自来水厂指的是拥有相应的生产设备，可以为人们生产水质符合一般生活用水、生产用水要求的自来水的生产单位。自来水厂在将生态环境中的水资源转变为人们日常生活、生产中所需自来水的过程中，不可避免地会产生非常多污水，通过应用污泥脱水系统对这些污水进行处理，既可以有效改善水体质量，还可以保护水资源环境。

1 污水及污泥脱水

自来水厂在生产自来水的过程中所产生的污水主要包括存留在污泥之中的混凝剂以及浓缩后的有机物、悬浮物，主要来自于反复冲洗滤池而产生的废水以及沉淀池所排出的泥水。如果没有对这些污水进行严格地处理而任由其直接排放到生态环境中，不仅会对水体造成严重污染，还造成了水资源的大量浪费。在当今水环境污染问题、水资源短缺问题日趋严重的背景下，自来水厂更应该高度重视生态环境、水资源的可持续发展，充分履行自身的社会职责。污泥脱水指的是通过相应的脱水方法，将污泥中所含有的水分进行脱除，从而将污泥转化为固态泥块、半固态泥块的一种处理方法。造粒法、机械脱水法以及自然干化法是目前应用比较普遍的脱水方法，其中造粒法对混凝沉淀污泥的处理比较适用，机械脱水法、自然干化法对于污水污泥比较适用。据相关研究结果显示，以脱水设备效能、沉渣与污泥的性质为主要决定因素，在对污泥经过脱水处理后，含水率能够降低50%到80%，再对其进行污泥干化，得到的干化污泥，其含水率不高于10%。污泥脱水系统是自来水厂目前应用比较广泛的进行污泥脱水的主要设备。本研究以某自来水厂生产线中的污泥处理系统为例，探讨污泥脱水系统在自来水厂中的应用。

2 污泥脱水系统

2.1 主要构成

自来水厂的污泥会被排泥泵从五个沉淀区（包括一个废水高密池以及五个高密度澄清池）的底部，被送到污泥缓冲池A及污泥缓冲池B中，污泥缓冲池能够使污泥实现均质化，从而可以使污泥脱水的可能性、可靠性得到有效地提高，污泥缓冲池的单个容积为1100立方米，这两个污泥缓冲池之中配备有搅拌器3台。污泥缓冲池中的污泥会被系统中的4台污泥泵输送到离心脱水机A-D之中，高分子聚合物与污泥一同被送入到离心脱水机之中。经过离心脱水机进行脱水处理而形成的泥饼会被运动到集中区域进行统一存放，外运进行处理，而所脱出来的水，则会重新回到废水高密池内进行循环利用。在污泥脱水系统之中，每处理1吨污泥，所需要消耗的高分子聚合物大约在3到4千克左右。可以根据实际需要选择一台或多台离心脱水机，进入到离心脱水机中的污泥，其浓度大约在40到100克每升之间，也就是说污泥含固率大约在百分之四到百分之十之间。经过离心脱水机处理而形成的泥饼，其含固率大约在百分之四十左右。

2.2 离心脱水机的结构组成及其工作原理

离心脱水机主要由中心螺旋以及圆柱、圆锥筒组成，这两个组成部分处于旋转状态。在高分子聚合物的作用下产生絮凝现象的污泥会被注入到中心螺旋之中，并会从排渣口排出。中心螺旋聚集着转动力，在对其进行设计时，中心螺旋的速度要远远高于筒壁的转速。污泥就会在进行旋转着的筒壁上产生沉淀现象，并在螺旋作用的影响下，向圆锥部分进行推移。从而在离心脱水机的圆锥部分产生污泥脱水。在圆柱部分顶部的金属板上固定有收集水槽，通过溢流将液体环上半部分存在的澄清水排出。圆锥部分尾部会形成脱水泥块，会被连续地排出，到达螺旋输送器上。

离心脱水机的工作原理在于：在高分子聚合物的作用下，污泥会产生絮凝现象，分离污泥与水，之后将其注入到旋转中心内，通过离心力作用，脱水机能够把流体中的高密度物质分离出来，并成为流动环形物。在进行旋转的圆柱筒中不断发生着分离作用，密度较大的颗粒就会黏附在圆柱筒的内表面，由于旋转输送器与圆柱筒的转向具有一致性，在这样的条件下，黏附在圆柱筒内表面的颗粒就会被中心螺旋刮走，并流入到圆锥体之中。圆锥体中的沉淀物成为泥块后，被排出转轴。而液体环上半部分存在的被分离出来的液体则会从与转轴方向相反的堰口排出。

2.3 输送以及存储

通过离心脱水机对污泥进行脱水分离之后，输送以及存储单元就会将形成的污泥进行输送，并将其继续脱水，形成泥饼。污泥脱水系统中所采用的输送以及存储单元的主要组成部分有4条带输送机以及3根螺旋输送器。此外污泥脱水系统中的一项重要环节是对泥饼的处理，目前较为普遍的处理方式是外送集中处理。以原水的含泥量作为主要根据，污泥脱水系统所生产出来的泥饼量也会因为原水含泥量的不同而有所不同。

2.4 污泥脱水运行系统

当离心脱水机在流量固定的状态下进行全速运行的时候，需要打开稀释水阀门并启动高分子聚合物的投入泵。并逐渐地启动污泥供给泵，以需要处理的污泥量、污泥流量为根据，适当地对高分子聚合物投入泵的投入量进行调节，并对相对速度进行调整，使扭矩值实现恒量。

离心脱水机的筒体与中心螺旋的转动方向具有一致性，而中心螺旋的转速相对于筒体来说比较快，因此两者形成了一个相对速度。在扭矩值降低时，相对差速就会上升，污泥也会变得更稀，而在扭矩值提高时，相对差速就会下降，污泥也会变得更干。

此外，高分子聚合物的选用及其配比对絮凝效果起着决定性的作用。

3 结语

综上所述，本文主要对污泥脱水系统在自来水厂中的应用作了探讨，以期对相关研究及实践工作有所帮助。本文研究的污泥脱水系统中的离心脱水机具有脱水效果比较好、分离效率高、药耗低、固体回收率比较高、占用空间小、现场干净整洁、不易损坏以及能够有效防止滤带堵塞的优势，但是，其也具有投资成本高、电耗高且一旦发生损坏很难修复的缺点，因此在实际应用中应当结合实际情况进行选择。