一、市政污泥来源

市政污泥是城市水循环和污水处理过程中产生的固态、半固态废弃物，其来源与城市的污水处理系统及相关公共服务紧密相关。根据产生环节和性质的不同，主要可分为以下几类：

1.核心来源：城市污水处理厂

这是市政污泥主要、集中的来源，占比通常超过 90%。污水处理厂在净化城市生活污水和部分工业废水时，通过物理、化学、生物等工艺去除水中的污染物，这些污染物富集形成污泥。

市政污水处理一般流程（图1所示）：

图1市政污水处理一般流程

这里的废水主要指：生活污水（洗涤水、洗菜水、冲洗马桶水等），其中有时还包括部分冲洗道路、冲洗菜场等废水。这种水通过管路输送到市政污水处理厂进行处理。图1是市政污水处理一般流程。

从图1可以看到，污水（废水），实际上污水和废水是不同概念，所谓污水是指“被污染的水”，如冲洗马桶的水，就是被污染的水。

而“废水”不定被污染，如电场冷却水，大部分是没有被污染。所以常用来给人洗澡。这里我们先不管污水（废水）。

从图1我们可以看出：污水顺作污水管路流进污水处理厂，通过机械格栅（粗、细格栅）将进入污水处理厂的污水中烂菜叶、塑料袋、杂物等先去除掉。

紧接着污水进入沉砂池，对污水中的泥砂进行沉淀；泥砂池上部的污水用泵将其打入到“初沉池”进行再沉淀。其中，沉砂池和初沉池底部的污泥比较容易脱水。

从“初沉池”出来的污水，紧接着进入曝气池对污水进行好氧生化处理，曝气池中的污水经过好氧菌处理后污水得到净化。好氧菌把水中有害物转入到它的体内，污水得到进化。

从曝气池出来的污水进入到二沉池，经过二沉淀的上部清水（指相对清的水），再经过消毒后达标外排。

二沉池污泥通过泵抽出来，去污泥脱水间，进行污泥脱水。二沉池污泥以好氧菌为主（我们称其为活性污泥）。这种污泥比较难脱水（微生物尸体）。

大部分污水处理厂将沉砂池污泥、初沉池污泥和二沉池污泥合在一起，进行污泥脱水。通常脱水前污含水率98%~95%，即含固率2%~5%。

如处理3万吨污水处理厂，按含固2%计算，日产生污泥约3万×2%=600吨污泥。按每天20小时计算，600吨/20小时=30吨（绝干）/小时。

项目高干度脱水指，脱水后的污泥含水率60%。含水率30吨（绝干污泥）折算成：污泥含水率60%污泥，约有60~70吨左右。（呈较干饼状，热值通常1500大卡~2000大卡之间）。

二、市政污泥脱水设备

1.水的基本知识

自然界水有三种形式，“自由水”、“游离水”和“毛细水”。

⑴“自由水”：自由自在的水，如江、湖、泊的水，只要有位差，它就可以流动；

⑵“游离水”：附着在某种物体表面，如附着在人皮肤表面的“汗”、附着在毛巾织物纤维之间的水等，这类水当给它一些作用力，水就可能流出来了；

⑶“胞内水”：附着在细胞内部的水，如肉中的水，我们身体中的水、活性污泥中的水等都属于“胞内水”，通常“胞内水”直径较小在0.001~0.1mm范围内。这种“水”去除的方法：

干燥（即加热）胞内水沸腾爆炸使胞内水流出来；

使用特高压力，将其压爆，成本太高；

用化学反应法使胞内水流出来；

用电火花将“胞内水”打一个孔，再通过挤压将胞内水释放出来。

2.常用污泥脱水设备

市政污泥脱水设备品种很多，目前主要有：叠螺污泥脱水机、带式污泥脱水机、离心沉降脱水机、板框脱水机。用于污泥脱水的工作原理、优缺点如下：

⑴ 叠螺污泥脱水机

叠螺污泥脱水机是一种常用于污泥脱水处理的设备，以下是其原理、结构及特点：工作原理（图2所示）：

图2叠螺污泥脱水机

通常污泥二沉池抽出来的污泥含水率（98%~97%）即含固量（2%~3%）。污泥经叠螺污泥脱水机脱水后，滤饼含水率82%~84%。看上去像“稠稀饭状”，（不能满足污泥外排的要求）。

⑵ 带式污泥脱水机

带式污泥脱水机是德国人先发明的，其特点是开放式污泥脱水。具有结构简单、吨泥耗电量较小等特点的污泥脱水设备。经带式污泥脱水机脱水后滤饼含水率76%~78%，滤饼呈饼状（看上去像市场上买的豆腐干状），如图3所示。其缺点是污泥生产期间有臭味。（不能满足污泥直接外排的要求，一般送去制砖或做树肥）。

图3 带式污泥脱水机

⑶ 离心沉降脱水机

离心沉降脱水机（图4所示）是利用离心力场替代重力场，实现固液混合物中固相颗粒与液体快速分离并脱水的设备。其核心原理是通过高速旋转产生远超重力的离心力，迫使密度更大的固相颗粒向旋转体（转鼓）内壁沉降，而密度较小的液体则留在内层并被排出，从而完成固液分离与固相脱水的双重任务。污泥经离心沉降脱水机脱水后，滤饼含水率80%~82%。看上去像“更加稠稀饭状”（也不能直接外排，需干燥后用于发电、参烧水泥或外排制砖等）。

完整工作流程

进料阶段：待脱水的固液混合物（如污泥、矿浆）通过进料管进入螺旋推料器的空心轴，经轴上的进料孔均匀分布到转鼓内部。

离心沉降阶段：转鼓以高速（通常 1000-4000 r/min）旋转，混合物在离心力作用下迅速分层：

密度较大的固相颗粒（如污泥中的悬浮物、矿浆中的矿粉）被甩向转鼓内壁，形成一层紧密的沉渣层；

密度较小的液体（滤液）则留在沉渣层内侧，形成澄清的液环。

固液分离与脱水阶段：

内侧的澄清液体在压力差作用下，沿径向向内流动，从转鼓大端的溢流口排出；

转鼓内壁的沉渣层被转速略低的螺旋推料器持续推向转鼓小端的排渣口。在推送过程中，螺旋叶片对沉渣的挤压作用进一步挤出内部残留的水分，实现深度脱水。

排料阶段：脱水后的干渣从排渣口排出，澄清液从溢流口收集，完成整个脱水过程。

图4离心沉降脱水机

⑷ 板框脱水机（又成为板框过滤机）

如图5、图6所示，板框压滤机由交替排列的滤板和滤框构成一组滤室。滤板的表面有沟槽，其凸出部位用以支撑滤布。滤框和滤板的边角上有通孔，组装后构成完整的通道，能通入 悬浮液、洗涤水和引出滤液。由供料泵将悬浮液压入滤室，在滤 布上形成滤渣，直至充满滤室。滤液穿过滤布并沿滤板沟槽流至板框边角通道，集中排出。过滤完毕，可通入清洗涤水洗涤滤渣。洗涤后，有时还通入压缩空气，除去剩余的洗涤液。随后打开压滤机卸除滤渣，清洗滤布。板框式压滤机为一板一框式结构，能承受的过滤压力较低（通常小于 0.6MPa ） 适合滤纸等强度较低且经常更换的过滤介质；翻板接液系统 属于配套装置，在压滤机滤板下方装置了两块协调工作的翻板， 在过滤过程中两个翻板面处于闭合状态，可将过滤过程中的滴漏液或冲洗滤布或滤板时的冲洗水导入旁边的积液槽。

图5板框脱水机

图6 板框过滤机

由图6可以看出板框脱水机工作原理：污泥（原料）由泵沿着管道打入道板框脱水机中的板框中二个滤布中，污泥中水份分别滤布中透滤过去，随着滤布间污泥越来越多，就形成所谓滤饼，传统板框脱水机脱水后，滤饼含水率约75~72之间。如果加入石灰，再加上隔膜压榨，含水率可以达到70%~65%。但是，上海、北京、江苏、浙江、广东等经济发达省份，不允许在污泥中加石灰。

三、MSD系列污泥电破壁高干度脱水机污泥电破壁高干度脱水机

电破壁脱水机工作原理就是用电放电原理将胞内水的“胞”打一个小洞，再通过机械挤压的方式将胞内水挤出来。也有称电渗析技术（50年前就有该技术）。本技术与传统的电渗析技术，研发了一种低电压、大电流，非线性振荡电破壁技术，其特点与同处理能力离心沉降脱水机电耗相仿，但其脱水效率优于离心沉降脱水机。离心沉降脱水机脱水后污泥干度82%~83%；而电破壁脱水机脱水后污泥干度60%左右%。

MSD系列污泥电破壁高干度脱水机污泥电破壁高干度脱水机与传统（叠螺、带式、卧螺离心、板框等）污泥脱水机不同，它利用电破壁作用，把污泥中胞内水释放出来，再通过电场拉力和锲形压力复合作用，对污泥进行高干度脱水。

设备型号 ：MSD-1500 型、MSD-2000型、MSD-3000型

一、MSD-1500型市政污泥电破壁高干度脱水机性能描述

二、主要参数及构成

电破壁污泥脱水机出泥浓度：含固率≥40%(进泥含固率≥20%)。

电破壁污泥脱水机主要由主机(机架、履带、电极、电刷、驱动电机等)、进泥机构、自动清洗机构、滤布、控制系统等组成。

三、性能

电破壁高干度脱水机是利用外加直流电场来增强污泥脱水性能的设备。对污泥薄层施加直流电场，促使污泥内部水、表面水和结合水因流动性增强被析出，

提高了污泥脱水的性能，再通过机械挤压，达到深度脱水的效果。

具有原材料消耗低、能量消耗少、自动化水平高、生产成本低且安全、可靠和卫生等特点。

本脱水机保证完全适于被处置的物料，具有效率高，产品的均匀度高，系统操作控制简单，维修方便，工作条件良好等特点。本脱水机是连续进泥连续脱水的设备。

四、结构

(1)框架

机器框架为304不锈钢制造，框架绝缘，顶部有吊眼。

(2)进料机构

进料斗材质SUS304,  方形结构，容积大于0.8m³并带有观察窗。进料斗便于维修时候的安装和拆卸。进料辊用于将污泥输送至污泥脱水单元。污泥厚度控制电机可控制进料辊，调整污泥层厚度。

(3)主机脱水单元

履带为双层结构，对称安装，尺寸适应滤布的需要，同时适应松紧度的调节，履带链条数量与送电碳刷和驱动齿轮相匹配。

上层履带为阳极，下层履带为阴极，滤布为双层，安装在阴极阳极之间，中间污泥层厚度，6-12mm。

履带驱动电机为斜齿轮式，功率2.2 KW,   数量1台，电源380V,50Hz。

直流供电装置用于给阴极阳极供电，用滑环和电刷稳定供电。zui大直流电压85V，zui大电流1500A。两层履带间形成直流电场，作用于污泥脱水。

(4)排泥装置

出料口材质为SUS304,   刮板由SUS304 和 PE 材料构成。

(5)辅助系统

●滤布纠偏装置

当布料不均或泥饼厚度不均时会造成滤布偏移时，滤布纠偏装置在收到柱形

接近传感器信号后，开始启动空压机，对相应的气缸进行冲气，调整偏移行走的滤布。滤布纠偏气缸置于设备两侧，形式为双作用、单杆式，行程不小于75mm,

工作压力4-6Bar。

●滤布纠偏传感器

纠偏传感器形式为柱形接近传感器，柱形易于安装，内装电源逆连接保护线路，对射型光电开关检查距离达20m,可以调整外部感度(漫反射型),也可以选择用控制配线的动作方式(漫反射型),保护结构IP66(IEC标准)。

●滤布涨紧装置

滤布涨紧装置安装在设备两侧，滤布涨紧气缸随时可调，以保证滤布不打滑的移动，尽量减少移动过程的噪音。涨紧气缸形式为双作

用、单杆式，行程不小于75mm,工作压力4-6Bar。

●履带张紧装置

履带压紧缸置于设备两侧，形式为双作用、单杆式，行程不小于125mm,工作压力1-5Bar。

●臭气收集罩

臭气收集罩由SUS304  制成，设备的上部除进料口外，其余部分都由收集

罩覆盖，中间留有出口与除臭管道(除臭管道不在本设备供货范围内)相接。

●排水槽

脱水机滤出的污水与清洗水流入设备底部的排水槽，排水槽较滤布稍宽，排 水槽底部为斜坡面，角度为5°,通向户外排水井，排水槽的结构为砖混结构，由土建完成。

●清洗装置

滤布清洗装置用于清洗滤布表面和孔洞污泥，包含凸轮电机，清洗嘴、水管 和控制阀等。系统运行前，清洗水池(槽)应注满(供水压力不低于自来水水压)。 当脱水机运行时，打开控制阀，启动凸轮电机，这时控制柜自动启动滤布清洗单元的高压泵开始向清洗装置供水，高压水流从清洗嘴喷出，清洗滤布。

●压缩空气管路

包括控制阀与空气管路，主要用于滤布纠偏。需使用压缩空气，工作压力0.5MPa,  用气量不小于54m³/h。

五、主要零部件材质

与污泥、污水有接触的设备、管线、阀门，均选用耐腐蚀性能好的材质，不锈钢材质不低于SUS304或相同材质。

六、安装

电破壁脱水机的动荷载≤10吨。

脱水机前的进料设备出口应高于进料口，不少于0.5m, 以便检修；

脱水机旁应留有不少于设备占地面积的空地，以便检修；

七、控制系统

PLC时序控制。