減少污泥的體積是污泥脫水的目的,在實現(xiàn)污泥體積減量化之后,脫水后污泥更便于后續(xù)的處理處置和利用。污泥中的內(nèi)部水一般難以分離,而泥顆粒間的毛細(xì)水和顆粒表面的吸附水可在污泥濃縮脫水過程中被去除,所以污泥脫水去除的主要為污泥中的自由水分。
污泥機(jī)械脫水以過濾介質(zhì)兩面的壓力差作為推動力,使污泥水分被強制通過過濾介質(zhì),形成濾液,而固體顆粒被截留在介質(zhì)上,形成濾餅,從而達(dá)到脫水的目的。根據(jù)造成壓力差推動力的方法的不同,可以將污泥機(jī)械脫水分為3類:
(1)在過濾介質(zhì)的一面形成負(fù)壓進(jìn)行脫水,即真空吸濾脫水;
(2)在過濾介質(zhì)的一面加壓進(jìn)行脫水,即壓濾脫水
(3)造成離心力實現(xiàn)泥水分離,即離心脫水。其中臥螺離心機(jī)就是離心脫水中的最常用的設(shè)備,臥螺離心機(jī)脫水的基本原理是:由于污泥顆粒和水之間存在著密度差,通過它們在相同的離心力作用下產(chǎn)生的離心加速度不同,使得污泥顆粒快速沉降,并與水之間產(chǎn)生分離,再通過推料螺旋將污泥從固相出口排出,水從液相出口溢流排出,從而實現(xiàn)脫水的目的。離心脫水的特點是結(jié)構(gòu)緊湊,密閉性好,單位體積下處理量大,處理物料對象廣泛,附屬設(shè)備少,臭味少,能不間斷24小時連續(xù)運行。
其缺點是噪聲大(80~85分貝離心機(jī)1米范圍內(nèi)),電耗高(1m3物料對應(yīng)電耗在0.9~1.3kW),離心機(jī)脫水后污泥含水率較高(市政污泥脫水后含水率78~82%),離心機(jī)中高速轉(zhuǎn)動部件需要定期維護(hù)保養(yǎng),校準(zhǔn)動平衡,主機(jī)的維護(hù)成本較高。
臥螺離心機(jī)的機(jī)身構(gòu)造從早期的較短機(jī)身,離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓部分基本只有圓錐段。這種錐段的構(gòu)造其優(yōu)勢在于可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)速,以實現(xiàn)高的分離因素來分離物料,(轉(zhuǎn)速與分離因素將在下章節(jié)做進(jìn)一步介紹);由于處理量受到錐段容積小的影響,物料的停留時間很短,主要適用于早期的諸如制藥,生物工程中。