自來水廠污泥脫水系統(tǒng)的應(yīng)用探討
行業(yè)動(dòng)態(tài)
自來水廠指的是擁有相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備，可以為人們生產(chǎn)水質(zhì)符合一般生活用水、生產(chǎn)用水要求的自來水的生產(chǎn)單位。自來水廠在將生態(tài)環(huán)境中的水資源轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗內(nèi)粘Ｉ睢⑸a(chǎn)中所需自來水的過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生非常多污水，通過應(yīng)用污泥脫水系統(tǒng)對(duì)這些污水進(jìn)行處理，既可以有效改善水體質(zhì)量，還可以保護(hù)水資源環(huán)境。
1 污水及污泥脫水
自來水廠在生產(chǎn)自來水的過程中所產(chǎn)生的污水主要包括存留在污泥之中的混凝劑以及濃縮后的有機(jī)物、懸浮物，主要來自于反復(fù)沖洗濾池而產(chǎn)生的廢水以及沉淀池所排出的泥水。如果沒有對(duì)這些污水進(jìn)行嚴(yán)格地處理而任由其直接排放到生態(tài)環(huán)境中，不僅會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重污染，還造成了水資源的大量浪費(fèi)。在當(dāng)今水環(huán)境污染問題、水資源短缺問題日趨嚴(yán)重的背景下，自來水廠更應(yīng)該高度重視生態(tài)環(huán)境、水資源的可持續(xù)發(fā)展，充分履行自身的社會(huì)職責(zé)。污泥脫水指的是通過相應(yīng)的脫水方法，將污泥中所含有的水分進(jìn)行脫除，從而將污泥轉(zhuǎn)化為固態(tài)泥塊、半固態(tài)泥塊的一種處理方法。造粒法、機(jī)械脫水法以及自然干化法是目前應(yīng)用比較普遍的脫水方法，其中造粒法對(duì)混凝沉淀污泥的處理比較適用，機(jī)械脫水法、自然干化法對(duì)于污水污泥比較適用。據(jù)相關(guān)研究結(jié)果顯示，以脫水設(shè)備效能、沉渣與污泥的性質(zhì)為主要決定因素，在對(duì)污泥經(jīng)過脫水處理后，含水率能夠降低50%到80%，再對(duì)其進(jìn)行污泥干化，得到的干化污泥，其含水率不高于10%。污泥脫水系統(tǒng)是自來水廠目前應(yīng)用比較廣泛的進(jìn)行污泥脫水的主要設(shè)備。本研究以某自來水廠生產(chǎn)線中的污泥處理系統(tǒng)為例，探討污泥脫水系統(tǒng)在自來水廠中的應(yīng)用。
2 污泥脫水系統(tǒng)
2.1 主要構(gòu)成
自來水廠的污泥會(huì)被排泥泵從五個(gè)沉淀區(qū)（包括一個(gè)廢水高密池以及五個(gè)高密度澄清池）的底部，被送到污泥緩沖池A及污泥緩沖池B中，污泥緩沖池能夠使污泥實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化，從而可以使污泥脫水的可能性、可靠性得到有效地提高，污泥緩沖池的單個(gè)容積為1100立方米，這兩個(gè)污泥緩沖池之中配備有攪拌器3臺(tái)。污泥緩沖池中的污泥會(huì)被系統(tǒng)中的4臺(tái)污泥泵輸送到離心脫水機(jī)A-D之中，高分子聚合物與污泥一同被送入到離心脫水機(jī)之中。經(jīng)過離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理而形成的泥餅會(huì)被運(yùn)動(dòng)到集中區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)一存放，外運(yùn)進(jìn)行處理，而所脫出來的水，則會(huì)重新回到廢水高密池內(nèi)進(jìn)行循環(huán)利用。在污泥脫水系統(tǒng)之中，每處理1噸污泥，所需要消耗的高分子聚合物大約在3到4千克左右。可以根據(jù)實(shí)際需要選擇一臺(tái)或多臺(tái)離心脫水機(jī)，進(jìn)入到離心脫水機(jī)中的污泥，其濃度大約在40到100克每升之間，也就是說污泥含固率大約在百分之四到百分之十之間。經(jīng)過離心脫水機(jī)處理而形成的泥餅，其含固率大約在百分之四十左右。
2.2 離心脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理
離心脫水機(jī)主要由中心螺旋以及圓柱、圓錐筒組成，這兩個(gè)組成部分處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在高分子聚合物的作用下產(chǎn)生絮凝現(xiàn)象的污泥會(huì)被注入到中心螺旋之中，并會(huì)從排渣口排出。中心螺旋聚集著轉(zhuǎn)動(dòng)力，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，中心螺旋的速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于筒壁的轉(zhuǎn)速。污泥就會(huì)在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)著的筒壁上產(chǎn)生沉淀現(xiàn)象，并在螺旋作用的影響下，向圓錐部分進(jìn)行推移。從而在離心脫水機(jī)的圓錐部分產(chǎn)生污泥脫水。在圓柱部分頂部的金屬板上固定有收集水槽，通過溢流將液體環(huán)上半部分存在的澄清水排出。圓錐部分尾部會(huì)形成脫水泥塊，會(huì)被連續(xù)地排出，到達(dá)螺旋輸送器上。
離心脫水機(jī)的工作原理在于：在高分子聚合物的作用下，污泥會(huì)產(chǎn)生絮凝現(xiàn)象，分離污泥與水，之后將其注入到旋轉(zhuǎn)中心內(nèi)，通過離心力作用，脫水機(jī)能夠把流體中的高密度物質(zhì)分離出來，并成為流動(dòng)環(huán)形物。在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的圓柱筒中不斷發(fā)生著分離作用，密度較大的顆粒就會(huì)黏附在圓柱筒的內(nèi)表面，由于旋轉(zhuǎn)輸送器與圓柱筒的轉(zhuǎn)向具有一致性，在這樣的條件下，黏附在圓柱筒內(nèi)表面的顆粒就會(huì)被中心螺旋刮走，并流入到圓錐體之中。圓錐體中的沉淀物成為泥塊后，被排出轉(zhuǎn)軸。而液體環(huán)上半部分存在的被分離出來的液體則會(huì)從與轉(zhuǎn)軸方向相反的堰口排出。
2.3 輸送以及存儲(chǔ)
通過離心脫水機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行脫水分離之后，輸送以及存儲(chǔ)單元就會(huì)將形成的污泥進(jìn)行輸送，并將其繼續(xù)脫水，形成泥餅。污泥脫水系統(tǒng)中所采用的輸送以及存儲(chǔ)單元的主要組成部分有4條帶輸送機(jī)以及3根螺旋輸送器。此外污泥脫水系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)是對(duì)泥餅的處理，目前較為普遍的處理方式是外送集中處理。以原水的含泥量作為主要根據(jù)，污泥脫水系統(tǒng)所生產(chǎn)出來的泥餅量也會(huì)因?yàn)樵嗔康牟煌兴煌?/p>
2.4 污泥脫水運(yùn)行系統(tǒng)
當(dāng)離心脫水機(jī)在流量固定的狀態(tài)下進(jìn)行全速運(yùn)行的時(shí)候，需要打開稀釋水閥門并啟動(dòng)高分子聚合物的投入泵。并逐漸地啟動(dòng)污泥供給泵，以需要處理的污泥量、污泥流量為根據(jù)，適當(dāng)?shù)貙?duì)高分子聚合物投入泵的投入量進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對(duì)相對(duì)速度進(jìn)行調(diào)整，使扭矩值實(shí)現(xiàn)恒量。
離心脫水機(jī)的筒體與中心螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)方向具有一致性，而中心螺旋的轉(zhuǎn)速相對(duì)于筒體來說比較快，因此兩者形成了一個(gè)相對(duì)速度。在扭矩值降低時(shí)，相對(duì)差速就會(huì)上升，污泥也會(huì)變得更稀，而在扭矩值提高時(shí)，相對(duì)差速就會(huì)下降，污泥也會(huì)變得更干。
此外，高分子聚合物的選用及其配比對(duì)絮凝效果起著決定性的作用。
3 結(jié)語
綜上所述，本文主要對(duì)污泥脫水系統(tǒng)在自來水廠中的應(yīng)用作了探討，以期對(duì)相關(guān)研究及實(shí)踐工作有所幫助。本文研究的污泥脫水系統(tǒng)中的離心脫水機(jī)具有脫水效果比較好、分離效率高、藥耗低、固體回收率比較高、占用空間小、現(xiàn)場(chǎng)干凈整潔、不易損壞以及能夠有效防止濾帶堵塞的優(yōu)勢(shì)，但是，其也具有投資成本高、電耗高且一旦發(fā)生損壞很難修復(fù)的缺點(diǎn)，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
