目前城市污水處理廠所產污泥分為三級大部分為含水率80%少部分經過深度處理的污泥含水率為50-60%極少部分經過干化處理后的污泥含水率40%以下下面就目前國內常見污泥輸送設備進行探討從污泥輸送工藝的技術性能和實用性等方面進行分析比較

1.帶式輸送機

帶式輸送機是一種摩擦驅動以連續方式運輸物料的機械可以進行碎散物料的輸送,也可以進行成件物品的輸送用于水平運輸或傾斜運輸使用非常方便具有輸送量大結構簡單維修方便成本低通用性強等優點但是在輸送污泥時,由于污泥含水率較高,粘度大易粘帶容易在輸送過程中引起傳送帶跑偏打滑嚴重影響皮帶的使用壽命而且帶式輸送機受場地影響非常大它布置上一般需要建設較長的皮帶走廊提升高度比較有限一般傾斜角度不超過20度選擇這種輸送方式需要較高的土建費用和較大的場地

帶式輸送機在污泥輸送方面適用于含水率40%以下的干化后污泥的輸送適合短距離小于50m低揚程小于20m污泥的輸送常用于將熱干化后的污泥輸送到指定位置

帶式輸送機通過設置轉向裝置,單臺皮帶輸送機即可實現輸送傾角的變化;但當平面上輸送方向發生轉向時一般需增設一級輸送設各

螺旋輸送機

螺旋輸送機屬于無壓輸送,是最常用的污泥輸送方式之一

螺旋輸送機通過旋轉的螺旋葉片將污泥向前推移維持污泥不隨螺旋葉片一起旋轉的力是污泥的自重及污泥與機殼之間的摩擦力螺旋輸送機根據有無螺旋軸可以分為有軸螺旋輸送機和無軸螺旋輸送機;根據螺旋數量多少可以分為単螺旋輸送機和雙螺旋輸送機它可以在水平及傾斜方向或垂直方向輸送物料并在輸送物料的同時可完成混合攪拌和冷卻等作業

對于污泥螺旋輸送機適合輸送范圍60%~85%結構比較松散黏性中等的污泥;適合短距離小于25m低揚程小于8m污泥的輸送,常用于中小城鎮污水處理廠污泥脫水機房中,將脫水后的污泥輸送到污泥儲倉或汽車槽車

螺旋輸送機單臺設備只能實現水平或傾斜方向上的輸送當輸送方向輸送角度變化時,需增設一級輸送設備當輸送含水率為80%左右的污泥時螺旋的輸送傾角不宜大于25度

螺旋輸送機槽是封閉的便于短距離輸送易飛揚的連續均勻地輸送較松散的黏性適中的不易結塊的物料它可以在線路任意一點裝載,也可以在許多點卸載;在輸送過程中還可以進行混合攪拌和冷卻作業但是同時它單位功率消耗大物料易破碎及磨損對超載很敏感由于存在著這樣的缺點螺旋輸送機一般只能短距離輸送摩礎性粉末狀顆粒顆粒狀及小塊狀的散粒物料其輸送長度一般為5-30m在超過40m時耗能特別大很不經濟

3.螺桿泵

在污泥泵送系統中通常采用偏心螺桿泵其主要工作部件是偏心螺桿轉子和螺桿村套定子當電動機帶動泵軸轉動時,螺桿一方面繞自身的軸線旋轉,另一方面又沿襯套內表面滾動于是形成泵的密封腔螺桿每旋轉1周密封腔內的污泥就向前推進1個螺距隨著螺桿的連續轉動被輸送的污泥以螺旋形式從一個密封腔壓向另一個密封腔最后擠出泵體泵的易損件定子和轉子通常每2個月到半年更換一次

偏心螺桿泵適用于短距離小流量輸送壓力低連續輸送污泥的場合螺桿泵輸送污泥不產生湍流脈動現象對介質基本無剪切力

螺桿泵結構簡単一次性投資低在保證物料潔凈單一的情況下穩定運行沒有問題在工程應用中螺桿泵工作壓力應控制在額定壓力的1/2-1/3;泵的轉速應控制在定轉子相對滑動速度為0.5m/s以下;螺桿泵水平輸送污泥送距離一般不超過100m;垂直臨界高度為50m理論壓力最大可達到4.8兆帕螺桿泵自身最大的缺陷是定子和轉子依靠滑動摩擦形成移動封閉腔輸送介質所以定子和轉子極易磨損我國污水廠污泥的含沙量較大會加劇定子和轉子的磨損速率這樣不但增加維護費用而且將直接影響到污泥輸送系統正常運行污泥中的含沙量直接影響螺桿泵的使用壽命

螺桿泵對污泥含水率適應范圍小很多污水廠污泥的含水率最低可達75%左右如此低的含水率會降低至少20-40%的泵送能力隨著泵送能力降低螺桿泵的輸送量亦會隨之降低無法保證連續按設計流量穩定工作

由于污泥粘度是影響輸送的重要參數而粘度與濃度成正比關系即濃度越高粘度越大污泥濃度較高粘度也隨之增大在高粘度情況下螺桿泵工作效率會大幅降低運行能耗則大幅提高

如污泥中含柔性纖維狀物質如毛發植物莖桿及塑料袋等經過泵體前端破碎裝置后仍然會纏繞轉子致使密封腔泄漏系統工作壓力一般可下降50-90%污泥中不可避免會含有一定量的柔性纖維狀物質而螺桿泵自身的結構特點決定了其無法保證連續穩定輸送

4.柱塞泵

柱塞泵是依靠柱塞在缸體中往復運動使密封工作容腔的容積發生變化來實現污泥的輸送柱塞泵具有額定壓力高結構緊湊效率高和流量調節方便等優點被廣泛應用于高壓大流量高含固率雜物較多物料輸送場合

針對80%含水率的污泥采用液壓雙缸柱塞泵含固量高的粘稠物料設計,系統輸送壓力高0-24Mpa,輸送流量大0-80m3,輸送距離遠0-1000m雜物容忍度大可以輸送外徑不超過管道直徑1/2的雜物運行成本低易損件數量少壽命長價格低具有傳統輸送方式無可比擬的優越特性

柱塞泵瞬時流量是脈動的因為在柱塞泵中污泥的吸入和排出過程是交替進行的而且活塞在位移過程中其速度又在不斷地變化之中雙缸柱塞泵由于是兩個缸交替運行所以無論在管道中是連續流動的平均流量是恒定的理論上泵的流量只取決于泵的主要結構參數n每分鐘往復次數S活塞行程D活塞直徑與排出壓力無關且與輸送介質的溫度粘度等物理化學性質無關所以說泵的流量是恒定的

柱塞泵的排出壓力不能由泵本身限定而是取決于泵裝置的管道特性并且與流量無關也就是說如果認為輸送液體是不可壓縮的那么在理論上可認為往復泵的排出壓力將不受任何限制即可根據泵裝置的管道特性建立泵的任何所需的排出壓力當然所有往復泵都有一個泵的排出壓力的規定這不是說該泵的排出壓力不會再升高而只是說由于原動機額定功率和泵本身的結構強度的限制不允許在超出這一排出壓力下使用而己柱塞泵原則上可以輸送任何介質幾乎不受介質的物理性能和化學性能的限制通過對泵液壓系統的配置及泵體部分結構的優化以及制作材質的選擇以及加強密封技術用柱塞泵輸送污泥沒有技術問題