帶式壓濾機與離心機的理論比較

離心機    時間:2014-03-12 12:11:15
帶式壓濾機與離心機的理論比較簡介
1.由於帶機為污水處理廠污泥脫水的主流,因此離心機的優點主要建立在與帶機的比較上,離心機廠商認為,離心機對帶機來說,具有如下優點:  ①卧螺離心機利……
帶式壓濾機與離心機的理論比較正文

1.由於帶機為污水處理廠污泥脫水的主流,因此離心機的優點主要建立在與帶機的比較上,離心機廠商認為,離心機對帶機來說,具有如下優點:

①卧螺離心機利用離心沉降原理,使固液分離,由於役有濾網,不會引起堵塞,而帶機利用濾帶使固液分離,為防止濾帶堵塞,需高壓水不斷沖刷;

②離心機適用各類污泥的濃縮和脫水,帶機也適用各類污泥,但對剩餘活性污泥需投藥量大且脫水困難;

③離心機在脫水過程中當進料濃度變化時,轉鼓和螺旋的轉差和扭矩會自動跟蹤調整,所以可不設專人操作,而帶濾機在脫水過程中當進料濃度變化時,帶速、帶的張緊度、加藥量、沖洗水壓力均需調整,操作要求較高;

④在離心機內,細小的污泥也能與水分離,所以絮凝劑的投加量較少,一般混合污泥脫水時的加藥量為:1.2kg/t[干泥],污泥回收率為95%以上,脫水后泥餅的含水率為65%-75%左右,而帶濾機由於濾帶不能織得太密,為防止細小的污泥漏網,需投加較多的絮凝劑以使污泥形成較大絮團,一般混合污泥脫水時的加藥量大於3kg/L[干泥],污泥回收率為90%左右,脫水后泥餅含水率80%左右;

⑤離心機每立方米污泥脫水耗電為1.2kw/m3,運行時噪音為76-80db,全天24h連續運行滁停機外,運行中不需清洗水;而帶機每立方米污泥脫水耗電為0.8kw/m3,運行時噪音為70-75db,濾布需松馳保養,一般每天只安排二班操作,運行過程中需不斷用高壓水沖洗濾布;

⑥離心機佔用空間小,安裝調試簡單,配套設備僅有加藥和進出料輸送機,整機全密封操作,車間環境好;而帶機佔地面積大,配套設備除加藥和進出料輸送機外,還需沖洗泵,空壓機,污泥調理器等等,整機密封性差,高壓清洗水霧和臭味污染環境,如管理不好,會造成泥漿四溢;

⑦離心機易損件為軸承和密封件,卸料螺旋的維修周期一般在3a以上;而帶機易損件除軸承、密封件外,濾帶也需更換,價格昂貴;

⑧運行費用的計算。離心機廠商在進行離心脫水與帶式壓濾脫水運行費用比較時,採用如下演算法:

假設:

帶機投藥量4kg/(t[干泥])計,單機處理電耗以0.8kW/m3泥漿計,沖洗水:污泥漿為1:1;離心機投藥量以3kg/(t[干泥])計,單機處理電耗以1.2kw/m3泥漿計,沖洗水以0計,電費0.5元/kw,水費0.5元/m3,藥費80元/kg。

以8×104t/d的污水處理廠為例,干污泥量為10t/d,進泥含固量為3%(濃縮后污泥),泥漿量為333m3/d,脫水后污泥含固率>20%。計算得:

帶式壓濾機:藥費為3200元/d;電費為133.2元/d;水費為166.6元/d。則帶機的日運行費用為∑=3200 1332 166.6=3499.8元/d。

卧螺離心機:藥費為2400元/d;電費為199.8元/d;水費為0元/d;則離心機的日運行費用為∑=2599.8元/d。

運行費差額:900元/d,1a以360d計,△=900元/d×360d=324000元人民幣。即1a運行費帶機比離心機多32.4萬元人民幣。

因此,離心機廠商根據上述分析,得出如下結論:污泥脫水從原理上分析,採用離心機比帶機更合適;離心機由於分離效率高,對污泥的絮凝要求比帶機低,所以葯耗低,運行費用低月收率和脫水效果好,建議採用卧螺離心機。

2.對帶機與離心機實際使用情況分析

本人根據自己多年的設計經驗和對卧螺離心機用戶的調查,對上述離心機的優點——進行考證,下面分別進行分析:

前述第①條、第⑥條,情況確實如此。但對其餘各條,筆者有不同看法。

3.適用介質問題

離心機並不適用於各類污泥。經調查,離心機不適用含粉煤灰等無機成份較多的污泥,因為粉煤灰經過離心分離,附著在離心機內壁較難去除,離心機刮泥刀遇到很大阻力,從而導致泥進去后就出不來。我國北方某城市污水處理廠就出現這種情況,離心機沒法正常運行,不得不改成帶機,造成很大損失。

4.進料的控制問題

前述第③條:離心機可根據進料濃度變化自動調整轉差和扭矩,帶機要手動調整,事實上是因為進料濃度的變化對離心機影響較大[1],而對帶機的影響較小。

5.固體回收率及加藥量的問題

前述第④條:離心機的固體回收率確實比帶機高[1],但這並不是說帶機固體回收率低就不能用,事實上濾波還得迴流到前面,與污水廠進水一道重新進行處理。

藥劑投加量,是有爭議的,帶機廠商也會說,他們的帶機藥劑投加量也少,筆者設計的某15×104t/d城市污水處理廠,採用的是卧螺離心機脫水,投產後每噸干污泥的實測耗葯(PAM)量為1.7-2.0kg,是比較低的。資料顯示,上海某污水廠也作過帶機脫水耗藥量試驗,城市污水每噸干污泥的藥劑也在20kg左右。由於各廠污泥性質有所不同,很難說帶機葯耗就比離心機高多少。

6.電耗問題

電耗的差異並不是離心機廠商宣稱的那樣,實際上離心機電耗要遠遠大於帶機。

離心機的噪音,很刺耳,而帶機的噪音不在機器本身,主要是沖洗水的聲音,聲音感覺比離心機要好得多;運行時間理論上帶機也能24h運行,當然帶機連續運行沒有離心機可靠。

7.機器的壽命問題

前述第⑦條:質量好的帶機其軸承壽命都超過20a,與主機壽命差不多,濾帶確實需要常更換,濾帶一般能連續進行2000h操作,如果間斷運行,保養良好也是2-3a更換一次,不管是國產還是進口帶機,濾帶一般都可用國產濾帶代替,因此更換濾帶成本並不高,而卧螺離心機目前國產設備較進口設備差距較大,如果更換螺旋,必須是國外原產的,因此這將會帶來很多麻煩,更換成本很高。

8.運行費用的計算

在離心機廠商計算離心脫水與帶式壓濾脫水運行費用比較時,所採用計算方法存在很多問題,運行成本主要包括:藥劑費、電費和水費。可以首先將其水費排除掉,因為現在帶機濾布沖洗全採用二沉地出水,是不用花錢的,其次,藥劑耗量到底帶機比離心機多多少很難說清,是有爭議的。筆者以某8×104t/d污水處理廠為例,對污泥處理的實際運行費用進行了計算,結果如下:

干污泥量:10t/d,含固量:0.8%(未濃縮污泥)。假設電費0.5元/kw,藥費60元/kg。

經過計算,離心機與帶機每天電費差額為(1938-143)kwh×0.5元/kwh=897.5元人民幣。

藥費如果真按離心機廠家所說,帶機比離心機多1kg/t[干泥]),就目前市場PAM價格應當是60元/kg,則帶機比離心機每大多涓耗藥劑量為:10t/d×1kg/t=10kg/d,每天多用藥劑費為10×60=600元,即每天帶機比離心機多用藥劑費為600元人民幣;假如帶機比離心機耗藥量大的話,總體來說帶機還是比離心機每天節省897.5-600=297.5元,每年節省約10萬元人民幣。事實上,離心機的電耗是確定無疑的,而帶機的葯耗是有爭議的,如果帶機與離心機耗藥量相同的話,那麼離心機每天比帶機運行費用要高897.5元,即每年離心機比帶機多花費約33萬元人民幣。

因此,從運行費用看,採用離心機並不比帶機省。

9.投資問題

從投資上看,上述帶式一體機若為進口高檔次產品,全套約20萬美元,國產則更低,而上述一套離心濃縮脫水機約30萬美元,由於產品檔次差異或其他具體原因,價格會有所出人,但是一般來講,相同檔次的產品,離心機價格要比帶濾機高,然而,由於離心機佔地少,污泥濃縮脫水間土建費用可節省一些,兩者基本相互抵消,也就是說帶機與離心機投資費用相差不多。

10.結語

從以上分析我們可以得出如下結論:離心機的優點是出泥干、全密閉運行環境好。不需沖洗水,帶機的優點是節省電耗、噪音小。因此污泥(濃縮)脫水是採用離心機還是帶機,一定要具體問題具體分析,切不可盲目跟風。

  

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