污泥中的水分賦存狀態大致有4種形式：裂隙水、毛細結合水、表面吸附水、內部水。除了裂隙水，其他3種水的表面都被強大的負電子包裹著，因此不能用物理方法將污泥與水分離開來。目前，常見的脫水機都是利用壓濾的方法對污泥進行處理，實現污泥脫水。本文詳細介紹了各類脫水機的構造及特點。

1 脫水機類型及其工作原理

1.1 帶式脫水機

一般帶式脫水機主要由濾帶、輥壓筒、濾帶張緊系統、濾帶調偏系統、濾帶沖洗系統和濾帶驅動系統構成。帶式脫水機是通過上下2條張緊的濾帶夾帶著污泥層，在一連串有規律排列的輥壓筒中呈S形游走，依靠濾帶本身的張力不斷地對污泥進行剪切和壓濾，將污泥層中的水分擠壓出來，從而得到含固率較高的泥餅，實現污泥脫水的目的。為防止濾帶堵塞，在污泥脫水過程中，還需不斷用高壓水對濾帶進行沖刷。

帶式脫水機進入國內時間較早，為大多數污水廠和自來水廠所接受。帶式脫水機噪聲小、電耗少，且出泥效果受進泥負荷的影響不大，具有出泥含水率較低、管理控制相對簡單、對操作人員的素質要求不高等優點。但帶式脫水機也存在占地面積和沖洗水量較大，出現濾布堵塞、濾帶跑偏等缺點。另外，由于帶式脫水機采用開敞式運行，因此脫水機車間環境較差。帶式脫水進泥含水率要求一般在97.5%以下，出泥含水率一般在82%以下。

1.2 板框式脫水機

板框式脫水機主要由凹入式濾板、框架、自動-氣動閉合系統、側板懸掛系統、濾板震動系統、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機身一側光電保護裝置等構成，其基本構造是一個焊接的框架、一系列濾板以及濾布，每頁濾板都有2片濾布包裹，這2片濾布由穿過濾布中央小孔的一個套筒連接。在壓濾過程中，污泥進入濾板之間的箱室，通過液壓擠壓使污泥留在濾布上，濾液直接流出。

板框式脫水機可以過濾固相顆粒粒徑在5μm以上、固相濃度在0.1%～60%的懸浮液，粘度大或膠體狀的難過濾物料以及對濾渣質量要求較高的物質。板框式脫水機優缺點明顯，它對進泥濃度適應性強，且出泥含固率較高，絮凝劑投加量小（甚至可以不加）；但該設備占地面積大，無法實現連續進泥處理，且工作時設備為開敞式，工作環境較差。另外，板框式脫水機的附屬設備較多，因此后期脫水處理的故障率也相對較高。板框壓濾脫水進泥含水率要求一般在97%以下，出泥含水率一般在65%～75%之間。

1.3 離心式脫水機

離心式脫水機主要由轉鼓和帶空心轉軸的螺旋輸送器組成。污泥由空心轉軸送入轉筒后，在高速旋轉產生的離心力作用下，立即被甩入轉鼓腔內。由于污泥顆粒的比重比水大，因而產生的離心力也較大，被甩貼在轉鼓內壁上，形成固體層；而比重小的水產生的離心力也小，只在固體層內側形成液體層。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下，被輸送到轉載的錐端，經轉載周圍的出口連續排出，液體則從堰口溢流出并排至轉載外，匯集后排出脫水機。

離心式脫水機具有污泥濃縮、脫水一體化處理功能，可實現全封閉運行，現場環境較好。離心脫水機對絮凝劑和清洗用水的消耗量少，因而與帶式和板框式脫水機相比其運行成本低廉。另外，其設備布局緊湊，占地面積小，可顯著減少基建投資。離心脫水機可以進行連續脫水處理，運行方式靈活，工作穩定可靠，不容易出現故障，受進泥濃度變化影響小，而且污泥含固率高，出泥量大。離心脫水機缺點是電耗高，且噪聲很大。離心脫水機轉輪或螺旋的外緣極易磨損，目前新型離心式脫水機螺旋外緣大多做成裝配塊，便于進行更換，其材質一般為碳化鎢，價格昂貴。離心脫水進泥含水率要求一般為95%～99.5%，出泥含水率一般為75%～80%。

1.4 螺壓式脫水機

螺壓式脫水機運行原理是將濃縮污泥與絮凝劑通過管道混合器混合，送入絮凝反應器進行反應，形成絮體，隨后進入脫水機，采用螺旋軸提升和擠壓，經過濾網截留實現污泥脫水。螺壓式脫水機占地面積小、沖洗水量少、噪聲低、車間環境好，但單臺設備處理量較小，上清液固體含量高，因此國內應用實例尚不多，主要用于小型污水站活性污泥直接脫水，并且在污水站建設中可取消污泥濃縮池的設計，節約成本。

典型的螺壓式脫水機有疊螺式脫水機，發明于日本，它是利用多重疊片和多重游動疊片構成的一組或幾組過濾單元。每一組過濾單元都分為濃縮段和脫水段2部分，從濃縮段的污水進口到脫水段的泥餅出口，螺旋軸的螺距逐漸變小，固定疊片與游動疊片之間的間隙也逐漸變小。污泥出口處設有背壓板，以調節螺旋腔內的壓力。疊螺式污泥脫水機將污泥的濃縮和壓濾脫水工作在一個筒內完成，取代了傳統的濾布和離心的過濾方式。

在污泥處理量相同時，疊螺式脫水機相比于離心式脫水機可節能85%，占地面積僅為其一半；在表面清潔方面，相比帶式脫水機可節水95%。疊螺式脫水機尤其適合處理食品加工工廠經過加壓處理的絮絲等含油污泥。螺壓脫水進泥含水率要求一般為95%～99.5%，出泥含水率一般為75%～80%。

2 實例分析

2.1 帶式脫水機實例分析

針對帶式脫水機的幾個突出問題進行調整解決：

（1）在淮南西部污水廠，針對帶式脫水機開敞式的運行，增加不銹鋼外罩。

（2）在紫外消毒渠或者接觸池之后增加中水回用管道，利用中水沖洗濾帶，從而解決了帶式脫水機需要大量沖洗水的問題。

（3）針對濾帶容易跑偏問題，在淮南污水處理的脫水機中增加跑偏糾正程序，運行中可以檢查濾帶運轉位置。以上改進措施雖然解決了帶式脫水機的一些弊端，但后期使用中仍存在2個突出問題：

①運行成本比較高，主要是所用絮凝劑的分子量高，價格為2～3萬/t，1臺2m帶式脫水機1天工作8h的用藥量一般在15kg。

②帶式脫水機的易損件多，其轉軸、齒輪、軸承及濾帶等易受到污水腐蝕，容易損壞，配件維修費較高。

2.2 板框式脫水機實例分析

板框式脫水機脫水后泥餅含水率很低，含固率高達45%以上，能夠回收多大99.9%的固體物。板框式脫水機是一種適應性很強的脫水設備，特別適用于對脫水污泥含固率要求較高和難脫水污泥的情況。在高脫水率的優越條件下，當污泥含水率由98%降至70%時，污泥體積只有原來的1/15，這大大降低了運輸成本，避免了二次污染。板框式脫水機具有可預留濾板數量的特點，當水廠污泥量增加時，只需在預留位置加裝濾板即可提高板框脫水機的污水處理能力，大大減少了二次投資的費用。板框式脫水機相比于其他類型脫水機的缺陷是不能連續處理，且輔助設備較多，在運行中可能會出現壓濾機的行走機構、機體框架的變形以及輔助設備故障等問題，系統運行穩定性較弱。

2.3 離心脫水機實例分析

在后期運行中，業主運行人員對離心式脫水機的評價就是結實耐用，由于離心式脫水機相比于帶式和板框式結構簡單，因而設備故障率較低，在二期擴建時受到業主的青睞。另外，離心式脫水機對絮凝劑量要求較少，一般混合污泥脫水時的加藥量在1.2kg/tds左右，并且在離心機內本身離心力場很大，能將細小的污泥與水分離，因此污泥的回收率可以達到95%。離心式脫水機出廠前已完成整體拼裝，配套設備僅有加藥裝置和污泥進料泵、出料輸送機，因此安裝調試較為簡單，并且采用整機全密封操作，車間環境好。離心機可連續工作，連續進出料，勞動強度低，一人可同時操作多臺離心機設備，運行前設置好污泥的濃度、污泥量、加藥量等指標，即可自動連續地處理污泥。此外，當脫水過程中進料濃度變化時，離心機的轉鼓、螺旋的轉差和扭矩會自動跟蹤調整。

3 結語

南方污水處理廠由于占地面積大，地理位置較偏僻，有大量中水可以回用，可以考慮選用帶式脫水機或者離心式脫水機，而自來水廠可以考慮使用離心式脫水機或者螺壓式脫水機。目前 對污泥處置要求提高，在污泥脫水環節上實現低投資成本、低運行成本、低能耗、高污泥脫水率將是未來脫水機發展的趨勢。