卧螺離心機與帶式壓濾機的比較

　在國外，卧螺離心（濃縮）脫水機的應用很普遍，而在國內，卧螺式離心機的推廣主要得益於離心機廠家成功的市場營銷。國外採用離心機的主要原因是其脫水后含固率高，可達30%以上，而國內由於污泥處置費用不高，對含固率要求也不高，一般只要求超過20%，這樣國外供給國內的離心機的材質和加工精度降低一個檔次仍能滿足要求。由於國內部分設計人員對採用離心機的認識模糊，選用離心機而對其處理后含固率仍與帶機要求相同，這樣離心機就失去了其競爭優勢。國內許多設計院或用戶常常忽視了這一點。下面筆者根據帶機和離心機的使用調查情況，結合設計經驗，就污泥濃縮脫水設備的選型問題作以下探討。

1帶機與離心機的理論比較

　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。

2.1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。

2.2進科的控制問題

　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。

2.3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。

2.4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。

2.5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。

2.6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。

表1 卧螺離心機與帶機電耗比較：

比較項目卧螺離心機帶式壓濾機

運行時間/h 24 1

處理能力（濕泥）/（m3.h-1） 10/（0.8%）/24=52 10/（0.8%）/16=78

實際處理能力/（m3.h-1） 55-65 80-100

濃縮機功率/kW 45 1.5

濃縮機液壓裝置功率/kW 7.5 與脫水機合用脫水機

功率/kW22 2.2

脫水機液壓裝置功率/kW 7.5 1.5

污泥切割機功率/kW 7.5 無

濃縮提升至脫水/kW 5.5 無

沖洗水泵/kW 無 7.5

總裝機功率/kW 95 10.5

需要切率/kW 95×85%=80.75 10.5×85%=8.9

每天耗電/kW 80.75×24=1938 8.9×16=143

從上表可知，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。

2.7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。

3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。