【干货】污水处理厂污泥运输方式对比！

城市污水处理厂污泥输送设备探讨

在当前的城市污水处理流程中，污泥的处理与输送是一个至关重要的环节。根据污泥的含水率，通常将其分为三个等级：大部分污泥的含水率高达80%，部分经过深度处理的污泥含水率降至50%-60%，而极少数经过干化处理后的污泥含水率可低于40%。针对这些不同含水率的污泥，选择合适的输送设备显得尤为重要。本文将针对国内常见的几种污泥输送设备进行探讨，从技术性能和实用性等角度进行详细分析比较。

一、带式输送机

带式输送机是一种利用摩擦力驱动、以连续方式运输物料的机械。它既可以输送碎散物料，也可以输送成件物品，适用于水平或倾斜角度较小的输送场景。带式输送机具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低以及通用性强等优点。然而，在输送污泥时，由于其含水率较高、粘度大且易粘带，传送带容易出现跑偏、打滑等问题，这严重影响了皮带的使用寿命。

此外，带式输送机的布置受到场地条件的较大限制。它通常需要建设较长的皮带走廊，且提升高度有限，一般倾斜角度不超过20度。因此，选择这种输送方式往往需要较高的土建费用和较大的场地空间。在污泥输送方面，带式输送机更适用于含水率40%以下的干化后污泥的短距离（小于50米）、低扬程（小于20米）输送，常用于将热干化后的污泥输送到指定位置。通过设置转向装置，单台皮带输送机可以实现输送倾角的变化，但当平面上输送方向发生转向时，一般需要增设一级输送设备。

二、螺旋输送机

螺旋输送机是一种无压输送设备，也是污泥输送中最常用的方式之一。它通过旋转的螺旋叶片将污泥向前推移，污泥的自重及污泥与机壳之间的摩擦力是维持污泥不随螺旋叶片一起旋转的主要力量。螺旋输送机根据有无螺旋轴可以分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机；根据螺旋数量可以分为单螺旋输送机和双螺旋输送机。

螺旋输送机可以在水平、倾斜或垂直方向上输送物料，并在输送过程中完成混合、搅拌和冷却等作业。对于污泥而言，螺旋输送机更适合输送含水率在60%-85%之间、结构松散、黏性中等的污泥。它适用于短距离（小于25米）、低扬程（小于8米）的污泥输送，常用于中小城镇污水处理厂污泥脱水机房中，将脱水后的污泥输送到污泥储仓或汽车槽车。

然而，螺旋输送机单台设备只能实现水平或倾斜方向上的输送。当输送方向或输送角度发生变化时，需要增设一级输送设备。此外，当输送含水率为80%左右的污泥时，螺旋的输送倾角不宜大于25度。螺旋输送机槽是封闭的，便于短距离输送易飞扬的、连续均匀的、较松散的、黏性适中的、不易结块的物料。但它也存在单位功率消耗大、物料易破碎及磨损、对超载敏感等缺点，因此一般只能短距离输送磨琢性粉末状、颗粒状及小块状的散粒物料。

三、螺杆泵

在污泥泵送系统中，偏心螺杆泵是常用的设备之一。其主要工作部件是偏心螺杆（转子）和螺杆衬套（定子）。当电动机带动泵轴转动时，螺杆一方面绕自身的轴线旋转，另一方面又沿衬套内表面滚动，从而形成泵的密封腔。螺杆每旋转一周，密封腔内的污泥就向前推进一个螺距。随着螺杆的连续转动，被输送的污泥以螺旋形式从一个密封腔压向另一个密封腔，最后挤出泵体。

偏心螺杆泵适用于短距离、小流量、输送压力低、连续输送污泥的场合。它输送污泥时不产生湍流脉动现象，对介质基本无剪切力。螺杆泵结构简单、一次性投资低，在物料洁净单一的情况下稳定运行没有问题。但在工程应用中，需要注意控制工作压力和转速，以避免过度磨损。

然而，螺杆泵自身存在较大的缺陷。其定子和转子依靠滑动摩擦形成移动封闭腔输送介质，因此极易磨损。特别是在我国污水厂污泥含沙量较大的情况下，会加剧定子和转子的磨损速率，增加维护费用，并影响污泥输送系统的正常运行。此外，污泥中的含沙量还会直接影响螺杆泵的使用寿命。

螺杆泵对污泥含水率的适应范围也较小。很多污水厂污泥的含水率最低可达75%左右，如此低的含水率会降低泵送能力20%-40%。随着泵送能力的降低，螺杆泵的输送量也会随之降低，无法保证连续按设计流量稳定工作。同时，污泥的粘度也是影响输送的重要参数，粘度与浓度成正比关系。在高粘度情况下，螺杆泵的工作效率会大幅降低，运行能耗则大幅提高。

如果污泥中含有柔性纤维状物质（如毛发、植物茎、杆及塑料袋等），经过泵体前端破碎装置后仍然可能缠绕转子，导致密封腔泄漏，系统工作压力下降。由于污泥中不可避免会含有一定量的柔性纤维状物质，而螺杆泵自身的结构特点决定了其无法保证连续稳定输送。

四、柱塞泵

柱塞泵是一种依靠柱塞在缸体中往复运动来实现污泥输送的设备。它具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量、高含固率、杂物较多物料输送场合。

针对80%含水率的污泥，采用液压双缸柱塞泵具有更优特性。该泵针对含固量高的粘稠物料设计，系统输送压力高（0-24MPa）、输送流量大（0-80m³）、输送距离远（0-1000m）、杂物容忍度大（可以输送外径不超过管道直径1/2的杂物）且运行成本低（易损件数量少、寿命长、价格低）。

柱塞泵的瞬时流量是脉动的，因为污泥的吸入和排出过程是交替进行的，而且活塞在位移过程中速度不断变化。然而，双缸柱塞泵由于两个缸交替运行，所以在管道中污泥的流动是连续的，平均流量是恒定的。理论上，泵的流量只取决于泵的主要结构参数（如每分钟往复次数、活塞行程、活塞直径），与排出压力无关，且与输送介质的温度、粘度等物理、化学性质无关。

柱塞泵的排出压力不能由泵本身限定，而是取决于泵装置的管道特性，并且与流量无关。也就是说，如果认为输送液体是不可压缩的，那么理论上可以认为往复泵的排出压力将不受任何限制。当然，由于原动机额定功率和泵本身的结构强度的限制，不允许在超出规定排出压力下使用。

柱塞泵原则上可以输送任何介质，几乎不受介质的物理性能和化学性能的限制。通过对泵液压系统的配置及泵体部分结构的优化，以及制作材质的选择以及加强密封技术，用柱塞泵输送污泥没有技术问题。因此，在污泥输送方面，柱塞泵具有更广泛的应用前景和更高的性能优势。

综上所述，针对城市污水处理厂所产污泥的不同含水率和特性，选择合适的输送设备至关重要。带式输送机适用于干化后污泥的短距离、低扬程输送；螺旋输送机适用于含水率较高、结构松散、黏性中等的污泥的短距离输送；螺杆泵虽然结构简单、投资低，但对污泥含水率和含沙量要求较高，且易磨损；而柱塞泵则具有更高的性能优势，适用于高压、大流量、高含固率、杂物较多的污泥输送场合。在实际应用中，应根据污泥的具体特性和输送要求综合考虑选择合适的输送设备。