隔膜压滤机在污泥深度脱水中的应用研究

郭望渊，陈科庆

（浙江杰为凯环保科技有限公司，浙江 湖州 313219）

随着我国经济的快速发展、人民生活水平的日益提高、城市化进程加快、城市人口大幅增长，环境污染日益严重。那么，怎样迅速地解决因城市发展而产生的大量污水、污泥，成为相关工作者的重要研究课题。目前，国内的污泥脱水处理厂所采用的设备相对滞后，只有一少部分污泥脱水处理厂使用厢式压滤机，而大部分采用的仍然是带式压滤机，而带式压滤机过滤后泥饼的含水量会超过70%，从而增加了泥饼的运输难度和运输成本。另外，还有很多污泥脱水处理厂采用填埋的方式处理泥饼，而采用这种方式会造成水资源被二次污染。在这样的背景情况下，就要尽快开发出高效的污泥深度脱水设备，及研发出与其相匹配的污泥脱水高效预处理技术，从而组成污泥高效脱水工艺，这样就能够有效地解决污泥脱水的难题。

1 隔膜压滤机的发展概况

在固液分离行业当中，隔膜压滤机是非常重要的过滤设备，其比较适合用到对物料的过滤分离工作中。隔膜滤板诞生在欧洲，20 世纪90 年代初，德国的一家公司就研发出了隔膜滤板，而国内对隔膜滤板的研发工作起步比较晚。不过因为经济和市场的需求，让国内的隔膜滤板制造工作得到了迅速的发展，而且在技术以及质量方面也得到了很大程度的提升。目前，国内的压滤机生产厂家生产的隔膜压滤机已达到了较高的水平，完全能够满足各种过滤工艺的需求。隔膜滤板的最大压榨压力能够达到2.5MPa 以上，这个压榨压力能够完全满足在污泥脱水行业的需求。

2 污泥脱水隔膜压滤机压榨工艺

在污泥脱水技术当中，隔膜压滤机是非常重要的组成部分。污泥脱水隔膜压滤机压榨工艺主要分为污泥预处理、污泥过滤和泥饼隔膜压榨三个阶段。

污泥的预处理，加药和搅拌装置是污泥污预处理的主要设备，污泥处理技术是，在污泥污水里加入适量的絮凝剂等预处理药剂，容量最好保持在0.4%～0.5%，并通过搅拌均匀后加入污泥存储池中，通过化学反应后，污泥污水的特征会得到改善，这样污水里包含的污泥成分会迅速浓缩，而形成固体颗粒，使污水里的含固量达到过滤的要求，这样就容易在滤室形成滤饼层，为提高过滤效率创造良好的条件。

污泥脱水过滤，采用进料泵将泥浆打入压滤机，利用进料泵的压力进行过滤并在滤板滤室内形成泥饼，进料压力最好保持在1.0 ～1.2MPa 的范围内，通过泥浆浓度的实际情况来确定进料的压力，过滤介质滤布截留污泥里所含有的固体颗粒，在滤室内形成泥饼，滤液通过隔膜滤板的出液孔排出，当泥饼充满滤室内后过滤结束。

泥饼隔膜压榨，在泥饼形成后，开始隔膜压榨，此时将压榨压力设为2.0MPa 给泥饼进行压榨，压榨保压时间最好在10 ～15min，这样就可以较好地改变污泥中水的状态，从而减少泥饼里的含水量。采用隔膜压榨工艺，能够在厌氧消化期间解决细胞壁无法清除的难题。使用隔膜滤板压榨工艺，能够很大程度的提高污泥脱水的效率，通常情况下含水量不会高于55%。由于污泥含水量很高，体积很大，且呈流动性，经隔膜压榨工艺脱水后，污泥体积减至原来的十几分之一，且由液态转化成固态，便于运输和后续的处理和利用。

3 污泥脱水隔膜压滤机的优点

隔膜滤板的可变滤室采用增强聚丙烯衬板和橡塑弹性体膜片整体熔焊结构，具有优良的耐化学性和抗疲劳性能。隔膜滤板双面可鼓起的隔膜片采用模压一次成型技术，其过滤流道为等距凸点呈散射状分布，显著增加膜片强度及鼓起行程，提高过滤速度，并可有效地防止滤液残留。由于采用隔膜压榨技术，提高了过滤效率，过滤周期缩短。采用隔膜压榨技术，脱水污泥含水率可以达到50%～58%，使城市污泥脱水率提高，使污泥的二次处理量大大减少。

隔膜压滤机的可变滤室隔膜压榨技术，是利用滤板、隔膜滤板和滤布组成的可变滤室过滤单元，在油缸压紧滤板的条件下，在进料泵的加压下对物料进行固液分离，并在进料结束后，采用隔膜压榨技术对滤饼进行压榨，能够显著提高压滤机的脱水效率，节能减排效果明显。污泥脱水隔膜压滤机具有过滤速度快、自动化程度高、性能稳定、操作方便、滤板耐高温高压、防腐及密封性能好、滤饼脱水率高、洗涤均匀、彻底、滤板无毒等优点。

4 污水处理厂隔膜压滤机的技术指标及工作参数

城市污泥中的水分分为自由水、毛细水、表面黏附水及内部水。自由水，不受颗粒影响的水，约占70%，是污泥机械脱水的主要对象。毛细水，存在污泥颗粒间的毛细管中，约占20%，是高性能脱水机械的重要脱水对象。表面黏附水，粘附于颗粒或细胞表面的水，内部水，存在于污泥颗粒内部(包括细胞内的水)。

传统的机械脱水设备如带式压滤机、离心机和普通板框压滤机等只能将污泥脱水至含水率80%左右，而含水80%的污泥仍呈流态-流塑态，力学性能极差，抗压强度低于20kPa。污泥含水率在60%～65%时呈黏浆状，水分子被一层胶体包裹，这个区域称之为污泥的“黏胶相区”，是污泥脱水最难的阶段。60%以下含水率的污泥为固态，不产生渗滤液，可直接进填埋场。突破污泥的“黏胶相区”使污泥有较好的分散性，为污泥无害化处置和资源化利用奠定了基础。此外，污泥含水率降至60%后，如果进行堆肥处理可减少一半的发酵周期，增加经济效益。干泥饼还可以制作固体燃料，经调配后进行焚烧处理，回收能源，或作为制砖和水泥的辅料，污泥产生量减少50%以上，显著提高污泥减量化水平，同时降低运输难度，节约运输成本。

5 隔膜压滤机在污泥深度脱水行业的应用

由于采用了先进的隔膜压榨技术，显著降低了滤饼含水率，一般滤饼含水率在50%～58%，滤饼较硬、呈块状，不需干化处理，可以直接填埋、焚烧、制砖和作绿化肥料等，显著减少污泥堆放场地，大幅节约运输费用，提高土地使用效率，实现了循环经济。滤饼含水率显著降低，被滤饼带走的水分明显减少，过滤后的水可以做中水回用，节约了宝贵的水资源。因此，隔膜压滤机在污泥深度脱水行业必将得到有广泛的应用。随着技术以及市场的发展，特别是在信息发达的时代，所有的行业都非常看重经济、环境等方面的收益，也让人们全面的意识到了环保的重要性。而产品以及技术要想获得用户的认可，需要经历很多的过程，而隔膜压滤机要实现在污水污泥处理行业的广泛应用更是如此。

由于进口隔膜压滤机受整机价格高、交货周期长、售后服务得不到保证、零配件供应不及时等因素的影响，在国内并没有得到普遍的使用。现在我国大型污水污泥处理厂家主要采用国产隔膜压滤机，由于国内压滤机企业的制造技术快速进步，产品技术含量和质量大幅提高，与国外差距越来越小，大中型压滤机的制造水平已接近或达到国际先进水平，隔膜压滤机技术也得到了同步发展，国内隔膜压滤机技术日趋成熟，并得到了较好的推广。随着国内隔膜压滤机的技术和质量的提高，及污泥脱水行业的快速发展，隔膜压滤机在大多数污水处理厂广泛使用，根据用户的反馈，使用隔膜压滤机后，污泥的脱水效率得到了大幅提高，取得了较好的经济效益，得到了广大用户的一致好评。

6 结语

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，城市人口也随之大幅增长，从而造成了污水的增多，所以对于污水处理厂来说，采用应用范围广泛、过滤效果优异的隔膜压滤机，可使城市污泥脱水效率提高，使污泥的二次处理量大大减少。目前，我国在这方面取得了较好的发展，隔膜压滤机在污水处理厂大量使用，运用隔膜压榨工艺，实现了污泥脱水处理的减量化、稳定化、无害化和资源化的要求，隔膜压滤机在污水、污泥处理领域有着广阔的发展前景。