中國(guó)給水排水2025年污泥大會(huì)（第十六屆）
蔣永官、黃雪媛、肖軍、謝仕銀
廣州桂博自動(dòng)化設(shè)備有限公司
摘要：隨著城市化進(jìn)程的加速和工業(yè)的快速發(fā)展，污泥的產(chǎn)生量與日俱增。污泥中富含大量的有機(jī)物、病原體、重金屬以及其他有害物質(zhì)，如果處理不當(dāng)，將會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重威脅。如何高效、環(huán)保地處理污泥，成為了環(huán)保領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。立式疊層高壓脫水機(jī)的出現(xiàn)，為污泥處理帶來(lái)了新的解決方案，以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和卓越的性能，在污泥處理領(lǐng)域中逐漸嶄露頭角。本文章對(duì)污泥超高壓深度脫水技術(shù)進(jìn)行以下簡(jiǎn)述。
關(guān)鍵詞：立式疊層高壓脫水機(jī)：污泥處理的革新力量
一、工作原理
立式疊層高壓脫水機(jī)的工作原理基于物理壓榨和過濾技術(shù)，通過多個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)污泥的深度脫水。污泥首先通過進(jìn)料裝置被輸送至布料系統(tǒng)，在布料系統(tǒng)中，污泥被均勻地分布在特制的濾帶上，形成一定厚度的污泥層。布料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，它能夠根據(jù)污泥的性質(zhì)和處理要求，精確地控制污泥的布料厚度，確保后續(xù)脫水過程的均勻性和高效性。隨后，帶有污泥層的濾帶進(jìn)入高壓壓榨區(qū)域。這一區(qū)域是立式疊層高壓脫水機(jī)的核心部分，由多個(gè)高壓輥和濾帶組成。高壓輥對(duì)濾帶和污泥層施加強(qiáng)大的壓力，使污泥中的水分被強(qiáng)制擠出。同時(shí)，濾帶的特殊結(jié)構(gòu)和材質(zhì)能夠有效地阻止污泥顆粒的通過，確保只有水分能夠順利排出。在壓榨過程中，濾帶還會(huì)對(duì)污泥進(jìn)行反向摩擦，進(jìn)一步促進(jìn)污泥的松散和水分的排出。經(jīng)過高壓壓榨后，污泥中的大部分水分被去除，形成了含水率較低的污泥餅。這些污泥餅通過卸料裝置被排出設(shè)備，而濾帶則經(jīng)過清洗系統(tǒng)的清洗后，繼續(xù)循環(huán)使用。清洗系統(tǒng)能夠有效地清除濾帶上殘留的污泥和雜質(zhì)，保證濾帶的過濾性能和使用壽命。
二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（一）設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理
立式疊層高壓脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊合理，各部分組件協(xié)同工作，確保了設(shè)備的高效運(yùn)行。設(shè)備的主體框架采用高強(qiáng)度鋼材制造，具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，能夠承受高壓壓榨過程中產(chǎn)生的巨大壓力。
（二）關(guān)鍵部位的穩(wěn)定性
1、傳動(dòng)系統(tǒng)是設(shè)備運(yùn)行的動(dòng)力來(lái)源，由電機(jī)、減速機(jī)、鏈條等組成。電機(jī)通過減速機(jī)將動(dòng)力傳遞給鏈條，帶動(dòng)濾帶的運(yùn)行。傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)保證了濾帶的平穩(wěn)運(yùn)行，并且能夠根據(jù)處理需求進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。
2、濾帶系統(tǒng)是立式疊層高壓脫水機(jī)的關(guān)鍵部件之一，采用優(yōu)質(zhì)的合成纖維材料制成。濾帶具有良好的過濾性能、耐磨性和耐腐蝕性，能夠在高壓和惡劣的工作環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，濾帶的張緊和糾偏裝置能夠確保濾帶在運(yùn)行過程中的位置準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)跑偏等問題。
3、高壓壓榨系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)污泥深度脫水的核心組件，由多個(gè)高壓輥和壓榨板組成。高壓輥的表面經(jīng)過特殊處理，具有較高的硬度和耐磨性，能夠承受巨大的壓力。壓榨板的設(shè)計(jì)則能夠使壓力均勻地分布在污泥層上，提高脫水效果。
4、清洗系統(tǒng)用于定期對(duì)濾帶進(jìn)行清洗，防止濾帶堵塞。清洗系統(tǒng)通常采用高壓水沖洗的方式，能夠快速有效地清除濾帶上的污泥和雜質(zhì)。同時(shí)，清洗系統(tǒng)還配備了污水處理裝置，對(duì)清洗過程中產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
5、控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化操作、故障報(bào)警、參數(shù)調(diào)整等功能。操作人員可以通過控制面板對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整，大大提高了設(shè)備的運(yùn)行效率和管理水平。
（三）技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、高效脫水
立式疊層高壓脫水機(jī)能夠?qū)⑽勰嗪蕪?/font>80% - 85%降至45%以下，甚至更低，脫水效率顯著高于傳統(tǒng)的污泥脫水設(shè)備。這得益于其獨(dú)特的工作原理和先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過高壓壓榨和反向摩擦的協(xié)同作用，能夠充分?jǐn)D出污泥中的水分，實(shí)現(xiàn)污泥的深度脫水。
2、連續(xù)運(yùn)行
設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)不間斷連續(xù)運(yùn)行，處理能力大，適用于大規(guī)模污泥處理場(chǎng)所，如市政污水處理廠、工業(yè)廢水處理廠等。連續(xù)運(yùn)行的特點(diǎn)不僅提高了生產(chǎn)效率，還降低了設(shè)備的啟停次數(shù)，減少了設(shè)備的磨損和維護(hù)成本。
3、節(jié)能環(huán)保
運(yùn)行能耗低，無(wú)需額外熱源，在實(shí)現(xiàn)污泥深度脫水的同時(shí)，減少了能源消耗和溫室氣體排放，符合可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保理念。此外，脫水后的污泥含水率低，體積大幅減少，降低了污泥后續(xù)運(yùn)輸和處置的成本，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
4、自動(dòng)化程度高
配備先進(jìn)的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，操作人員可以通過控制面板遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守操作。自動(dòng)化控制不僅提高了生產(chǎn)管理的效率和準(zhǔn)確性，還減少了人工操作的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了人為因素對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響。
5、適應(yīng)性強(qiáng)
能夠適應(yīng)不同性質(zhì)和成分的污泥，無(wú)論是市政污泥、工業(yè)污泥還是含油污泥等，都能通過調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和工藝條件，達(dá)到良好的脫水效果。同時(shí)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，便于安裝和維護(hù)，適用于各種場(chǎng)地條件。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
（一）市政污泥處理
在城市污水處理廠中，立式疊層高壓脫水機(jī)可對(duì)產(chǎn)生的大量市政污泥進(jìn)行深度脫水處理。脫水后的污泥含水率大幅降低，便于后續(xù)的填埋、焚燒、堆肥等處置，減少了污泥對(duì)環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)了污泥的減量化、無(wú)害化和資源化處理。
（二）工業(yè)污泥處理
眾多工業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，如化工、制藥、印染、電鍍等行業(yè)。這些工業(yè)污泥成分復(fù)雜，含有大量的有害物質(zhì)。立式疊層高壓脫水機(jī)能夠有效地對(duì)工業(yè)污泥進(jìn)行脫水處理，降低污泥的體積和重量，便于后續(xù)的處理和處置，同時(shí)減少了工業(yè)污泥對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。
（三）含油污泥處理
對(duì)于石油開采、煉油等行業(yè)產(chǎn)生的含油污泥，立式疊層高壓脫水機(jī)也能發(fā)揮重要作用。通過特殊的工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒑臀勰嘀械乃趾陀头钟行У胤蛛x出來(lái)，實(shí)現(xiàn)含油污泥的減量化和資源化利用，回收其中的油分，降低處理成本。
四、工程案例分析
某市政污水處理廠，日處理污水量為4萬(wàn)噸，每天產(chǎn)生的污泥量（含水率80%）約為20噸。原有的污泥脫水設(shè)備脫水效果不理想，脫水后污泥含水率高達(dá)75%以上，給后續(xù)的污泥處置帶來(lái)了很大的困難。為了解決這一問題，該廠引進(jìn)了一套立式疊層高壓脫水機(jī)。
經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，該立式疊層高壓脫水機(jī)的脫水效果顯著。脫水后污泥的平均含水率穩(wěn)定在40%以下，遠(yuǎn)低于原有設(shè)備的脫水水平。污泥重量減少了約60%以上，大大降低了污泥的運(yùn)輸和處置成本。同時(shí)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，減少了人工操作的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。
從經(jīng)濟(jì)效益方面來(lái)看，雖然立式疊層高壓脫水機(jī)的設(shè)備投資相對(duì)較高，但由于其脫水效率高，能夠顯著降低污泥后續(xù)處理成本，如運(yùn)輸成本、處置成本等。經(jīng)過測(cè)算，該污水處理廠使用立式疊層高壓脫水機(jī)后，每年可節(jié)省污泥處理費(fèi)用約150萬(wàn)元，設(shè)備投資在2年內(nèi)即可收回。
在環(huán)境效益方面，脫水后污泥含水率的降低，減少了污泥在運(yùn)輸和處置過程中對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)，由于污泥體積的減少，降低了對(duì)土地資源的占用，有利于實(shí)現(xiàn)污泥的無(wú)害化和資源化處理，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
結(jié)束語(yǔ)：
隨著環(huán)保要求的不斷提高和對(duì)污泥處理重視程度的增加，立式疊層高壓脫水機(jī)作為一種高效、環(huán)保的污泥處理設(shè)備，具有廣闊的市場(chǎng)前景。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，立式疊層高壓脫水機(jī)將朝著更加高效、節(jié)能、智能化的方向發(fā)展。在設(shè)備性能方面，將進(jìn)一步提高脫水效率和降低能耗，研發(fā)新型的濾帶材料和壓榨技術(shù)，以提高設(shè)備的整體性能。在自動(dòng)化控制方面，將引入更加先進(jìn)的傳感器和智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和自動(dòng)調(diào)節(jié)，提高設(shè)備的運(yùn)行管理水平。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，立式疊層高壓脫水機(jī)將不僅僅局限于市政污泥和工業(yè)污泥處理，還將在其他領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用，如農(nóng)業(yè)廢棄物處理、礦山尾礦處理等。
