由于污泥中含有大量有机物,粘性较强,不易实现泥水分离^[1] ,即使经过浓缩及消化处理,含水率仍高达96%,体积很大,难以消纳处置^[2] ,只有将含水率99%以上的污泥转化为含水率80%以下的泥饼,才可进行填理或进一步处理后作肥料使用^[3] 。因此污泥脱水是污水处理中不可缺少的环节,可使污泥减量化。

　　 在借鉴美国普莱姆公司(Prime Solution Inc.)的旋转风扇压榨^[4,5] 脱水技术的基础上,国内某环保设备企业成功开发出旋转压滤机,并将之配置成一体化系统。该系统作为一种新型污泥脱水一体化系统,具有结构简单,占地空间小;脱水性能好,固相捕获率高;处理量大;能耗低,运行稳定安全;操作空间密闭,工作环境良好;维修管理容易等特点,可广泛应用于市政、矿山和工业行业的污泥脱水。

　　 旋转压滤机结构如图1所示^[6] ,旋转压滤机主要由驱动系统、内壳体、外隔板、密封圈、外壳体、入料口、出料口、滤液出口、闸板、反冲洗管等固定部件和内隔板、滤网、滤网支撑骨架等活动部件组成。其中滤网焊接在滤网支撑骨架上组成过滤组件,两个过滤组件以滤网向内对称安装在内隔板两侧,并与内隔板一起固定在主轴上构成设备中的活动部件。外隔板、正冲洗装置和反冲洗装置均安装在内、外壳体上,构成设备的固定部分。外隔板、正冲洗装和活动部件构成C形过滤通道;C形过滤通道始端为入料口,末端为出料口并设有闸板,入料口和出料口以正冲洗装置隔断。活动部件与固定部件通过密封圈相连。为承接滤液,内、外壳体正下方设有滤液出口。在外壳体正中间设有圆形观察窗,可随时观察运行情况。

　　 旋转压滤机的工作原理如图2所示。工作时,调质好的污泥原液从入料口带压连续不断的切向导入C形过滤通道内。在驱动系统的驱动下,主轴带动过滤组件转动,污泥原液在进口压力及运动部件磨擦力的作用下,向C形过滤通道的末端移动,移动过程中污泥原液中的游离水透过两侧的滤网排出C形过滤通道;C形过滤通道末端由气动缸控制的闸板,使C形过滤通道末端变窄,从而使加强污泥在C形过滤通道中受到的挤压作用,尽可能实现剩余水分与污泥的分离;当C形过滤通道内的污泥对闸板的压力大于气动缸对闸板所施加的作用力时,闸板被打开,C形过滤通道内的污泥经出泥口排出设备,以达到污泥脱水的目的;由于入料口和出泥口之间设有的正冲洗装置,过滤组件转动时,滤网会得到有效的冲洗,为下一周期的挤压过滤提供良好的运行基础。

　　 为便于设备运输、安装和运行操作管理,将旋转压滤机与配套设备集中安置于9 000mm×3 000mm×3 000mm的集装箱内,配置为旋转压滤机一体化系统。系统设备配置和系统工艺流程如图3所示(未含电气部分)。

　　 系统中标配有药剂自动配置器、污泥泵、加药泵、冲洗水泵、混合器和旋转压滤机及电、气元件,所有设备均配有变频器。系统实现一键式联动开、关机操作。实际运行过程中,只需根据调质情况和处理效果通过变频器调整进泥量、加药量和旋转压滤机转速即可。

　　 污泥原液和药剂分别通过污泥泵和加药泵带压输入混合器中进行调质,经混合器调质好的污泥原液输入至旋转压滤机进行脱水,分离为滤饼和滤液,并分别排出装置,以实现对污泥进行脱水。同时冲洗水由冲洗水泵输入至进料管道和旋转压滤机中,对系统进行停机冲洗,对旋转压滤机进行不间断正、反冲洗。

　　 四川省金堂某印染废水处理厂采用以生化、物化、深度处理相结合的方法处理40 000m³/d的印染废水,污泥产量约为7tDS/d。该厂以前采用一台LW_NJ-650型卧螺离心机系统对二沉池池底污泥进行脱水,由于成阿工业园区的兴建,常住人口激增,原来处于边缘地带的污水处理厂被圈入居民区,而卧螺离心机系统噪音大、运行环境恶劣已严重影响周边居民的生活,且能耗和维护费用过高,运行管理难度大,泥饼含水率不稳定,无法满足实际生产生活需要。为改变这种困境,根据污泥产量和技术性能要求,该厂选用RFP-1200D型旋转压滤机一体化系统集装箱对污泥脱水车间进行技术改造。

　　 工艺中二沉池池底的污泥有机物含量高,容易腐化发臭,污泥颗粒细小,往往呈絮凝体状态,相对密度小,含水率高,持水性强,不易下沉、压密、脱水。取二沉池池底污泥进行性质测试,结果如表1所示。

　　 所选用的RFP-1200D型旋转压滤机一体化系统配套设备型号参数如表2所示。

　　 从2014年4月装机运行到2016年3月对旋转压滤机一体化系统运行效果进行抽测,抽检结果如表3所示。

　　 通过表3所示的抽检结果可以看出,采用旋转压滤机一体化系统对印染污泥进行脱水,可获得平均含水率在80%以下的滤饼、平均污泥回收率在93%以上的效果。

　　 通过两年的运行,对卧螺离心机系统与旋转压滤机一体化系统技术经济进行对比,装机功率如表4所示,对比结果分别如表5和表6所示。

　　 由表5可以看出,在相同的处理量和脱水效果的基础上,旋转压滤机一体化系统用于印染污泥脱水较卧螺离心机系统大大缩小占地面积,降低车间噪音,工作环境得以明显改善。

　　 由表6可以看出,在相同的处理量和脱水效果的基础上,旋转压滤机一体化系统用于印染污泥脱水较卧螺离心机系统每天可节约运行费用348.94元,每天处理量按6.8t绝干污泥计,即每处理1t绝干污泥可节约运行费用51.31元,具有相当明显的优势。

　　 (1)通过采用旋转压滤机一体化系统对印染污泥进行脱水,可将96%~98%印染污泥处理为含水率在80%以下的滤饼,污泥回收率在93%以上,处理效果良好。

　　 (2)通过工业应用经济对比,在相同的处理量和脱水效果的基础上,旋转压滤机一体化系统用于印染污泥脱水较卧螺离心机系统每天可节约运行费用348.94元,每天处理量按6.8t绝干污泥计,即每处理1t绝干污泥可节约运行费用51.31元,具有相当明显的优势。