摘要：上海市廊下污水處理廠原污泥處理系統(tǒng)采用帶式濃縮脫水一體機(jī)，脫水后污泥含水率在 80% 左右，無法滿足當(dāng)?shù)胤贌龔S接收要求。為此需對原有污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行提標(biāo)改造，采用“機(jī)械濃縮 + 化學(xué)調(diào)理 + 高壓隔膜壓濾機(jī)”深度處理，穩(wěn)定運(yùn)行后，污泥含水率控制在 60% 以下。介紹污泥深度脫水工藝流程及主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，并分析提標(biāo)改造后的運(yùn)行效果。
關(guān)鍵詞：污泥深度脫水；含水率；高分子絮凝劑；高壓隔膜壓濾機(jī)
根據(jù)上海金山區(qū)對污泥處理處置規(guī)劃，廊下污水處理廠的剩余污泥擬送往焚燒廠進(jìn)行焚燒，焚燒后的灰渣回收后作為建材利用。焚燒廠要求污水處理廠深度脫水污泥含水率低于 60 %，脫水過程中摻入石灰等固態(tài)物質(zhì)不能超過污泥干基的 15 %，且所添加物質(zhì)中不能含氯離子。
現(xiàn)有廊下污水處理廠剩余污泥經(jīng)帶式濃縮脫水一體機(jī)脫水后，污泥含水率在 80 % 左右，無法滿足焚燒廠的進(jìn)泥要求。因此，在二期擴(kuò)建工程中采用“機(jī)械濃縮 + 化學(xué)調(diào)理 + 高壓隔膜壓濾機(jī)”深度脫水工藝，將污泥含水率穩(wěn)定在 60 % 以下。
1 工程概述
上海市廊下污水處理廠已建成的一期工程為1.0 萬 m3/d，處理工藝采用 CAST 工藝，出水標(biāo)準(zhǔn)按 GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（下文簡稱《城鎮(zhèn)污排標(biāo)準(zhǔn)》）二級標(biāo)準(zhǔn)，二期工程擴(kuò)建至 2.0 萬 m3/d，且出水量提標(biāo)至《城鎮(zhèn)污排標(biāo)準(zhǔn)》中的一級 A 標(biāo)準(zhǔn)，污水處理工藝采用調(diào)節(jié)池（CAST 池改造） “AAO+MBR”生物反應(yīng)池，土建工程按照遠(yuǎn)期 3.0 萬 m3/d 建設(shè)，設(shè)備分期安裝。
污泥進(jìn)行深度脫水改造，將現(xiàn)有帶式濃縮脫水改造成“機(jī)械濃縮 + 化學(xué)調(diào)理 + 高壓隔膜壓濾機(jī)”深度脫水工藝，污泥含水量降至 60 % 以下，減量后送焚燒廠進(jìn)行焚燒，灰渣作為建材回收利用。本次工程需拆除一期污泥脫水機(jī)房內(nèi)帶式濃縮脫水一體機(jī)等設(shè)備，并安裝污泥調(diào)理及加藥等設(shè)備，新建污泥深度脫水機(jī)房，安裝隔膜壓濾機(jī)等脫水設(shè)備（見圖 1）。
2 污泥深度脫水設(shè)計(jì)參數(shù)
污 泥 量 ：二 期 3.6 tDS/d， 遠(yuǎn) 期 5.0 tDS/d ；進(jìn)泥含水率 ：99 % ；出泥含水率 ：≤ 60 % ；加藥種類 ：新型高分子絮凝劑（有效成分 33 %）；加藥量 ：≤ 0.4 t/（tDS）。
3 污泥深度脫水工藝流程
剩余污泥經(jīng)污泥泵提升后排入儲泥池，儲泥池污泥經(jīng)螺桿泵輸送至轉(zhuǎn)鼓濃縮機(jī)濃縮，將污泥含水率 99 % 降至 97 % 左右，濃縮后的污泥重力排入調(diào)理池 ；加藥調(diào)理后，通過高壓污泥螺桿泵輸送至高壓隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行脫水。含水率低于 60 % 的泥餅運(yùn)至廠外進(jìn)行焚燒處置。污泥深度脫水工藝流程見圖 2。
4 工程設(shè)計(jì)
污泥深度脫水工程主要由濃縮調(diào)理系統(tǒng)、隔膜壓濾系統(tǒng)及配套除臭系統(tǒng)三部分組成。
4.1 濃縮調(diào)理系統(tǒng)
濃縮調(diào)理系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)鼓濃縮機(jī)、調(diào)理池和加藥設(shè)備等。濃縮調(diào)理系統(tǒng)位于現(xiàn)狀污泥濃縮脫水機(jī)房內(nèi)，現(xiàn)狀污泥濃縮脫水機(jī)房平面尺寸為 21.0 m×12.0 m，將現(xiàn)狀帶式濃縮脫水一體機(jī)等部分設(shè)備拆除。
濃縮調(diào)理系統(tǒng)設(shè)置螺桿進(jìn)泥泵 3 臺，2 用 1 備，其中 2 臺利用原有螺桿進(jìn)泥泵，流量為 20 m3/h，揚(yáng)程為 20 m，功率為 5.5 kW；新增 1 臺螺桿進(jìn)泥泵，流量為 40 m3/h，揚(yáng)程為 20 m，功率為 11 kW ；轉(zhuǎn)鼓濃縮機(jī) 2 臺，進(jìn)泥含水率為 99 %，出泥含水率為 97 %，進(jìn)泥流量為 40 m3/h，功率為 3 kW ；調(diào)理池 2 組，單組調(diào)理池有效容積為 25 m3，內(nèi)設(shè)多層槳葉式攪拌器各 1 臺，轉(zhuǎn)速 52 r/min，功率為7.5 kW ；助凝劑投加裝置 1 套，利用現(xiàn)有設(shè)備，干粉制備能力為 1.2 kg/h ；混凝劑加藥裝置 1 套，進(jìn)料泵 1 臺， 流 量 為 25 m3/h， 揚(yáng)程為 10 m， 功率為 4 kW ；攪 拌 機(jī) 1 臺， 轉(zhuǎn) 速 52 r/min， 功 率 為0.75 kW ；加藥離心泵 2 臺，功率為 1.1 kW。
4.2 隔膜壓濾系統(tǒng)
隔膜壓濾系統(tǒng)包括高壓進(jìn)泥泵、隔膜壓濾機(jī)及干污泥輸送存儲系統(tǒng)等。隔膜壓濾系統(tǒng)位于現(xiàn)狀污泥濃縮脫水機(jī)房西側(cè)，新建深度脫水機(jī)房，鋼架結(jié)構(gòu)，平面尺寸為 13.7 m×12.0 m。隔膜壓濾系統(tǒng)設(shè)置高壓螺桿泵 2 臺，流量為5~20 m3/h，出口壓力為 1.2 MPa，功率為 15 kW，變頻控制。
板框壓濾機(jī) 2 臺，進(jìn)泥含水率≤ 97 %，單臺進(jìn)泥流量為 25 m3，有效過濾面積 150 ㎡，濾板尺寸為 1.25 m×1.25 m，最大壓榨壓力為 1.5 MPa ；皮帶輸送機(jī) 1 套， 峰 值輸送流量 5 t/h， 功 率 為7.5 kW ；污泥料倉 1 座，現(xiàn)狀料倉改造，有效容積30 m3，下料斗配套氣動鱷開關(guān)閥，手動控制。
壓榨用多級離心泵 1 臺，流量為 10 m3/h，揚(yáng)程為 2.0 MPa，功率為 11 kW ；壓榨水箱 1 座，有效容積 3 m3；空壓機(jī) 1 臺，流量為 3.5 m3/min，工作壓力 H=0.8 MPa，功率為 22 kW。
儀表儲氣罐 1 臺，容積為 1 m3，工作壓力 0.8 MPa ；工藝儲氣罐 1 臺，容積為 3 m3，工作壓力為 0.8 MPa。
4.3 除臭系統(tǒng)
除臭系統(tǒng)采用生物濾池除臭，其中儲泥池的除臭風(fēng)量為 600 m3/h，污泥脫水機(jī)房的除臭風(fēng)量為2 510 m3/h，板框車間的除臭風(fēng)量為 1 000 m3/h。污泥深度脫水系統(tǒng)與廠區(qū)預(yù)處理區(qū)域共用 1 套生物濾池除臭裝置，除臭風(fēng)量為 10 000 m3/h，設(shè)備材質(zhì)為有機(jī)玻璃鋼。
除臭設(shè)備配置 1 臺風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量為 10 000 m3/h，風(fēng)壓為 1 600 Pa，功率為 7.5 kW，采用變頻控制。除臭設(shè)備配置 1 臺噴淋泵，流量為 20 m3/h，揚(yáng)程為 18 m，功率為 2.2 kW。
為形成良好的操作環(huán)境，脫水機(jī)房內(nèi)采用離子送風(fēng)系統(tǒng)。離子送風(fēng)系統(tǒng)共分為 2 套，單套送風(fēng)量為 3 000 m3/h，風(fēng)壓為 800 Pa，功率為 10 kW，含離子發(fā)生器、送風(fēng)機(jī)、過濾器等。
5 實(shí)際運(yùn)行情況
該污泥深度脫水工程于 2016 年 1 月建成運(yùn)行，2017 年 9 月~2018 年 9 月期間，實(shí)際進(jìn)泥量為98 m3/d，進(jìn)泥含水率 97 %，干污泥量 2.35 tDS/d，經(jīng)深度脫水后的污泥含水率均低于 60%（見表 1）。
每天運(yùn)行 4 個批次，每個批次運(yùn)行時間為 4 h，其中濃縮調(diào)理為 1.0 h，高壓進(jìn)泥 1.0 h，壓榨脫水1.5 h，卸泥 0.5 h。實(shí)際投加藥劑種類為硫酸鐵溶液，藥劑投加量為 0.4 t/（tDS）。
6 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析
廊下污水處理廠二期擴(kuò)建工程總投資為9 454.74 萬元，工程建設(shè)費(fèi)用為 7 140.19 萬元，其中深度脫水系統(tǒng)的工程建設(shè)費(fèi)用為 427.73 萬元，折合噸絕干污泥投資為 85.55 萬元。本工程 2017 年 9 月~2018 年 9 月實(shí)際發(fā)生直接成本（以絕干污泥量計(jì)）380 元 /t。
7 結(jié)語
上海市廊下污水處理廠深度脫水系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)。
1） 化學(xué)調(diào)理采用投加復(fù)合硫酸鐵溶液及PAM，減少藥劑干基投加量，有效降低污泥體積。
2）除臭系統(tǒng)采用生物濾池除臭，采用離子送風(fēng)系統(tǒng)，形成良好操作環(huán)境。
3）實(shí)際深度脫水后污泥含水率低于 60%，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，符合焚燒廠接收條件
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