污水處理廠污泥濃縮脫水工藝設計方案探討
行業(yè)動態(tài)
在污水處理中，污泥作為一種沉淀物質(zhì)，由于含有許多有害成分（如寄生蟲等），一旦處理不當，將會引起二次污染。因此，為了避免此類問題的發(fā)生，人們需要對污泥進行濃縮脫水處理，以實現(xiàn)污泥的資源化、無害化目標。本文著重探討了污水處理廠污泥濃縮脫水工藝設計方案。
1 污水處理廠概況
某污水處理廠工程建設規(guī)模5萬m3/d，其污水采用濃縮脫水處理方式，污水管全長56.550km，管徑為DN300～DN2000。污水來源于生活污水、商業(yè)污水等，其設計進水量為COD（化學需氧量）400mg/L，出水量為40mg/L，經(jīng)濃縮脫水處理后，達到 一級A排放標準。
2 污泥處理的目標
污泥處理工藝經(jīng)濟性好，處理效率高，風險小，且能夠避免二次污染，故在污水處理廠污水處理中得到了廣泛的應用。污泥處理的核心在于提升脫水效率，節(jié)省投資，減少環(huán)境污染，以實現(xiàn)污泥的資源化、無害化目標。
3 污泥處置方案的選擇
目前，在污水處理廠中，污泥處置的技術主要包括以下幾種：污泥堆肥、污泥焚燒和污泥填埋等。
污泥堆肥技術具有處理效率高、經(jīng)濟性好等優(yōu)點，但是處理量較大，加上污泥成分復雜，導致污水處理后的指標不能滿足要求?？梢?，此處理方法具有一定的風險。
在污水處理時，采用污泥焚燒方式，可以節(jié)省占地面積，實現(xiàn)污泥無害化目標，但處理投資費用較高，處理難度大，難以取得良好的處理效果，故在國內(nèi)污水處理中應用較少。
污泥填埋在我國污水處理中得到了廣泛應用，因為其具有操作方便、運行成本低、處理效率高等優(yōu)點。由于污泥數(shù)量較大，其將會占用大量填埋空間。但是，綜合考慮經(jīng)濟性和實際應用效果，本工程污泥處置方案決定采用衛(wèi)生填埋方式。
4 污泥處理工藝的選用
4.1 污泥處理方案的比選
在污水廠污泥處理過程中，本工程選用了污泥濃縮脫水處理方案，此處理方案主要有二種。方案一：污泥-濃縮池-儲泥池-污泥脫水-外運。方案二：污泥-儲泥池-機械濃縮、脫水-外運。
項目 | 重力濃縮、機械脫水方案 | 機械濃縮脫水方案 |
構筑物數(shù)量 | 污泥濃縮池、儲泥池 | 儲泥池、脫水車間 |
主要設備 | 濃縮機、脫水機 | 攪拌機、濃縮脫水機 |
裝機功率 | 小 | 大 |
絮凝劑用量 | 3.5kg/T·DS | 3.0～5.0kg/T·DS |
總土建費用 | 大 | 小 |
總造價 | 大 | 小 |
優(yōu)點 | 裝機功率較小、絮凝劑用量較小 | 占地省、造價低、全封閉式、避免發(fā)生污泥厭氣放磷現(xiàn)象 |
缺點 | 占地大、造價高、對環(huán)境影響大 | 裝機功率大、絮凝劑用量多 |
通過對以上兩個方案進行對比分析，考慮到本工程采用了生物除磷處理方式，為了預防在厭氧條件下活性污泥出現(xiàn)重復放磷的現(xiàn)象，避免構筑物內(nèi)污泥停留時間過長，故決定選用方案二作為污泥濃縮脫水處理方案，即采用污泥機械濃縮脫水方案。
4.2 污泥機械濃縮脫水機的比選
目前，污泥濃縮脫水一體機和分體機在污泥處理中應用較多，通過對污泥濃縮脫水一體機和分體機進行比較，其參數(shù)對比效果如下表所示：
項目 | 污泥濃縮脫水一體機 | 污泥濃縮脫水分體機 |
適用場合 | 濃縮和脫水處理之間無其他污泥處理工程 | 濃縮和脫水處理之間有其他污泥處理工程 |
設備臺套數(shù) | 較少 | 較多 |
設備費用 | 較少 | 較多 |
濃縮脫水設備匹配件 | 較好 | 一般 |
濃縮脫水車間土建尺寸 | 較小 | 較大 |
土建投資 | 小 | 較小 |
從上表可以看出，污泥濃縮脫水一體機和分體機均作為主體處理工藝，兩者的應用場合不同。根據(jù)設備特點分析，兩者之間的處理效果相差較大，沒有可比性，其中污泥濃縮脫水一體機優(yōu)勢較為明顯。
在污泥機械濃縮脫水處理時，其處理方式主要包括帶式濃縮脫水一體機和離心濃縮脫水一體機兩種。
4.2.1 帶式濃縮脫水一體機
這類設備具有一定的價格優(yōu)勢，在我國污泥處理及運用上較為成熟，同時能夠節(jié)省電耗，但也存在占地面積較大、操作性不高等問題。
4.2.2 離心濃縮脫水一體機
此類機械能夠滿足連續(xù)運行要求，具有操作方便、藥劑使用量較小等優(yōu)點，但設備價格高，電力能耗較大。結合本項目的運行特點，帶式濃縮脫水一體機的應用不僅可以減少能源消耗，降低建設成本，而且能夠滿足泥餅含水率要求，故決定采用帶式濃縮脫水一體機作為污泥機械濃縮脫水機。
5 污泥處理廠建筑物設計
在本污泥處理廠的污泥處理中，采用“污泥機械濃縮脫水+帶式濃縮脫水一體化機+污泥填埋”的處理工藝，在污泥處理廠構筑物設計過程中，為了滿足污水處理遠期建設要求，需要對儲泥池、沖洗水池和濃縮脫水機房等建筑物進行設計，并對土建規(guī)模和設備配置進行優(yōu)化。
5.1 儲泥池
儲泥池作為污泥機械濃縮脫水前進行污泥儲存的一種緩沖池。在儲泥池設計時，應采用封閉式設計方式，以預防受到臭氣的污染。對于本污水處理廠來說，其儲泥池設計規(guī)模應設計達到2萬m3/d，體積達到40m3/d。
5.2 沖洗水池
對于沖洗水池，其池體設計的長、寬、高分別為2.00m、3.50m和3.30m，同時要充分考慮消毒后尾水的儲存功能設置，且配備一臺沖洗污泥的壓濾機。建筑物采用鋼筋砼結構。
5.3 濃縮脫水機房
儲泥池內(nèi)污泥經(jīng)污泥泵進入污泥濃縮脫水設備，再經(jīng)脫水而得到泥餅，然后利用輸送機將泥餅進入污泥棚，將它進行外運，并進行填埋處置。在設計脫水機房時，應考慮遠期的使用要求，一般需要一次性建設完成，且采用分期安裝的方式，機房設計的長、寬、高分別為9.0m、24.0m和9.0m，建筑物采用框架結構。其設計參數(shù)如下：剩余污泥量1.08kgDS/d，泥餅含水率75%～85%，體積135m3/d。一般將脫水機房的臭氣引至室外，再進入生物濾池進行除臭處理。
6 結語
在污水處理過程中，污水處理廠應結合污水的實際情況合理選擇污泥處置工藝。人們可以采用污泥填埋處理方法，從而顯著提升污水處理效率，節(jié)省建設成本。另外，可以選用帶式濃縮脫水一體機，其脫水效果較為明顯，可以減少環(huán)境污染，達到污泥脫水處理的目的。
