干化場是一種古老而簡單的污泥脫水方法，其運(yùn)行效果與污泥的性質(zhì)和當(dāng)?shù)貧夂驐l件有關(guān)。根據(jù)濾水層結(jié)構(gòu)的不同，干化場可分為自然濾水層干化場和人工濾水層干化場兩種。前者適用于自然土質(zhì)滲透性能好、地下水位低的地區(qū)，但由于滲透下去的污泥水可能會污染地下水及給滲人土層帶來不可;?轉(zhuǎn)的污染，因此一般不推薦使用這種方式。后者的底板是人工不透水層，上鋪濾水層，滲下去的污泥水由埋設(shè)在人工不透水層上的排水管截留，送到污水處理場重新處理。圖4- [#]1是常見人工濾水層干化場示意圖。
干化場主要依靠滲透、蒸發(fā)兩種方法脫除水分，滲透脫水一般在污泥排人干化場的初2~ [#]d內(nèi)完成，此時含水率可下降到 [#]5%左右，接著以蒸發(fā)為主繼續(xù)干化，根據(jù)污泥的性質(zhì)和氣候條件的不同，1周到幾周后含水率可降到70%左右。
干化場適用于處理含無機(jī)顆粒多的污泥，含油脂多的污泥不宜使用干化場處理。干化場具有結(jié)構(gòu)簡單、管理方便、基建費(fèi)用低、一般不需要化學(xué)調(diào)理等優(yōu)點(diǎn)，但占地面積大，能占到污水處理場面積的1/4，另外，敞開式的干化場衛(wèi)生條件較差，受氣候條件影響較大，夏季多雨季節(jié)和冬季冰凍季節(jié)的脫水效果較差。
污泥機(jī)械脫水是以多孔性物質(zhì)為過濾介質(zhì)，過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓力差作為推動力，強(qiáng)制污泥中的水分通過過濾介質(zhì)以濾液的形式排出，固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)上成為脫水后的濾餅（有時稱泥餅），從而實現(xiàn)污泥脫水的目的。常用機(jī)械污泥脫水的方法有以下三種：
真空過濾依靠減壓與大氣壓產(chǎn)生壓力差作為過濾的動力，其優(yōu)點(diǎn)是操作平穩(wěn)，處理量大，整個過程可實現(xiàn)自動化，適用于各種污泥的脫水；缺點(diǎn)是脫水前必須進(jìn)行預(yù)處理，附屬設(shè)備多，工序復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用也較高。真空過濾器分為轉(zhuǎn)筒式、轉(zhuǎn)盤式和水平式，轉(zhuǎn)盤式真空過濾器形式變化較少，而轉(zhuǎn)筒式和水平式根據(jù)濾餅剝離排料方式和過濾室構(gòu)造的不同，又有多種形式。圖 [#]- [#]2為轉(zhuǎn)筒真空過濾器的工作原理示意圖。
轉(zhuǎn)筒每旋轉(zhuǎn)一周，依次經(jīng)過濾餅形成區(qū)、吸干區(qū)、反吹區(qū)和休止區(qū)四個功能區(qū)，休止區(qū)主要起正壓與負(fù)壓轉(zhuǎn)換時的緩沖作用。真空過濾機(jī)的功率消耗約1000W/㎡,處理污泥的單耗約 [#]~8W/m3污泥。
除了真空過濾主機(jī)以外，還需要配備調(diào)理劑投加系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和空氣壓縮系統(tǒng)，有時還需要在污泥槽內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)施。如果將轉(zhuǎn)筒與污泥槽的間隙改為40~ [#]0mm,可以取消攪拌設(shè)施。真空過濾機(jī)的脫水能力與污泥性質(zhì)和污泥濃度有關(guān)，進(jìn)泥濃度為 [#]%~8%時，處理生活污水污泥的脫水能力為10~ [#]0kg干固體/(㎡-h)0轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)對消化污泥脫水時，泥餅的含水率約 [#]0%~ [#]0%;對單純的活性污泥脫水時，真空過濾機(jī)的產(chǎn)率較低；如果與初沉池污泥或浮渣混合脫水，可提高過濾產(chǎn)率。轉(zhuǎn)筒真空過濾脫水機(jī)的影響因素有：
圖4-12轉(zhuǎn)筒真空過濾器工作原理示意圖I—濾餅形成區(qū)；n—吸干區(qū)；in—反吹區(qū)；iv—休止區(qū)；
1一空心轉(zhuǎn)筒；2—污泥槽；3—扇形格；4一分配頭；5—轉(zhuǎn)動部件；
6—固定部件；7—與真空泵通的縫；8—與空壓機(jī)通的孔；
9~與各扇形格相通的孔；10—刮刀；11—泥餅；12—皮帶輸送器；
13—真空管路；14一壓縮空氣管路
②真空度：真空度是真空過濾機(jī)的動力，真空度越高，泥餅的厚度越大、含水率越低。但濾餅厚度的增大又使過濾阻力增大，不利于脫水。一般來說，真空度增加到一定程度后，過濾速度的提高就會變得不明顯，處理經(jīng)過濃縮的污泥時更是如此。而且真空度的增加不僅加大動力消耗和運(yùn)行費(fèi)用，還容易使濾布堵塞和損壞。通常濾餅形成區(qū)的真空度約為400汞柱，吸尸區(qū)的真空度約為500~ [#]00_汞柱。
③轉(zhuǎn)筒浸沒深度：浸沒深度大，濾餅形成區(qū)與吸干區(qū)的范圍廣，過濾產(chǎn)率高，但泥餅含水率也高。浸沒深度淺，轉(zhuǎn)筒與污泥的接觸時間短，濾餅較薄、含水率也較低。
④轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速高，過濾產(chǎn)率高，泥餅含水率也高，同時濾布的磨損也會加劇。轉(zhuǎn)速低，濾餅含水率低，產(chǎn)率也低。因此，轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速過高或過低都會影響脫水效果，一般轉(zhuǎn)速范圍為
0.7~1.5r/min,轉(zhuǎn)筒線速度一般< 0.3m/min，具體轉(zhuǎn)速值需要根據(jù)污泥性質(zhì)、脫水目標(biāo)和真空過濾機(jī)轉(zhuǎn)筒直徑等因素綜合考慮。
⑤濾布性能：濾布孔目大小決定于污泥顆粒的大小和性質(zhì)。網(wǎng)眼太小，污泥固體回收率高、產(chǎn)率低，濾布容易堵塞，過濾阻力也大。網(wǎng)眼過大，過濾阻力小，但污泥固體回收率低，濾液渾濁。
(2)壓濾脫水
利用空壓機(jī)、液壓泵或其他機(jī)械形成大于大氣壓的壓差進(jìn)行過濾的方式稱為加壓過濾，壓濾的壓差為0.3~0.5MPa,—般適用于對高濃度污泥的脫水處理，其基本原理與真空過濾類似，兩者區(qū)別在于壓濾使用正壓，真空過濾使用負(fù)壓。在污泥脫水中應(yīng)用較多的污泥壓濾機(jī)有板框壓濾機(jī)和帶式壓濾機(jī)兩種，其中板框壓濾機(jī)一般是間歇運(yùn)行，而帶式壓濾機(jī)為連續(xù)運(yùn)行方式。
板框壓濾機(jī)比真空過濾機(jī)過濾能力強(qiáng)，可降低調(diào)理劑的消耗量和使用較便宜的、效率較差的藥劑，甚至可以不經(jīng)過預(yù)先調(diào)理而直接進(jìn)行過濾脫水。板框壓濾機(jī)是早應(yīng)用于污泥脫水的機(jī)械，雖然間歇操作、過濾脫水能力也較低，但具有泥餅含固率高、固體回收率高、調(diào)理劑耗量少的優(yōu)點(diǎn)。除了板框壓濾機(jī)主機(jī)外，還需要配備進(jìn)泥系統(tǒng)、投藥系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)。
帶式污泥脫水機(jī)又稱帶式壓榨脫水機(jī)或帶式壓濾機(jī)，是一種連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固液分離設(shè)備，污泥經(jīng)過加脫水劑絮凝后進(jìn)人壓濾機(jī)的濾布上，依次進(jìn)人重力脫水、低壓脫水和高壓脫水三個階段，后形成泥餅，泥餅隨濾布運(yùn)行到卸料輥時落下。用于城市污水
處理廠消化污泥的脫水時，泥餅的含水率可小于80%，而用于小規(guī)模的工業(yè)廢水處理場未經(jīng)濃縮的新鮮剩余污泥脫水時，泥餅的含水率也可降到90%以下。
帶式壓濾脫水的工作原理是利用上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一系列按規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形彎曲經(jīng)過，依靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨力和剪切力，把污泥中的毛細(xì)水?dāng)D壓出來，從而獲得較高含固量的泥餅、實現(xiàn)污泥脫水。壓濾機(jī)的工作原理如圖4- [#]3所示。
帶式壓濾機(jī)有很多形式，但一般都分為以下四個工作區(qū)：
重力脫水區(qū)：在該區(qū)內(nèi)，濾帶水平行走。污泥經(jīng)調(diào)理后部分毛細(xì)水轉(zhuǎn)化成了游離水，這部分水分在該區(qū)內(nèi)借自身重力穿過濾帶，從污泥中分離出來。一般來說，重力脫水區(qū)可脫去污泥中 [#]0%?70%的水分，使含固量增加7%~ [#]0%。
楔形脫水區(qū)：楔形區(qū)是一個三角形的空間，濾帶在該區(qū)內(nèi)逐漸靠攏，污泥在兩條濾帶之間逐步受到擠壓。在該段內(nèi)，污泥的含固量進(jìn)一步提高，并由半固態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變，為進(jìn)人壓力脫水區(qū)作準(zhǔn)備。
低壓脫水區(qū)：污泥經(jīng)楔形區(qū)后，被夾在兩條濾帶之間繞滾壓筒作S形上下移動。施加到泥層上的壓榨力取決于濾帶張力和滾 [#]08?
壓筒直徑。在張力一定時，滾壓筒直徑越大，壓榨力越小。污泥經(jīng)低壓區(qū)之后，含固量會進(jìn)一步提高，但低壓區(qū)的作用主要是使污泥成餅，強(qiáng)度增大，為接受高壓作準(zhǔn)備。
高壓脫水區(qū)：經(jīng)低壓區(qū)后的污泥，進(jìn)人高壓區(qū)之后，受到的壓榨力逐漸增大，其原因是輥壓筒的直徑越來越小。至高壓區(qū)的后一個輥壓筒，直徑往往降至25cm以下，壓榨力增至大。污泥經(jīng)高壓區(qū)之后，含固量進(jìn)一步提髙，一般大于20%,正常情況下在25%左右。
(3)離心脫水法
污泥的離心脫水技術(shù)是利用快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力使污泥中的固體顆粒和水分離，分離性能常用分離因數(shù)作為比較系數(shù)。分離因數(shù)是液體中顆粒在離心場(旋轉(zhuǎn)容器中的液體）的分離速度同其在重力場(靜止容器中的液體）的分離速度之比值，即離心機(jī)產(chǎn)生的離心加速度與重力加速度之比，可用下式表示：a=rxn2/9QO,式中/*、n分別表示旋轉(zhuǎn)半徑（m)和轉(zhuǎn)速（r/min)。即隨著轉(zhuǎn)速增加，0值提高更快。離心機(jī)械產(chǎn)生的離心力場很容易達(dá)到用于沉淀的重力場的1000倍以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了重力沉淀池中的沉淀速度，因而可以在很短的時間內(nèi)使污泥中很細(xì)小的顆粒與水分離。
離心脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成，如圖4- [#]4所示。
污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，立即被甩人轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。污泥顆粒由于比重較大，離心力也大，因此被甩帖在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，形成固體層，稱為固環(huán)層；水分由于密度較小，離心力較小，只能在固環(huán)層內(nèi)側(cè)形成液體層，稱為液環(huán)層。固環(huán)層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下，被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)鼓周圍的出口連續(xù)排出；液環(huán)層的液體則由堰口連續(xù)“溢流”排至轉(zhuǎn)鼓外，形成分離液，然后匯集起來，靠重力排出脫水機(jī)外。
污泥脫水所用的臥式離心脫水機(jī)一般為轉(zhuǎn)筒離心機(jī)，按進(jìn)泥方向和出泥方向是否相同又分為順流式和逆流式兩種。高速離心機(jī)通常采用逆流中心進(jìn)泥方式；而低速離心機(jī)則采用順流始端進(jìn)泥方式，這也是污泥脫水使用較多的型式。
順流離心機(jī)進(jìn)泥和脫水污泥的流出方向是一致的，這樣可以消除逆流離心脫水機(jī)不可避的渦流現(xiàn)象。始端進(jìn)泥方式還可以使離心脫水機(jī)全長都起到凈化作用，與逆流離心機(jī)相比，延長了沉淀距離和時間，使微細(xì)的顆粒也能沉淀下來，因而可以得到含水率更低的脫水污泥和更清澈的分離液，并能有效地減少脫水藥劑的投加量，有時甚至可以不用再投加藥劑。由于順流離心機(jī)內(nèi)污泥流態(tài)得到了很大改善，而且可以加大轉(zhuǎn)筒直徑來提高離心力，因此這種脫水機(jī)的轉(zhuǎn)速可以降低到500?l_r/min，不僅節(jié)約了電能，而且降低了機(jī)器的噪音，延長了使用壽命。
轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)特別適用于含油污泥和難以脫水污泥的處理，不適用于處理固液密度差較小的污泥，一般也不用于無機(jī)成分較多的污泥的脫水處理。在投加有機(jī)高分子污泥調(diào)理劑
聚丙烯酰胺的情況下，經(jīng)過轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)脫水處理后的泥餅含固率一般為 [#]0%~25%。與其他機(jī)械脫水方式相比，轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)可以在少投加或不投加調(diào)理劑的條件下對污泥進(jìn)行脫水，從而可以降低污泥脫水的藥劑費(fèi)用。.
