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河道清淤工程中,污泥脱水是淤泥减量化、无害化处理的核心环节,其目的是降低淤泥含水率(通常从 90% 以上降至 60%
以下),减少运输成本并为后续资源化利用(如填埋、固化、制砖)创造条件。污泥脱水设备的选择需结合淤泥性质(如含水率、黏度、污染物类型)和处理规模,以下是常用设备的分类及关键参数:
一、板框压滤机
核心原理:通过机械加压使淤泥在滤布两侧形成压力差,实现固液分离,滤饼残留水分被滤布吸附排出。
设备构成:由滤板、滤框、液压系统、进料泵组成,滤布材质多为聚丙烯或聚酯(耐酸碱、透气性好)。
适用场景:
高黏度淤泥:如城市河道有机质含量高的黑臭淤泥(含水率 85% - 95%),处理后滤饼含水率可降至 50% - 60%。
污染淤泥:含重金属、化学污染物的淤泥,滤布可截留颗粒污染物,减少滤液二次污染。
操作要点:
进料前需预处理:添加絮凝剂(如聚合氯化铝)使淤泥颗粒凝聚,提高脱水效率,絮凝剂投加量约为淤泥干重的 0.5% - 1%。
压力控制:初始进料压力≤0.3MPa,压榨阶段压力升至 0.6 - 1.2MPa,保压时间 30 - 60 分钟,避免滤板变形。
滤布清洗:每批次作业后用高压水枪冲洗滤布(压力≥10MPa),防止孔隙堵塞影响下次脱水效果。
二、带式压滤机
核心原理:淤泥经絮凝反应后进入上下滤带之间,通过重力脱水、楔形预压、辊压挤压三个阶段逐步脱水,形成连续滤饼。
设备特点:
连续作业:处理量较大(单台日处理量可达 50 - 500 吨淤泥),适合中大型清淤工程的批量脱水需求。
能耗较低:主要依赖电机驱动滤带运行,单位脱水能耗低于板框压滤机。
适用场景:
砂质淤泥:含砂量≥30% 的河道淤泥,滤带不易堵塞,脱水效率稳定(滤饼含水率 60% - 70%)。
预处理淤泥:经沉淀池初步浓缩(含水率≤90%)的淤泥,可直接进入带式压滤机处理。
关键参数:
滤带速度:控制在 1 - 5m/min,速度过快易导致滤饼含水率偏高,过慢则降低处理效率。
辊压压力:第一道预压压力 0.1 - 0.3MPa,后续主压压力 0.5 - 1.0MPa,根据淤泥黏度动态调整。
三、离心脱水机
核心原理:利用高速旋转(转速 1500 -
4000r/min)产生的离心力,使淤泥中密度较大的固体颗粒沉降至转鼓内壁,液体则通过离心力甩出,实现固液分离。
设备优势:
自动化程度高:可通过 PLC 控制系统调节转速、进料量,实现无人值守连续运行。
占地小:设备集成度高,适合场地受限的清淤工程(如城市狭窄河道周边)。
适用场景:
高含水率淤泥:未经浓缩的原始淤泥(含水率 95% - 98%),无需预处理即可直接脱水,滤饼含水率可降至 70% - 80%。
流动性好的淤泥:如水力冲挖产生的泥浆(含砂量低、黏度小),离心分离效果稳定。
操作注意事项:
絮凝剂配比:需在进料前加入高分子絮凝剂(如聚丙烯酰胺),搅拌形成絮体,投加浓度控制在 0.1% - 0.3%。
转速调控:针对不同淤泥调整转速,黏性大的淤泥需提高转速(3000 - 4000r/min),砂质淤泥可降低转速(1500 -
2500r/min)。
日常维护:定期检查转鼓磨损情况,每运行 500 小时更换轴承润滑脂,防止高速旋转导致设备过热。
四、叠螺式脱水机
核心原理:通过固定环与游动环之间的缝隙挤压淤泥,同时螺旋轴旋转推动淤泥前进,在梯度压力作用下逐步脱水,滤液从环间缝隙排出。
设备特性:
抗堵塞能力强:环片结构不易被纤维类杂质(如水生植物根茎)堵塞,适合含杂质较多的河道淤泥。
节水节能:无需高压冲洗,仅需少量水清洁环片,运行能耗约为带式压滤机的 50%。
适用场景:
中小规模清淤:单台日处理量 10 - 50 吨,适合乡镇河道、景观河道等小型工程。
低污染淤泥:如农村河道的农业面源污染淤泥(含少量化肥、农药残留),脱水后滤饼可用于林地覆土。
运行参数:
螺旋轴转速:5 - 15r/min,转速过快易导致滤饼含水率升高,过慢则处理量下降。
进泥浓度:最佳含水率 85% - 92%,浓度过低需先浓缩(如通过沉淀池静置),否则脱水效率大幅降低。
五、设备选型与配套要求
选型依据:
淤泥性质:高黏度、高污染淤泥优先选板框压滤机;大处理量、低黏度淤泥选带式压滤机;场地受限选离心脱水机或叠螺机。
处理目标:若需填埋(含水率≤60%),优先选板框压滤机;若仅需减量化运输(含水率≤80%),可选用离心脱水机。
配套系统:
预处理系统:包括淤泥搅拌池(添加絮凝剂)、提升泵(扬程≥10m),确保淤泥均匀进料。
滤液处理:脱水产生的滤液(COD、SS 较高)需经沉淀池 + 过滤池处理,达标后回用(如冲洗设备)或排入市政管网。
通过合理选择污泥脱水设备并优化运行参数,可有效降低淤泥体积(脱水后体积仅为原体积的 1/5 -
1/3),为河道清淤工程的环保化、高效化实施提供关键支撑。