污水處理廠污泥脫水機房設計體會

摘要:文章簡要介紹污水處理廠污泥處理工藝，重點介紹污泥脫水處理工藝及脫水機房組成、設備選型，并列舉帶式脫水機房和離心脫水機房的設計實例。

關鍵詞:污泥脫水;帶式脫水機;離心脫水機;污泥處理

中圖分類號:X505 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2009)12-0017-02

1污泥處理概述

在城鎮(zhèn)污水處理過程中會產生大量的污泥，污泥最終處置前必須進行處理，目的是降低有機質含量并減少水分，使最終處置的污泥便于運輸和處置。不同的污水處理工藝產生的污泥特性不同，主要有初沉池污泥、剩余活性污泥、化學污泥及生物濾池的腐殖污泥。初沉池污泥含水率一般為98%~96%，取決于初沉池排泥的操作，有機質一般在55%~70%;剩余污泥含水率一般為99.5%~99.2%，有機質一般在70%~85%;化學污泥是指混凝沉淀工藝(如化學除磷)中形成的污泥，其性質與采用的絮凝劑有關。

城鎮(zhèn)污水處理廠典型的污泥處理工藝流程為:污泥→污泥濃縮→污泥消化→污泥脫水→泥餅→污泥處置。

各污水處理廠根據(jù)污水處理工藝不同、實際條件不同，采用不同的污泥處理工藝。目前，采用活性污泥處理工藝的城鎮(zhèn)污水處理采用較多的污泥處理工藝是:污泥→污泥濃縮→污泥脫水→泥餅→污泥處置。

污泥濃縮方法常用的重力濃縮、氣浮濃縮和機械濃縮。重力濃縮即設重力式濃縮池，池中設置柵條濃縮機，水力停留時間較長，一般不小于12 h，不宜用于生物除磷的污水處理工藝的剩余污泥處理。機械濃縮不設構筑物，占地小，常用的機械有帶式濃縮機、螺壓式濃縮機、轉筒式濃縮機等。若采用機械濃縮污泥，則在濃縮機械前設貯泥池，一般按30 min泥量設計，緩沖污泥泵和濃縮機械間的流量差值。污泥脫水是采用機械進行脫水。為了便于運輸，要求脫水后的泥餅含水率不大于80%。為了進一步減小占地，發(fā)展出污泥濃縮和脫水一體化的機械。

2污泥脫水機房設計概述

污泥脫水機房一般包括脫水間、泥庫、配電控制室等幾個功能區(qū)。

2.1脫水間

脫水間的布置主要取決于污泥脫水設備的選擇。脫水設備需根據(jù)污水處理工藝的要求、污泥脫水性質和當?shù)氐慕洕?、技術條件進行選擇。與脫水設備配套的設備有污泥進料泵、污泥切割機、泥餅輸送設備、加藥泵、絮凝劑制備系統(tǒng)等。一般的機械脫水系統(tǒng)流程如圖1。

2.1.1脫水機

污泥脫水機種類較多，主要有壓濾機、離心機、疊螺機幾大類，其中壓濾機分有帶式壓濾機和板框式壓濾機兩種類型。幾種脫水機特點如下:

①離心脫水機。離心脫水機目前國內只有為數(shù)不多的幾個廠家可以生產小型離心脫水機，大型離心脫水機需進口，價格較高。其優(yōu)點是:脫水污泥餅含水率低，可達65%~80%;污泥回收率高，可達95%以上;沒有濾網，不堵塞;絮凝劑用量較少，沖洗用水量很少;占用空間小，安裝基建費用低;污泥脫水是在全封閉的環(huán)境中進行，污泥散發(fā)惡臭氣味很少，衛(wèi)生條件較好;日常維護工作量較少。其的缺點:噪音大;如進泥濃度有變化需及時調節(jié)轉速與速差，受污泥負荷的波動影響較大;對運行人員的素質要求較高;耗電量高，價格較高。

②帶式壓濾脫水機。帶式壓濾脫水機進入國內較早，國內有較多污水處理廠采用，且國內有較多生產企業(yè)。其優(yōu)點是:脫水效果好，出泥含水率70%~80%;國產化高，價格低;受污泥負荷波動的影響小;能耗低;管理控制相對簡單，對運轉人員的素質要求不高。其缺點是:易堵塞，為了防止堵塞，需不斷用水沖洗濾布，耗水量大;與離心機相比絮凝劑投加量較大，須配套沖洗水泵和空壓機，設備維護工作量較大，占用空間大，由于不能全封閉運行，衛(wèi)生條件較差。帶式壓濾機已發(fā)展出濃縮和脫水一體的機型，可節(jié)省污泥濃縮占地面積。

③板框式壓濾脫水機。板框式壓濾機國產化高，其優(yōu)點是:價格便宜，出泥含水率低，可達35%。缺點是:間歇式運行，占地面積大，維修頻率高，設備操作和維護工作量大，不能全封閉運行，衛(wèi)生條件較差。

④疊螺式脫水機。疊螺式脫水機是近年來在國內出現(xiàn)的一種新型設備。其優(yōu)點是:沒有濾布，不易堵塞，;耗電量低，耗水量少;噪音振動小;濃縮脫水一體化，占地面積小。其缺點是:價格偏貴，處理量小。目前，國內使用較多、有較成熟運行經驗的主要是離心脫水機、帶式脫水機和帶式濃縮、脫水一體機。

2.1.2配套污泥輸送設備

如污泥經濃縮池濃縮后，出泥含水率一般為97%~98%，污泥流動性下降，因此污泥進料泵一般選用單螺桿泵。

從脫水機出來的泥餅含水率進一步下降，一般為70%~80%，流動性很差，常用的輸送設備主要有螺旋輸送機、皮帶輸送機和單螺桿泵等。其中螺旋輸送機和皮帶輸送機均為敞開式的，污泥臭味易散發(fā)到周圍環(huán)境中，衛(wèi)生條件較差;若采用螺桿泵通過管道將脫水機出泥輸送到污泥料倉，可盡量減少污泥外露，污泥臭味散發(fā)較少，衛(wèi)生條件較好。若采用離心脫水機，脫水機前須設污泥切割機;若采用壓濾式脫水機，可不設污泥切割機。

2.1.3絮凝劑投加

剩余污泥在脫水前需加絮凝劑進行調理，以提高污泥的脫水效果。目前普遍采用的污泥絮凝劑為聚丙稀酰胺(簡寫PAM)，其優(yōu)點是投加量少，污泥量基本不變，調質效果較好。PAM分為陰離子型和陽離子型，污泥調質常用陽離子型，按離子密度的高低又分為弱、中、強陽離子型三種。采用絮凝劑的類型和投加量須通過試驗確定，一般投加量為0.25~5.0 kg/t干固體泥。

由于絮凝劑投加量少，一般可選用成品一體式的溶解、配制系統(tǒng)。由于聚丙稀酰胺溶液粘滯性較大，因此加藥泵一般也選用單螺桿泵。絮凝劑投加點應盡量靠近脫水機，污泥加藥后立即進行混合反應，并進入脫水機，這樣脫水效果較好。

2.2泥庫

由于脫水后污泥的出路和運輸易受條件限制，造成不能及時外運，因此考慮在污水處理廠內設暫時存放場所，通?？恐撍g設泥庫。泥庫一般有兩種形式，一種是就地堆放泥餅，再用裝載車裝到污泥運輸車上;另一種是設污泥料倉，泥餅輸送至料倉，再由料倉自動卸料至污泥運輸車上。污泥料倉可為封閉式，衛(wèi)生條件較好，但存貯量較少;污泥堆場衛(wèi)生條件較差，污泥惡臭影響范圍較大。根據(jù)到污泥出路和運輸條件，考慮在白天運輸，一般可按貯存一天生產的泥餅體積設計污庫。

3帶式脫水機房設計

某污水處理廠帶式脫水機房設計如下:采用污泥帶式濃縮脫水一體機，機房平面尺寸29.4 m×13.9 m(包括泥庫)。在濃縮脫水一體機前設一座貯泥池，分兩格，按水力停留時間30 min設計，平面尺寸L×B=6.75 m×3.5 m，分2格，有效水深1.52 m，池高3.3 m;池內設1臺攪拌機。

3.1設計參數(shù)

剩余污泥量:污泥干重2800 kg/d;含水率為99.2%，流量400 m3/d;工作時間:16 h/d，時流量25 m3/h;脫水后污泥量:泥餅含水率≤80%，體積為14 m3/d;絮凝劑投加量:采用聚丙烯酰胺，投加量3.0～4.0 kg/t干固體。

3.2主要設備

設帶式污泥濃縮、脫水一體機2臺，1用1備，單臺規(guī)格為:帶寬1.5 m，處理能力25 m3/h，N=5.6 kW。

配套輔助設備(1用1備)有:污泥進料泵2臺，單臺流量25 m3/h，出口壓力0.2 MPa，N=5.5 kW;泥餅輸送泵2臺，單臺輸送量1.5 m3/h，出口壓力0.6 MPa，N=2.2 kW;絮凝劑制備系統(tǒng)2套，單套制備能力1000 L/h，溶液濃度0.1%~0.3%;加藥泵2臺，單臺流量2 m3/h，出口壓力0.2 MPa，N=0.55 kW;泥餅貯料倉2座，單座有效容積14 m3，直徑3.0 m。

3.3運行方式

污泥濃縮脫水機與剩余污泥泵協(xié)調運行，污泥濃縮脫水間的其他設備與污泥濃縮脫水機配套運行。

4離心脫水機房設計

某污水處理廠剩余污泥脫水前設污泥濃縮池濃縮，離心脫水機房設計如下:

4.1設計參數(shù)

剩余污泥干重:7800 kg/d;污泥濃縮池出泥含水率98%，污泥體積為390 m3/d;日工作時間:14 h，時流量27.9m3/h;脫水后污泥量:泥餅含水率≤80%，體積為39m3/d;絮凝劑(聚丙烯酰胺)投加量:2～3.5 kg/t干固體

4.2主要設備

選用離心脫水機2臺，1用1備，單機脫水能力30 m3/h，電機功率35+11 kW。

配套輔助設備(1用1備)有:污泥切割機:2臺，單臺流量30 m3/h，電機功率3.0 kW;污泥進料泵:2臺，單臺流量30 m3/h，電機功率5.5 kW;絮凝劑配制系統(tǒng):2套，配制能力1000 L/h，溶液濃度0.1%~0.3%;加藥泵:2臺，單臺流量600 L/h，電機功率0.55 kW。泥餅輸送泵:2臺，單臺流量3 m3/h，電機功率4.0 kW;泥餅貯料倉:2臺，單座有效容積25 m3/h，直徑3.5 m。

4.3運行方式

離心脫水機與污泥濃縮池協(xié)調運行，其他配套輔助設備與離心脫水機協(xié)調運行。

5結 語

污泥脫水是污水處理廠污泥處理減量化的重要環(huán)節(jié)，以便于污泥外運和最終處置。污泥脫水機房設計關鍵在于脫水設備的選擇，需根據(jù)污水處理工藝的要求、污泥脫水性質和當?shù)氐慕洕?、技術條件進行選擇。污泥脫水機房設備較多，相應連接管道亦較多，在設計中需注意不同設備的處理能力相協(xié)調，及注意設備的平面布置和高程布置，使流程盡量流暢。

參考文獻:

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