源，特性以及成分，所占比重。依據性質的不同，污泥可分為有機和無機污泥兩種。陽離子聚丙烯酰胺用于處置有機污泥，相對的陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑用于無機污泥，堿性很強時用陽離子聚丙烯酰胺，而酸性很強時不宜用陰離子聚丙烯酰胺，固含量高的污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大。
3.絮團強度：絮團在剪切作用下應堅持穩定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇適宜的分子構造有助于提高絮團穩定性。
4.聚丙烯酰胺的離子度：針對脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑經過先做小試停止挑選，選出最佳適宜的聚丙烯酰胺，這樣即能夠獲得最佳絮凝劑效果，又可使加藥量最少，節約成本。
5.聚丙烯酰胺的溶解：溶解良好才能充分發揮絮凝作用。有時需要加快溶解速度，這時可考慮提高聚丙烯酰胺溶液的濃度。
二)使用特性
1.絮凝性：PAM能使懸浮物質通過電中和，架橋吸附作用，起絮凝作用。
2.粘合性：能通過機械的、物理的、化學的作用，起粘合作用。
3.降阻性：PAM能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50—80%。
4.增稠性：PAM在中性和酸條件下均有增稠作用，當PH值在10以上PAM易水解。呈半網狀結構時，增稠將更明顯。

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