程文¹，耿震¹，張新彥²

（1.無(wú)錫市政設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇無(wú)錫214072;2.無(wú)錫市排水總公司，江蘇無(wú)錫214072)

摘要：介紹了無(wú)錫市某污水處理廠污泥深度脫水工程的工藝流程及主要建(構(gòu))筑物情況，重點(diǎn)分析了在系統(tǒng)運(yùn)行中易出現(xiàn)的問(wèn)題及優(yōu)化措施，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的污泥脫水系統(tǒng)生產(chǎn)能力約可以提高10%~20%。本工程對(duì)于類(lèi)似項(xiàng)目的新建工程和現(xiàn)有工程的優(yōu)化具有較大的參考意義。

無(wú)錫市主城區(qū)某污水處理廠污泥深度處理工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模為210 m³/d（含水率為80%），脫水后污泥含水率穩(wěn)定保持在60%以下，泥質(zhì)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》（CJ/T 249—2007）的要求，達(dá)到填埋場(chǎng)混合填埋的要求。該項(xiàng)目2012年初開(kāi)工建設(shè)，2012年下半年建成投產(chǎn)運(yùn)行，項(xiàng)目的實(shí)施有效分擔(dān)了無(wú)錫市主城區(qū)污泥出路難的問(wèn)題，解決了污水廠的后顧之憂(yōu)。

1 污泥深度脫水工程介紹

1.1 污泥深度脫水工藝流程

廠區(qū)四期工程產(chǎn)生的濃縮污泥（含水率約98%）和太湖新城污水處理廠的脫水污泥（含水率約80%）按照10 ∶1（100 m³的濃縮污泥和10 m³的脫水污泥）的比例在調(diào)理池中進(jìn)行充分混合；混合完成后，按照比例加入聚合氯化鋁（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）、生石灰（CaO），通過(guò)耙式攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢�；最終，通過(guò)低壓和高壓兩種污泥螺桿泵將調(diào)理好的含水率約為96%的混合污泥壓力輸送至隔膜式板框壓濾機(jī)中進(jìn)行深度脫水。

工藝流程見(jiàn)圖１。

圖1 污泥深度脫水工藝流程

1.2 主要建（構(gòu)）筑物設(shè)計(jì)

本工程主要建（構(gòu)）筑物包括：污泥濃縮池、卸料間、調(diào)理池、綜合處理車(chē)間。同時(shí)，配套建設(shè)有石灰投加系統(tǒng)、生物除臭系統(tǒng)、干泥料倉(cāng)等。污泥濃縮池2座，尺寸為Ø16.0 m×5.0 m;卸料間1座，尺寸為14.0 m×13.0 m;污泥調(diào)理池4座，尺寸為Ø6.0 m×5.0 m;綜合處理車(chē)間1座，尺寸為31.7 m×31.5 m;干污泥料倉(cāng)2座，有效容積為60 m³。

本工程核心設(shè)備為4臺(tái)隔膜式板框壓濾機(jī)（3用1備），每天運(yùn)行4個(gè)周期，每個(gè)周期4 h（進(jìn)料1.5 h，壓榨1.5 h，卸料1.0 h），總運(yùn)行時(shí)間為16 h，單臺(tái)最大處理能力為80 t/d（含水率80%計(jì)），考慮到遠(yuǎn)期規(guī)劃，預(yù)留1臺(tái)機(jī)位。其余主要設(shè)備：板框壓濾機(jī)4臺(tái)(3用1備),F=800 m²，N=23 kW;低壓進(jìn)料泵4臺(tái)，變頻控制,Q=180 m³/h，H=600 kPa，N=45 kW;高壓進(jìn)料泵4臺(tái)，變頻控制,Q=40 m³/h，H=1.2 MPa,N=30 kW;隔膜壓榨泵4臺(tái)，變頻控制，Q=20 m³/h，H=2 MPa,N=18.5 kW;清洗水泵2臺(tái)(1用1備),Q=215 L/min，H=8 MPa,N=45 kW;空壓機(jī)2臺(tái)(1用1備),Q=11.5 m³/h，P=1.0 MPa，N=75 kW。

2 系統(tǒng)易出現(xiàn)問(wèn)題分析

本工程從投產(chǎn)運(yùn)行至今已2年多，各項(xiàng)指標(biāo)及數(shù)據(jù)均達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，運(yùn)行效果良好。通過(guò)2年來(lái)對(duì)該項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的跟蹤與調(diào)查，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中存在以下問(wèn)題:

① 石灰投加系統(tǒng)。本工程按照絕干污泥處理量5%的量進(jìn)行生石灰的投加，石灰儲(chǔ)罐的容積按照滿(mǎn)足不低于5天的石灰投加量進(jìn)行設(shè)計(jì)，石灰儲(chǔ)罐的有效容積為10 m³。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，石灰的投加量為絕干污泥量的7%以上，且儲(chǔ)罐中有效生石灰的量?jī)H占石灰量的75%~90%，儲(chǔ)罐中石灰僅夠污泥深度脫水約3天的使用量，需要頻繁進(jìn)行生石灰的補(bǔ)充，增加了成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。

② 污泥進(jìn)料系統(tǒng)。本工程高、低壓污泥進(jìn)料泵選用螺桿泵，采用填料密封方式。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，填料密封的螺桿泵出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的漏泥現(xiàn)象，造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境臟亂，影響系統(tǒng)運(yùn)行。

③ 污泥脫水系統(tǒng)。污泥進(jìn)料完成后需進(jìn)行污泥的反吹掃，對(duì)壓濾機(jī)中心進(jìn)泥管中的殘留污泥及膜腔內(nèi)的濾液進(jìn)行反吹洗，反吹污泥通過(guò)壓濾機(jī)一端設(shè)置的DN100反吹污泥管回流至調(diào)理池中。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，反吹污泥并未由反吹污泥管進(jìn)入調(diào)理池，而是經(jīng)由濾液水排放管排放至廠區(qū)污水管網(wǎng)，導(dǎo)致不承壓的濾液水排放管管內(nèi)壓力過(guò)高，管道出現(xiàn)破損現(xiàn)象。

④ 污泥卸料系統(tǒng)。工程設(shè)計(jì)采用自動(dòng)拉板污泥卸料系統(tǒng)，同時(shí)配套機(jī)械震打裝置，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)污泥料卸料操作。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，污泥自動(dòng)卸料的功能基本能夠?qū)崿F(xiàn)，但出現(xiàn)了污泥易粘濾布的情況，濾布每2~3天就需要進(jìn)行清洗，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，影響污泥處理效率。

⑤ 其他。因PAC溶液屬于中強(qiáng)酸溶液，加藥泵進(jìn)口和出口管路上的閥門(mén)雖然采用的是不銹鋼304甚至是316L材質(zhì)，但是仍然容易遭液體腐蝕，需要經(jīng)常更換，費(fèi)用高。

3 解決對(duì)策與優(yōu)化措施

針對(duì)工程在生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的相關(guān)情況，從設(shè)計(jì)、設(shè)備以及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理方面提出了解決對(duì)策和優(yōu)化措施，具體如下：

① 針對(duì)石灰投加系統(tǒng)出現(xiàn)的情況——生石灰的有效存儲(chǔ)量?jī)H為3天左右，設(shè)計(jì)將現(xiàn)狀的石灰儲(chǔ)罐進(jìn)行加高處理，將有效容積增至約20 m³，石灰系統(tǒng)其他配置不變，可以保證生產(chǎn)運(yùn)行1個(gè)星期所需的石灰量。國(guó)內(nèi)主流的污泥深度脫水工藝，大多需投加生石灰，設(shè)計(jì)時(shí)需仔細(xì)核算生石灰用量，同時(shí)考慮石灰粉中生石灰的有效成分。

② 污泥進(jìn)料系統(tǒng)所使用的是填料密封污泥螺桿泵，運(yùn)行中出現(xiàn)了漏泥現(xiàn)象。在改為機(jī)械密封成本較高的情況下，考慮為每臺(tái)螺桿泵增加了水循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)廢水通過(guò)污泥泵坑的集水坑由小型潛污泵排出，就近接入廠區(qū)污水管網(wǎng)。

③ 在壓縮空氣系統(tǒng)對(duì)板框壓濾機(jī)進(jìn)行污泥吹掃的時(shí)候，出現(xiàn)了反吹污泥由濾液水管排出，并破壞濾液水管的情況。通過(guò)檢查分析原因，在濾液水管上加裝了控制閥門(mén)，同時(shí)對(duì)反吹污泥管進(jìn)行改造，直接架空進(jìn)入調(diào)理池。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，問(wèn)題得到解決，運(yùn)行良好。

④ PAM（高分子絮凝劑）的過(guò)量投加容易引起污泥黏濾布的情況，本工程PAM（0.1%~0.3%質(zhì)量濃度）的投加量為干污泥量的0.1%~0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），實(shí)際操作中忽略了80%脫水污泥中的PAM含量。通過(guò)控制PAM的藥劑投加量，污泥黏濾布的情況得到了明顯的改善。

⑤ 針對(duì)PAC加藥泵進(jìn)口和出口管路上的閥門(mén)容易銹蝕的問(wèn)題，采取了合成塑料內(nèi)襯氟的閥門(mén)組件，使用后效果較好。

4 優(yōu)化效果分析

針對(duì)工程運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的情況，經(jīng)過(guò)分析原因，采取有效措施進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)優(yōu)化前后污泥脫水系統(tǒng)生產(chǎn)能力的分析結(jié)果表明，污泥脫水效率可以提高10%~20%，產(chǎn)能得到明顯提升。

5 結(jié)語(yǔ)

① 該項(xiàng)目所采用的污泥深度脫水工藝在國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛，在設(shè)計(jì)和實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中，可能會(huì)出現(xiàn)同樣的一些問(wèn)題，該項(xiàng)目的實(shí)施具有較大的參考價(jià)值。

② 經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的污泥脫水系統(tǒng)生產(chǎn)能力約可以提高10%~20%，產(chǎn)能得到明顯提升。

（本文發(fā)表于《中國(guó)給水排水》雜志2015年第16期“設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)”欄目）