一、項目概述
1．處理對象：XXXX汙水處理廠汙泥
2．汙泥性質：含水率約99%
3．處理規模：4t-DS/d，
4．工作時間：20h/d
5．處理目標：為達到汙泥減量化、資源化的目的及滿足最終處置的條件要求，本方案設計通過調理壓濾脫水將汙泥的含水率降至60%以下，便於後續資源化處理。
二、工藝流程
汙泥深度脫水的工藝流程如圖1，處理的核心是通過工程設施和手段，將原生汙泥經疊螺式汙泥濃縮系統濃縮後，在汙泥破壁反應器中與鎂系膠凝調理劑快速有效地混合均勻，使出料汙泥達到改性要求，然後將混合物泵入容壓彈性壓濾系統，通過壓濾進行深度脫水，使汙泥含水率降至60%以下，以便於後續幹化或資源化利用。
三、核心工藝技術
本工藝方案中的核心技術包括三個方面，疊螺式汙泥濃縮系統、鎂系膠凝汙泥破壁技術和容壓彈性壓濾系統。
1．疊螺式汙泥濃縮系統
疊螺式濃縮系統包括汙泥泵、疊螺式濃縮機、絮凝劑加藥系統等。
其核心設備為疊螺式汙泥濃縮機，疊螺式汙泥濃縮機集全自動控制櫃、絮凝調質槽、汙泥濃縮本體及集液槽於一體，可在全自動運行的條件下，實現高效絮凝，並連續完成汙泥濃縮工作，最終將收集的濾液迴流或排放。
疊螺式汙泥濃縮機工作原理為：當螺旋推動軸轉動時，設在螺旋軸外圍的多重固定疊片及活動疊片相對移動，在重力和腔體的擠壓作用下，水從相對移動的疊片間隙中濾出，實現快速濃縮。螺旋軸的旋轉，推動活動疊片不斷轉動，設備依靠固定疊片和活動疊片之間的移動實現連續的自清洗過程，從而巧妙地避免了堵塞問題。
疊螺式汙泥濃縮系統可直接處理低濃度汙泥，無需建設濃縮池，減少基建投資和佔地，而且可防止二沉池汙泥造成的惡臭和磷釋放。本系統具有可無人值守連續運行、無堵塞自清洗、處理量大且、節能節水等特點。
2．鎂系膠凝汙泥破壁技術
汙泥調理劑的原理主要是利用其中活性成分與汙泥中水分及部分化學物質發生快速膠凝反應，在汙泥體中快速形成骨架結構，同時促進胞內水釋放及汙泥微顆粒團聚，徹底改變汙泥高持水性的性質，促進泥水分離並提供強度。
採用鎂系膠凝破壁技術，汙泥調理劑投加量少，在高有機質的環境中，快速反應，降低汙泥持水性促進脫水並提高強度，真正做到對汙泥的無害化、減量化處理。汙泥破壁技術可對汙泥中重金屬能起到穩定束縛作用，可有效控制使用後的二次汙染，對改性汙泥的後續利用也無不良影響。
3.容壓彈性壓濾系統
容壓彈性壓濾脫水系統核心設備綜合了國內外不同種類汙泥脫水機型的特點，設備生產能力大，脫水效果好，泥餅含水率低。本機的液壓站採用雙電動拖動，運行安全可靠，操作維修方便，同時各道動作程序也均由操作電櫃集中控制，可使整個脫水過程在全自動控制和遠距離操作中進行。
本設備最大的創新及優勢在於採用彈性板框結構，使得濾室在充滿汙泥後，液壓增壓使濾板壓縮從而為濾室的進一步壓縮提供空間，將液壓傳遞到汙泥上，促使汙泥快速脫水。
與隔膜板框壓濾機相比，容壓深度壓濾脫水系統無需另外的油壓設備，完全靠彈性介質收縮來壓迫濾室中的汙泥，從而降低了能耗，提高了生產效率（保壓30-50min）。設備中的彈性介質具有高壓縮性，經久耐用，可有效避免高壓對濾板材料的破壞。
四、工藝技術優勢
1．符合汙泥減量化、穩定化、無害化和資源化原則。
2．工藝簡單，佔地少、投資省，對周邊條件的依賴性低；技術成熟、運行可靠，整個系統自動化程度高，可實現自動控制。
3．適用汙泥範圍廣。可將汙水處理廠高含水率的原生汙泥（含水率99%左右）、經濃縮的汙泥（含水率95-98%）或初步脫水後的汙泥（含水率90-80%），降至含水率60%以下。
4．汙泥幹化效果好。脫水後汙泥具有疏水性，遇水不再還原，並在自然狀態下繼續蒸發水分，脫水後汙泥穩定性強。
5．處理成本低。通過容壓®汙泥深度脫水解決方案，可節省設備投資、運輸費用和再處理成本。與熱幹化工藝相比，本工藝全部處理過程都是常溫操作，無需熱源及燃料消耗，投資與運行成本低。
6．汙泥破壁技術減容量大，對汙泥的pH改變較小。不對汙泥造成二次汙染，並能改進汙泥的性能，促進汙泥的穩定化，同時可以抑制臭氣的產生。
7．破壁技術不僅不改變汙泥的有機質，而且其中的鹼金屬成分對汙泥焚燒過程還可起到催化助燃作用，汙泥固化後摻入少量煤粉或其它高熱值的廢棄物，可以作為低熱值衍生燃料，實現汙泥的資源化。
8．經本汙泥綜合處理技術處理後的汙泥可用於路基、綠化、制磚、覆土及生態修復，也可直接進行填埋、焚燒。
五.主要設備性能及參數
1．汙泥泵（螺桿泵）
作用：將儲泥池中的汙泥輸送至疊螺式汙泥濃縮機。
流量：22m³/h
壓力：0.6Mpa
功率：11kW
材質：泵體採用灰口鑄鐵，法蘭及轉子採用不鏽鋼材質，定子採用耐磨丁腈橡膠。
2．疊螺式汙泥濃縮機
作用：將儲泥池中高含水率汙泥濃縮至含水率90%，使汙泥體積明顯縮減，減輕後續深度脫水的工作負擔。
處理量：~200kg-DS/h
功率：1.9kW
配置及材質：
1) 過濾本體螺旋直徑為400mm，過濾本體為1組；
2) 混合槽設置射流泥藥混合器；
3) 混合槽內設過濾網，防止直徑1cm以上的顆粒物或其他硬質雜質進入過濾本體。
4) 螺旋軸材質為不鏽鋼SS304，表面做防腐耐磨噴塗；
5) 疊片材料為POM樹脂；
6) 螺旋轉速為2-4轉/min，減速裝置選用低噪音、高效率、密封良好的進口產品。適用於電源380V，3相，50Hz，減速電機為IP55或以上保護等級，為進口品牌。
7) 沖洗裝置由噴淋管及噴霧嘴組成，噴射範圍覆蓋整個疊螺本體，每個噴嘴可更換。
8) 疊螺式濃縮機有完善的自動控制和保護功能。所有鋼製件均採用不鏽鋼SS304製作。
3．三廂式PAM製備裝置
作用：將PAM粉末製備成溶液，可實現全自動的投料、溶解、熟化、儲存等過程。
設備描述：乾粉投加裝置要保證乾粉輸送量穩定，其輸送量可無級調速，配製的膠體溶液均質、濃度穩定。乾粉螺旋輸送器要求水汽不能進入乾粉投加裝置，防止乾粉吸溼後粘結在螺旋輸送器上，影響乾粉輸送。要選擇合理的攪拌速度，防止破壞有機高分子絮凝劑的分子鏈，攪拌器軸和葉片材質為SS304不鏽鋼。儲藥箱：採用方箱體結構，材質為不鏽鋼材料，管路採用UPVC，閥門採用UPVC乾粉螺旋輸送機：材質為SS304該裝置為全自動投加，用戶只需接入電源及水即可工作，無需專人照看。
工作方式：連續配製，連續使用，24小時/天連續或間歇工作。
容積：2m³
功率：1.4kW
4．加藥泵（螺桿泵）
作用：向疊螺式汙泥濃縮機中輸送溶解好的PAM溶液。
流量：1200L/h
功率：1.5kW
材質：泵體採用灰口鑄鐵，法蘭及轉子採用不鏽鋼材質，定子採用耐磨丁腈橡膠。
5．固化劑料斗及計量螺旋
作用：儲存並計量投加固化劑。
容積：1m³
功率：2kW
設備組成：錐形料倉、料倉破拱裝置、定量投加裝置、螺旋輸送裝置、自動控制系統
1）錐形料倉：儲存粉體，1天的用量。
2）料倉破拱裝置：採用分散機械破拱，避免結塊，活性炭粉體受潮或料倉空穴發生。
3）定量投加裝置：按照設計的投加量投加。
4）螺旋輸送裝置：輸送至汙泥攪拌槽或溶解池。
5）自動控制系統：控制設備的運轉，故障的提醒。
6．汙泥破壁反應罐
作用：使固化劑和汙泥充分反應。
容積：0.5m³攪拌罐
功率：1.1kW
7．汙泥儲存池
作用：儲存調理後汙泥
容積：15m³
池體材質：混凝土
8．轉子泵
作用：將汙泥儲槽中調理好的汙泥輸送至高壓板框壓濾機。
描述：轉子泵通過轉子來進行輸送，而切割機通過刀片/葉片結構來進行粉碎。適合傳送各種粘稠，含固體顆粒、纖維、耐磨、要求嚴格密封、氣液相混、自吸、需正反送等場合。
流量：5m³/h
壓力：0.1-1.2Mpa
功率：5.5kW
9．容壓彈性板框壓濾機
作用：將調理好的汙泥脫水至60%以下。
設備描述：
①該壓榨型壓濾機的濾室部件是由高強度鋼板組焊經過熱處理、經切削加工而成。單個濾室是組合式的，濾框中間是活動芯板。表面均布若干只壓簧，濾框四周裝有密封裝置。在壓緊過濾時保證濾室密封，待濾室內形成濾餅時，利用進料泵的壓力進行一次壓榨；過濾壓力達0.8-1.0MPa，出水成滴漏狀態時，過濾工序完成。
②然後關閉料泵電源，關閉進料閥，進行濾餅的二次壓榨，脫水：再次啟動液壓裝置，油缸活塞桿再次頂緊壓緊板，向前推進。各過濾單元的壓簧收縮，各過濾單元的芯板隨之向濾板底面推進；從而改變濾室的容積（濾室容積隨著壓緊力的加大而減小；濾室壓縮比建議最大為3：1）。將濾餅壓榨；擠出多餘的水分。最大壓榨時，濾室內的工作壓力達到5.0Mpa左右， 大大的降低濾餅含水率。
③濾餅含水率：初始濾餅含水率在90%-80%左右。二次壓榨後的濾餅含水濾能降低到60%-45%左右。（具體要視物料的特性以及過濾加藥劑等工藝而定。）
④過濾週期：一般為1.5小時 / 次，(即20分鐘進料、30-50分鐘壓濾、20分鐘卸料。具體要視物料的特性以及過濾加藥劑等工藝而定。)
設備組成：高壓壓濾機機架裝置、高壓濾板配板及濾布裝置、自動拉板機構裝置、接液翻板機構
1）高壓壓濾機機架裝置
組成：尾板、推板、主樑、油缸支座、油缸、電控櫃、液壓站。
描述:壓濾機機架主要是支撐和把高壓濾板及配板及濾布進行整齊的排列及壓緊，防止在進料過程中汙泥在濾板的縫隙中滲漏。
2）高壓濾板配板及濾布裝置
組成：高壓濾板、配板、汙泥專用濾布。
描述：濾布為包在高壓濾板與配板外面，濾板主要起到支撐濾布和進料及出濾液的作用。濾布起到截留汙泥和把汙泥的水份過濾的作用。
3）自動拉板機構裝置
組成：變頻減速電機、變頻器、拉板機械手、驅動鏈條、取拉板軌道、鏈條保護罩。
描述：由變頻器控制變頻減速電機帶動拉板機械手進行取板、拉板。移動濾板達到自動卸料。安裝在主樑的兩邊。
4）接液翻板機構
組成：碳鋼骨架、碳鋼面板、開啟關閉油缸、液壓站。
描述：用於接過濾及洗布時漏液。翻板兩邊有接液水槽。
具體參數見下表：
10．皮帶輸送機
作用：將深度脫水後汙泥（含水率60%以下）輸送至指定位置。
輸送量：與彈性板框壓濾機匹配
功率：5kW
六、4t-DS容壓彈性壓濾系統設備清單
注：脫水機間高度約8m，可安裝3t起吊行車。
七、項目案例列表
八、運行費用（按含水率80%計）
運行費用主要包括藥劑費用、電費，人工費用等。
1．材料費
絮凝劑成本約為30000元/t，投加量為絕幹泥量的4‰，噸汙泥的藥劑費為24元/t；
調理劑成本約為800元/t，投加量為5%，噸汙泥的藥劑費用為40元/t；
2．電費
設備總裝機功率為65.9kW，運行時的功率約為42kW，電費按照0.6元/度計，則電耗為25.2元/t。
3．人工費用
人員設置為：主管1名，工資4000元/月；工人4名，分別負責汙泥的運輸、藥劑的管理、系統的運行監控等工作，月工資為2000元/人•月。則月工資支出為12000元/月，折算為噸汙泥費用約為20元/t；
4．總運行費用
109.2元/t（按含水率80%汙泥計）
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