压滤机在污水处理厂的应用

概述

当前，污水处理中的污泥处置问题越来越受到重视，各种污泥脫水工艺、技术、设备逐渐被 引入污水处理设计中。板框压滤机凭借能耗低、 污泥含水率低、技术运用成熟等优势获得了广泛的应用污水处理厂，2004年开工建设，2006年完工通水，设计处 理能力12X10W/d,采用预处理+初沉池+A2/0同 步脱氮除磷工艺，出水水质执行国家《城镇污水处 理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准。 2009年对8X104m3/d进行升级改造，增加了高密度 沉淀池+滤布滤池+液氯消毒工艺，改造后出水达到 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918- 2002)—级A排放标准。污泥处理系统原设计为带式 脱水机，但由于带式脱水机脱水效率较低，处理后 的污泥含水率约80%,污泥的体积庞大，需要占用大量的土地资源进行填埋，并产生大量的运输及处理成本且容易造成二次污染 随着国家环保要求的越来越严格以及土地资源的日益减少，政府对固体废弃物的监管力度也越来 越大，80%含水率的污泥已无法满足当地填埋的要 求。2017年经过污泥系统改造，将原来的带式脱水 机更换为板框压滤机，处理后的污泥含水率可降至 60%左右，大大降低了污泥的体积，减少了污泥运 输及处理成本。

板框压滤机介绍

板框压滤机的工作原理

污水处理厂采用的污泥深度脱水设备为全 自动隔膜式板框压滤机，主要是用来进行固液分 离，从而去除污泥中的部分水分，降低污泥含水 率。其基本原理为：污泥流经滤布，固体物质逐步 在过滤介质上堆积，最后被截留在过滤介质上，形 成滤饼，而液体物质则穿透滤布，变成不含颗粒杂 质的清液排岀。

板框压滤机的组成

污水处理厂的板框压滤机系统于2017年底 建成，并于2018年投入试运行，该系统主要有以下 几个部分组成：

污泥调节池

污泥调节池的作用是将来自初沉池、二沉池和 高密度沉淀池的污泥进行充分混合，同时与聚合硫 酸铁药剂进行混合，达到破坏污泥中细菌细胞壁的 目的，从而释放污泥中的结合水和吸附水，细胞内 水，克服污泥比阻，大幅度降低污泥粘性，提高污 泥脱水效果，进而使每次进行脱水的污泥浓度比较 均匀。

药剂投加系统

污泥在进入板框压滤机时，需要投加聚合硫酸 铁和PAM絮凝剂进行调理，使污泥形成较大的絮 团，有利于污泥脱水。 45聚合硫酸铁药剂投加系统由聚合硫酸铁制备系 统和加药泵组成，固体聚合硫酸铁药剂在制备系统 中溶解形成溶液，通过加药泵进入污泥调节池，与 污泥进行混合。 PAM絮凝剂投加系统则由PAM制备系统、加药 泵、在线混合器组成，PAM制备系统可根据需要将 PAM药剂浓度控制在0. 1-0.3%之间，调制好的絮凝 剂储存在系统的储罐内，经药剂投加泵通过在线混 合器在管道内混合后直接进入压滤机；药剂投加泵 及在线混合器均采用变频控制，且同污泥进料泵联 锁控制，这样能够控制加药量同污泥量达到最佳配 比，保证最佳的脱水效果；污泥和PAM絮凝剂经过 在线混合器混合后直接进入压滤机，避免了混合污 泥絮团被破坏，确保了絮凝后的污泥具有最好的脱 水性能。

污泥进料泵

污水处理厂设计3台板框，每一台板框配 置一台螺杆泵，主要作用是将污泥输送进板框压滤 机，由于螺杆泵在给料过程中会产生较高的压力， 污泥调节池的污泥在提升进入板框压滤机过程中可 进行初步脱水，形成含固率较高的滤饼。

板框压滤机

板框压滤机是整个污泥脱水系统的核心设备， 目前宣化污水处理厂配备的是3台滤板尺寸为2000mmX 2000mm的隔膜式板框压滤机，其主要作用是将经药 剂调理好的污泥通过高压压榨，去除污泥中的部分 水分，形成泥饼，然后通过滤板的开合实现泥饼的 掉落。压滤机采用全自动设计，可实现无人操作， 远程控制，配置了自动液压闭合系统、自动拉板系 统、自动卸料辅助系统、自动积水盘系统、自动隔 膜挤压系统、高压清洗系统、安全光幕等。

隔膜挤压系统

隔膜挤压系统由滤板中的隔膜、螺杆泵、挤压 单元和排水沟渠组成。系统在螺杆泵提供的高压压 力下，对污泥进行挤压，挤压介质（水）通过排水沟 渠排出，同时在自动控制挤压系统的压力调节及安 全泄压作用下，有效地完成污泥脱水过程；挤压系 统主要作用是对滤板中的污泥进行二次挤压，能有 效地提高污泥的含固率，有助于改善污泥泥饼从滤 布上的分离效果。

高压清洗系统

高压清洗装置是污泥脱水系统中必不可少的保 障设备，因为每次板框脱水完成后肯定有很多污泥 中的细小颗粒会粘附在滤布上，时间一长会导致滤 布中的孔隙堵塞，滤液就无法充分地通过孔隙排 出，严重影响污泥脱水的效果。该系统配置一台高 压柱塞泵，能用高压水对滤布进行冲洗，有效地去 除粘附在滤布上的细小颗粒，提高了滤布的生产效 率及延长了滤布的使用寿命，保障污泥脱水系统的 正常运行。

板框压滤机的生产步骤

污水处理厂的板框压滤机系统生产过程共 分为开机、进料、挤压、卸泥和清洗5个步骤。

开机

板框压滤机在操作前需要进行整机检查：查看 滤布有无打折或重叠现象，电源是否已正常连接。 检查后即可进行压紧操作，首先按一下“启动”按 钮，油泵开始工作，然后再按一下“压紧”按钮， 活塞推动压紧板压紧，当压紧力到达调定高点压力 后，液压系统自动跳停。

进料

启进料泵，并缓慢开启进料阀门，进料压力逐 渐升高至正常压力，这时观察压滤机出液情况和滤 板间的渗漏情况，过滤一段时间后压滤机出液孔出 液量逐渐减少，这时说明滤室内滤渣正在逐渐充 满，当出液口不出液或只有很少量液体时，证明滤 室内滤渣已经完全充满形成滤饼。

挤压

在压滤机滤饼充满后，进料泵和进料阀门自动 关闭，同时挤压装置开始工作。通过向滤板内的隔 膜装置不断地输送压力，通过变频控制，控制压力 阶梯式上升，使隔膜挤压装置产生膨胀效应，不断 地挤压滤板和滤板之间的泥饼，使泥饼再次受压挤 出滤液。为达到比较理想的效果，一般挤压过程需 要30分钟以上。

卸泥

挤压过程结束后，滤板开始自动一块块张开， 泥饼开始掉落下来，整个板框脱水过程结束，有时 候由于进泥浓度不均匀有可能产生粘布的情况，这就需要人工进行协助。

清洗

使用过多次后，板框机的滤布上会沾有很多细 小的污泥颗粒，会堵塞原先的滤孔，因此需要高压 冲洗装置对滤布进行全面地冲洗，一般来说每台板 框机进行三次脱水之后需要进行一次冲洗以改善滤 布的环境。

日常运行情况

由于污水处理厂污泥浓度较高，为降低污 泥浓度，板框压滤机保持24小时脱泥，每台板框出 泥6次/天，每次处理污泥水50m3以上，其岀泥的泥 饼含水率约55%,但污泥脱水的效果受季节影响， 需要适时调整相关参数，确保设备运行稳定可靠， 达到较理想的效果。

影响板框压滤机效率的原因及对策

影响板框压滤机效率的原因分析

经过近一年的运行，发现制约宣化污水处理厂 板框压滤机效率的主要因素包括以下几个方面：

① 岗位工对板框压滤机工作原理和具体工作流程不够 熟悉，在日常使用过程中操作不当;②药剂选型不 符合水厂污泥特性，导致板框压滤机的入料粒度太 细，影响板框压滤机的工作效率；

③板框压滤机长 期运行以后，细小的颗粒无法完全清洗掉，导致滤 板滤布堵塞。

提升板框压滤机效率的对策

提高岗位操作技能

加强日常培训和考核力度，培养岀一支技术过 硬、责任心超强的队伍来操作板框压滤机。板框压 滤机岗位操作员必须经过厂部培训考试合格方可工 作，且每个月推选出当月的技能操作能手一名，由 该员工对其他岗位操作员进行实际操作讲解培训。 日常培训主要是板框压滤机的工作原理和工作流 程，只有在熟悉设备工作原理的基础上才能进一步 去掌握设备的具体工作流程，进而规范操作方法。 对岗位工职责做出明确划分，对于岗位工的失职要 严厉考核。

强化药剂选型

向污泥中投加絮凝剂PAM的作用是进行脱水预 处理，此过程又称为污泥调质，PAM不仅能够通过 电荷中和效应使污泥中的胶体颗粒脱稳发生凝集沉 降，而且还能通过吸附架桥作用将一些活性功能团 吸附在分散体系中的微粒上，起到架桥的作用。这 对污泥脱水而言是一种非常优良的絮凝剂，因此选 择一种合适的药剂对于保障污泥脱水系统的可靠运 行是非常重要的。当污泥性质发生变化时，需进行 污泥沉降实验，以确定污泥沉降性能，从而对絮凝 剂PAM的药剂种类进行相应的调整。

加强对设备的维护

由于污泥中细小的颗粒存在着穿滤现象，当板 框压滤机运行一段时间以后，会造成滤板滤布的堵 塞，影响到污泥脱水效果，此时需要对滤布进行全 面的清洗，首先拆除滤布用高压水枪对滤布的正反 面进行冲洗，用板框机自备的高压清洗装置对滤板 进行冲洗，完成后进行重装，每台机器大约运行 3个月需要进行一次全面的清洗，清洗过程需要一 周左右的时间。

结论

板框压滤机通过加强对岗位工的培训、正确选 择药剂、强化对设备的维护，可以较好地发挥设备 深度脱水的效率，使污泥含水率降至60%以下，为 固废减量化提供了技术支持，同时也为企业实现节 能环保目标奠定了坚实的基础。