污水处理厂污泥脱水机房深度脱水改造设计

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摘要： 江苏某污水处理厂污泥脱水机房进行深度脱水改造，将使用年限较长且存在诸多问题的2台带式脱水机更换为1台满足深度脱水要求的高压双模片压滤机。介绍了工程改造的设计和调试运行情况。

关键词：脱水机房改造 深度脱水 高压双模片压滤机

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

江苏某污水处理厂使用的2台带式污泥脱水机已运行十多年，存在着设备老化、运行工况较差、故障率高、ji维修维护费用高、设备使用效率下降、水电药剂等能耗增大等一系列问题，已不能满足正常污泥脱水的需要，影响到污水处理厂污泥处理的正常有效运行。同时，根据国家有关污泥处理处置的政策要求以及该污水处理厂所在城市关于污泥处理处置的规划和计划，该污水处理厂的污泥需进行深度脱水后，方可外运处置。

为保证污水处理厂的正常运行，结合远期深度脱水的要求，对该污水处理厂污泥脱水机进行更新改造，将目前存在着诸多问题的2台带式脱水机更换为满足深度脱水要求的1台高压双模片污泥压滤机，工程规模20t干污泥/d。

2 污泥深度脱水

污泥深度脱水处理，一般包括污泥浓缩、污泥调理、压滤脱水和污泥最终处置等四个步骤。其中，污泥调理是要破坏细胞膜及污泥中的电位，释放结合水、吸附水和细胞内水。经调理后的污泥容易分层，脱水性能好。调理剂一般为氯化铁、氧化钙等；压滤脱水主要采用隔膜压滤技术，调理后的污泥通过隔膜泵或螺杆泵注入压滤机中，对污泥进行强力挤压脱水。采用该系统对污泥进行脱水，泥饼含水率可低于60％。

3 高压双膜片污泥压滤机简介

高压双膜片污泥压滤机采用的是双隔膜压滤技术，该技术为板框式压滤技术的第二代升级技术，通过在污泥中添加药剂对其进行调理处理，使污泥的脱水性能得到改善，然后用污泥泵将其提升进入压滤机经过两级机械挤压，一次媒介挤压。与现普遍使用的带式脱水机和离心脱水机相比，高压双膜片污泥压滤机的脱水效果得到极大的提高，脱水后污泥含水率最低可以达到45%。压滤机滤布实现密闭反向自动清洗，避免人工介入，滤板实现自动震动脱泥，干燥污泥饼掉落在输送带上进入污泥斗，其程序100％全自动控制，工作环境和工作条件得到极大的改善。其工作原理图如图1所示。

图1 高压双膜片污泥压滤机工作原理图

4 设计工艺流程

根据污水厂污泥处理实际运行情况，目前污泥脱水机房进泥含水率约为94~96%，满足双隔膜式压滤机的进泥含水率不高于97%的要求，因此本次更新改造工程设计对进泥进行调理处理后直接进入脱水机进行脱水。

设计污泥经厂区已建浓缩池浓缩后，进入新建污泥调理池，后通过螺杆泵将稀污泥送入高压双隔膜压滤机，经过二级挤压压滤后，污泥含水率降至60%以下，后外运处置。

具体工艺流程示意图见图2。

图2 污泥处理工艺流程示意图

整个系统分为污泥调理系统和脱水系统两部分，其中调理系统包括污泥调理池、调理剂投加系统以及调理池进泥泵等，脱水系统包括脱水机主体、高压空气系统、污泥进泥系统以及清洗系统等。

6 污泥调理系统设计

污泥在进脱水机房前进行调理，调理剂采用石灰+三氯化铁。新建污泥调理池，并配套建设石灰投加系统和三氯化铁投加系统。

6.1 污泥调理池

设计采用1座调理池，分为3格，交替使用。每格调理池储存1个批次的污泥量。污泥调理池采用钢筋砼结构，平面尺寸为13m×4.5m，有效深度3.5m，分3格，每格调理池有效容积为56m3。

6.2 石灰投加系统

设计石灰投加量为干污泥量的20～30%。采用石灰粉进行投加，外运石灰进入厂内后，储存至石灰料仓中，利用螺旋输送机将料仓中的石灰投加至污泥调理池中。料仓采用成套设备，容量设计为30m3。

6.3 三氯化铁投加系统

设计三氯化铁（浓度为38%～40%）液体投加量为干污泥量的5～10%。外运三氯化铁溶液（浓度为38%～40%）进入厂内后，储存至三氯化铁储罐中，同时配置计量泵，将储罐中的三氯化铁投加至污泥调理池中。储罐采用成套设备，容量设计为20m3。三氯化铁投加计量泵采用2台，1用1备，参数为：Q=250L/h，H=0.7MPa，N=0.25kW。

6.4 调理池进泥泵

设计在现有浓缩池出泥总管接出两根支管，并安装2台管道泵，1用1备，作为调理池进泥泵。其设计参数为：Q=180m3/h，H=15m，N=11kW。

7 污泥脱水系统设计

污泥脱水系统主要包括污泥脱水机主体、污泥进泥螺杆泵、柠檬酸储存投加系统和脱水机清洗系统。

本次改造工程设计拆除现有带式脱水机及其配套设备，在其原有位置设置高压双膜片污泥压滤机及配套设备。

7.1 污泥脱水机主体

脱水机采用高压双膜片污泥压滤机，其处理规模为：20t干污泥/d，每天工作8批次，每批次工作时间为3h左右。出泥含水率为：≤60%。主体尺寸为：L×W×H=12.4m×2.6m×4.1m。

主要工程流程包括：进泥、挤压、出泥、清洗。其出泥通过皮带输送机送至储泥棚，后外运，压滤过程中产生的滤液通过管道回流至污水厂的进水泵房，并随污水厂的进水一起进入后续生化处理，达标后排放。

7.2 高压空气系统

由于高压双膜片污泥压滤机的工作原理是通过高压空气的挤压来实现降低污泥含水率的目的，因此，污泥脱水系统需要配套提供高压空气。高压空气的另一作用是在进料完成后，将进料管的余渣吹入滤室中。

设计采用1台空气压缩机，其参数为：Q=2.2m3/min，H=1.6MPa，N=22kW。同时配套提供储气罐1个，有效容积1m3，圆形，直径0.8m，高2.5m。

7.3 污泥进泥系统

设计拆除现有脱水机房带式脱水机所配套的2台污泥泵，同时新设2台污泥螺杆泵，1用1备。其参数为：Q=90m3/h，H=1.2MPa，N=55kW。污泥螺杆泵的进泥管直接接自污泥调理池，出泥管接至高压双膜片污泥压滤机

7.4 清洗系统

设计污泥压滤机的每次冲洗时间按10min计。采用2台清洗水泵，1用1备，设计参数为：Q=2m3/min，H=0.2MPa，N=22kW。同时，配套设置一冲洗水罐，有效容积为20m3。冲洗水源采用污水厂内再生水。

另外，配套采用柠檬酸作为清洁剂，约2个月左右使用一次，通过其对压滤机压滤系统进行浸泡，已清除平时清洗不易清除的污垢。计量泵投加，其参数为：Q=20m3/h，H=0.2MPa，N=1.5kW。设置1座柠檬酸储罐，有效容积10m3。

8 运行调试

该工程2012年7月底完工进入调试阶段。该系统经过单机和系统调试后，于9月初开始进行24小时连续生产。目前，该项目运行良好，出泥含水率低于60%，有效降低了污泥外运量，并为污泥的后续处置提供了进一步的便利条件。

9 结论

（1）工程建成投产以来，该系统各项性能均能达到设计标准，出泥含水率低于60%，平均在55%左右。

（2）该系统设计和运行可实现全系统自动控制，极大提高了运行效率，降低了工人劳动强度。

（3）与原脱水系统比，污泥含水率从80%左右降到60%以下，降低了出厂污泥的量；同时污泥的恶臭、噪音得到降低，现场作业环境得到极大改善。

（4）污泥经深度脱水后，污泥的处置出路得到增加，目前可考虑的出路有做建材、垃圾填埋场覆盖土、资源化利用等。

参考文献：

1 谢小青 黄珍艺等. 厦门城市污泥深度脱水处理及资源化利用研究. 中国给水排水2003 26（5），138-140

2 柯明勇. 集美污水处理厂污泥深度脱水技术探讨. 给水排水 2011 37（5），40-43

3 陈柏校 张辰等. 污泥深度脱水工艺在杭州七格污水处理厂的应用. 中国给水排水 2011 27（8），83-85

作者简介

作者：冯亚兵，籍贯：江苏大丰，出生年月：1978.10，

毕业学校：重庆大学 学历：硕士，职称：工程师从事的工作：市政工程设计

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