北京市第九水廠(chǎng)排泥水處理系統脫水設備自2009年正式運行已十余年，在運行中發(fā)現了一些需要改進(jìn)的地方，針對運行中存在問(wèn)題，提出了設備改造方案并總結了設備選擇及安裝調試時(shí)應注意的一些問(wèn)題。

1 改造前脫水系統概況

北京市第九水廠(chǎng)位于北京市清河以南的花虎溝，建設初期以密云水庫為水源，總凈水規模為150萬(wàn)m3/d，分三期建成。其污泥處理設施主體工程與第九水廠(chǎng)二期工程同步建設，于1997年6月建成投產(chǎn)。第九水廠(chǎng)三期工程于1999年7月正式通水，與三期工程配套的污泥處理設備于2000年5月安裝完工，從而實(shí)現了與供水量150萬(wàn)m3/d相適應的污泥處理規模。

第九水廠(chǎng)污泥脫水系統處理對象為凈水廠(chǎng)機械攪拌澄清池、絮凝沉淀池和濾池反沖洗回流水池在工藝處理中排出的污泥。污泥經(jīng)排泥池和濃縮池的重力濃縮后進(jìn)入脫水系統進(jìn)行污泥脫水處理。污泥從濃縮池到脫水設備的工藝流程見(jiàn)圖1。

2 設備運行存在的問(wèn)題及改造的必要性

第九水廠(chǎng)污泥脫水系統經(jīng)10多年的運行后，存在如下問(wèn)題：

(1)板框脫水機行走機構、機體框架出現變形，影響了設備整體的正常制泥工作，這種變形在設備使用現場(chǎng)無(wú)法用常規工具進(jìn)行修復。

(2)板框脫水機的沖洗裝置、液壓裝置也經(jīng)常出現不規律的故障，嚴重影響了污泥處理系統的正常運行。

(3)板框脫水機配套的進(jìn)口濾布報廢后更換了國產(chǎn)濾布，更換后的濾布易堵塞，使用壽命短，更換頻率高，使得濾布的維修費用大大增加。

(4)板框脫水機附屬設備較多，故障點(diǎn)多，故障率高。

(5)進(jìn)泥采用的柱塞泵噪聲大，體積龐大，結構復雜，使用時(shí)間長(cháng)后磨損嚴重，造成泄漏，需定期更換密封圈。

(6)售后服務(wù)差，系統的關(guān)鍵設備多采用國外設備，設備廠(chǎng)家已被轉讓收購，使設備維護得不到完整的售后技術(shù)支持，售后服務(wù)難，在設備出現質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，無(wú)法對生產(chǎn)廠(chǎng)家進(jìn)行索賠。一些國外設備很難在國內買(mǎi)到原裝零配件，使用國內類(lèi)似產(chǎn)品替代，效果不佳。

綜上所述，第九水廠(chǎng)污泥處理系統設備存在的問(wèn)題致使污泥脫水系統不能正常運行，污泥得不到及時(shí)脫水排出，達不到排放要求，造成環(huán)境污染，所以需對系統進(jìn)行改進(jìn)，以期達到環(huán)保要求和實(shí)現節能減排目標。改造在系統中增設污泥平衡池以保證脫水機進(jìn)泥濃度，重點(diǎn)是改造板框脫水機和進(jìn)泥泵等系統設備。

3 污泥脫水系統設備的技術(shù)特點(diǎn)與選型

應用于給水污泥脫水的設備較多采用板框脫水機和離心脫水機。兩種脫水機的機械性能比較見(jiàn)表1。

離心脫水機在很多給水工程中得到應用，運行情況良好，且占地面積小，由于受第九水廠(chǎng)脫水機房場(chǎng)地限制，本改造工程選用離心脫水機。

為了保證最終的處理效果，離心脫水機的選型應以實(shí)物試驗為基礎，工程在改造之前已進(jìn)行離心脫水機車(chē)載機現場(chǎng)試驗，試驗表明離心脫水機對第九水廠(chǎng)脫水污泥具有較強的適應性，能夠達到預定的脫水效果。改造后污泥從濃縮池到泥餅外運經(jīng)采用的工藝流程見(jiàn)圖2。

3.1 離心脫水機

改造工程選用的脫水機為臥式、螺旋卸料沉降式離心機。

離心脫水機工作時(shí)，污泥從轉鼓的一端通過(guò)布料器進(jìn)入轉鼓內，與轉鼓一起高速旋轉并產(chǎn)生較高的離心力，在此離心力的加速作用下，污泥的固液相按質(zhì)量沉降分離。其中密度較大的固體顆粒沉降在泥水環(huán)的外圈，即沿轉鼓的內壁形成泥環(huán)層，沉降污泥通過(guò)卸料螺旋與轉鼓的差速被卸料螺旋緩慢推至轉鼓錐端進(jìn)一步脫水，脫水后的泥餅經(jīng)過(guò)轉鼓的環(huán)向排泥口排出。而密度較小的液體，則在泥環(huán)內側形成濾液層，并通過(guò)轉鼓內的溢流口排出轉鼓。

離心脫水機的轉子由中心筒及布料器和卸料螺旋葉片組成。卸料螺旋葉片分為整體式和中空式兩種，整體式螺旋葉片結構簡(jiǎn)單，動(dòng)平衡易掌握。中空式螺旋葉片能使濾液排出順暢，減少了對固體層的擾動(dòng)，但葉片結構相對復雜。

離心脫水機最大特點(diǎn)是設備體積小、操作管理簡(jiǎn)單、占地面積少，由于污泥脫水過(guò)程是在全封閉的情況下進(jìn)行，大大降低了操作環(huán)境的污染，改善了操作人員的工作環(huán)境。

其主要特點(diǎn)及要求如下：

(1)進(jìn)料、分離、排出濾液和泥餅的工作過(guò)程連續不間斷。

(2)離心脫水機的主機及其框架的設計能夠承受設備靜載荷以及運轉時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載荷，有足夠的安全系數，設備安全可靠，在運行時(shí)無(wú)撓曲、變形及振動(dòng)等現象，大修周期不小于3年。

(3)離心脫水機具有轉筒與螺旋推料器轉速差可以自動(dòng)無(wú)級調節的性能，在進(jìn)料污泥參數發(fā)生變化時(shí)，能夠自動(dòng)調節轉速差，使分離效果仍符合技術(shù)要求。

(4)采用變頻調節差速裝置控制螺旋差速，差速調節精度≤0.1 r/min。

(5)脫水機提供足夠的離心力，使泥餅中干物質(zhì)含量較大。其轉筒的最大分離因數不小于2 100，在高速運行時(shí)自動(dòng)保持動(dòng)平衡。

(6)脫水機的轉筒結構設計符合污泥脫水要求，其轉筒長(cháng)徑比不小于4;轉筒軸整體加工成型。

(7)螺旋推料器的結構設計方便維修拆卸。

(8)轉鼓采用離心澆鑄工藝制造，使轉鼓密度均勻，剛性好，動(dòng)平衡性好。

(9)轉筒的內壁開(kāi)縱向溝槽，防止固相泥層在轉筒內壁滑動(dòng)引起的轉鼓內壁磨損，同時(shí)避免泥層隨卸料螺旋旋轉而不排出。

編輯：王媛媛