3.4.5　螺旋压榨脱水技术

3.4.5.1　螺旋压榨脱水原理

螺旋压榨脱水机的脱水原理是向圆锥状螺旋轴与圆筒形的外筒形成的滤室里压入污泥，利用螺旋轴上螺旋齿叶从污泥投入侧向排泥侧传送，在沿着泥饼出口方向容积逐渐变小的滤室内使脱水压力连续上升，从而实现对污泥的压榨脱水。

螺旋压榨脱水机最突出的优势在于其能耗和运行成本比其他污泥脱水机型均较低。由于该机型采用耐磨损无需保养的不锈钢筛网而非滤布，因此不易堵塞，而且不需要频繁更换，易于操作、维护和清洗，不需要在每次运转后清除设备内的饼渣。此外，它还具有占地面积较小、结构简单、可连续运行、清洗用水少、噪声或者震动较少、无臭气外逸等优点，并能通过调节螺旋旋转的速度来调节滤饼的含湿量和处理量。螺旋压榨脱水机虽然已广泛应用于食品和养殖行业，但用于污泥处理领域却属于新兴技术，目前还没有过多的污泥脱水工程验证，其应用效果还有待进一步考证。

3.4.5.2　螺旋压榨脱水机基本构造和工艺过程

（1）螺旋压榨脱水机基本结构

螺旋压榨脱水机可分为单螺杆和双螺杆两大类，其主体构造均是由圆筒状的金属制筒屏外套及其装配于内部的圆锥状螺旋轴组成，并通过改变螺杆杆距或螺杆直径等方法对进入的物料施加压力，来挤出其中的水分，减小其体积。螺旋压榨脱水机主要结构包括筒屏外套、螺旋轴、螺旋叶片、螺旋驱动装置、压榨机、清洗装置等，如图3-41所示。

筒屏外套由耐高压金属制成的筒屏和用于支撑筒屏的外壳组成。筒屏的圆孔尺寸从入口到出口由小变大。螺旋叶片分布于螺旋轴周围，其直径从入口到出口逐渐增大，通过对污泥施加推动力而完成其在螺旋与筒屏间的压榨过滤工作。螺旋驱动装置是一个变速分级马达，并且通过手动杆可以调节螺旋的旋转速度，转速的一般取值范围是0.5～2r/min。由于转速很低，从而避免了噪声或者震动的产生。压榨机是一个由气缸控制的可移动挤压板，通过控制空气压力来自动调节压榨机周围的空间。清洗装置主要用于冲洗筒屏外套，为一排含喷嘴的冲洗管，由于筒屏外套可旋转，因此对冲洗喷嘴的需要量不大。

（2）螺旋压榨脱水工艺过程

料浆被送入一个直径逐渐减小、压力逐渐增加的螺旋输送结构中，螺杆在一个圆筒形的筛网中慢速度旋转。物料从螺旋轴一端进入，在螺旋叶片的推动力下向另一端输送的同时，还会受到螺旋与筒屏间的挤压力，从而完成物料的压榨脱水，被挤压出来的滤饼通过出口锥排出，通过压力调节装置调节出不同脱水程度的滤饼；同时，通过操作螺旋回转数和选用不同锥形的螺旋叶片也可调整泥饼含水率。

（3）螺旋压榨脱水设备的设计要点和参数

1）脱水性能　螺旋压榨脱水机的脱水性能以每外屏径的每1h的处理固体物量和泥饼含水率来表示。

2）加药设备　加药设备应根据加药率作为基础而计算得出。螺旋压榨脱水机将高分子絮凝剂作为基本的污泥调理药剂，且高分子絮凝剂的溶解浓度为0.2%。

3）固体物回收率　当螺旋压榨脱水机处理不同种类的污泥时，规定的固体物回收率对照标准值也不同，与混合生污泥和厌氧性消化污泥对应的固体物回收率标准值为95%，与OD法浓缩剩余污泥对应的固体物回收率标准值为90%。

4）供泥泵和加药泵　有如下几点内容。

① 对应每台脱水机均应分别设置一台供泥泵和一台加药泵，泵型式均以一轴螺丝式泵作为参考标准。

② 根据污泥和药剂的压入压力来决定泵的全扬程。

③ 供泥泵吐出量采用其对应的一台螺旋压榨脱水机处理量的0.5～1.5倍可变的容量；加药泵吐出量采用对一台螺旋压榨脱水机的加药量的0.5～1.5倍可变的容量。

5）清洗水泵　有如下几点注意事项。

① 清洗方式有标准式和高压清洗式，标准式清洗时水压为0.29MPa，高压清洗按装配脱水机的升压泵来进行，水压为1.96MPa，但无论采用哪种清洗方式，其水泵全扬程均应选30m。

② 标准式清洗的设计时间为5～10min，高压清洗式为10～30min，但是当计算脱水时间时，应该从运转时间扣除包括实际清洗时间的清洗工程时间。

③ 当脱水机仅在白天运转时，每天运转结束时清洗一次；当脱水机24h运转时，每6～8h清洗一次。

④ 清洗水的水质应该是过滤水以上。

6）空气压缩机　螺旋压榨脱水机的压榨机使用的压缩空气的压力为0.29MPa，由空气压缩机提供，所需空气量由外屏直径所需空气量来确定。