城市污水廠污泥濃縮新技術(shù)的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 引言
機(jī)械濃縮設(shè)備為歐洲引進(jìn)新的技術(shù)。有帶式濃縮機(jī)和離心濃縮機(jī)2類。帶式濃縮機(jī)一般與帶式脫水機(jī)聯(lián)合使用，根據(jù)濃縮機(jī)與脫水機(jī)的安裝關(guān)系，可分為一體機(jī)、組合機(jī)和分體機(jī)3種。目前一般引進(jìn)采用結(jié)構(gòu)緊湊、占地小的一體機(jī)，此機(jī)將兩者組裝在一個(gè)機(jī)架上，濃縮段在上，脫水段在下，由一套驅(qū)動(dòng)電機(jī)、清洗水泵、調(diào)偏機(jī)構(gòu)、進(jìn)布料器組成一個(gè)整體，帶式濃縮段的作用是通過纖維芯帶滲濾脫去污泥顆粒間的自由水，使污泥的流動(dòng)性減小，提高污泥在濾帶上分布的均勻性（如果高含水率污泥直接壓榨脫水會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重跑料）。一體化濃縮脫水機(jī)為保證濃縮效果，安裝有耙式分料器、翻轉(zhuǎn)裝置。為改善污泥脫水性能而投加絮凝劑，一般安裝有三孔式文丘里管道混合器。離心濃縮機(jī)主要借助污泥顆粒與水在離心力和重力方面的差異來分離水和污泥，由于污泥顆粒的離心力和重力方面的差異來分離水和污泥，由于污泥顆粒的離心力是重力的500～3000倍，因而在很大的重力濃縮池內(nèi)達(dá)到的濃縮效果，在很小的離心機(jī)內(nèi)就可以完成。離心濃縮機(jī)構(gòu)的構(gòu)造和運(yùn)行與離心脫水機(jī)相同，一般為臥螺式離心機(jī)，主要由轉(zhuǎn)鼓和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成。帶式濃縮機(jī)和離心濃縮機(jī)均可起到傳統(tǒng)濃縮池的作用。對(duì)有機(jī)質(zhì)含量高、含水率高、不易脫水的好氧活性污泥，一般采用離心濃縮機(jī)，而不宜采用帶式濃縮機(jī)，對(duì)低負(fù)荷下運(yùn)行的已完成一個(gè)（有機(jī)質(zhì)）消化的活性污泥，其脫水性能比前述污泥好，濃縮時(shí)既可用帶式機(jī)，也可用離心機(jī)。
目前常用的重力濃縮池，運(yùn)行負(fù)荷一般50～90kg/m2·d，污泥在池內(nèi)停留時(shí)間一般大于12h，目前仍作為城市污水廠污泥濃縮的主要技術(shù)。雖然工藝技術(shù)，構(gòu)造和運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，但占地面積大，衛(wèi)生條件差。不進(jìn)行曝氣攪拌時(shí)，在池內(nèi)可能發(fā)生污泥的厭氧消化，污泥上浮影響濃縮效果，這種厭氧狀態(tài)還使污泥已吸收的磷釋放，重新進(jìn)入污水之中。安裝在中心的水下軸承易出故障，攪拌柵易腐蝕，常造成停池檢修。
采用機(jī)械濃縮設(shè)備取代重力濃縮池，可以克服以上缺點(diǎn)，并便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。因此，城市污水處理總體工藝要求簡(jiǎn)單高效，更加注重脫氮除磷要求之時(shí)，機(jī)械濃縮這一新技術(shù)正逐漸為人們掌握并開始應(yīng)用。
2 機(jī)械濃縮設(shè)備應(yīng)用實(shí)例
（1）應(yīng)用實(shí)例1。
許昌污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為16萬t/d，一期建成規(guī)模為8萬t/d。2000年底竣工投產(chǎn)，實(shí)際處理量為6萬t/d左右，運(yùn)行負(fù)荷為0.07～0.10kg BOD/kgss·d，所進(jìn)污水中生活污水占52%。進(jìn)水水質(zhì)CODcr 273～356mg/L，BOD5 98～150mg/L，SS 200～300mg/L，NH3-N 15～20mg/L，出水水質(zhì)CODcr 23～12mg/L，BOD5 5～11mg/L，SS 10～2mg/L，NH3-N 2～4mg/L，出水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。污水處理采用卡羅塞爾氧化溝工藝，具體流程為：原污水→回轉(zhuǎn)式粗格柵→潛污泵→階梯式細(xì)格柵→旋流沉砂池→配水井→氧化溝→二沉池→出水。
污泥濃縮脫水選用德國(guó)Klein公司KS200濃縮脫水機(jī)，包括濃縮脫水機(jī)一臺(tái)，螺桿泵一臺(tái)，文丘里管道混合器一臺(tái)，全自動(dòng)干粉投藥裝置一套，螺旋輸送器一套。一期安裝了2臺(tái)，帶寬2000mm，濃縮段濾帶面積為8m2，運(yùn)行帶速10～13m/min，濃縮段處理能力為40～60m3/h，允許進(jìn)泥含水率在99%以下。
（2）應(yīng)用實(shí)例2。
鄭州污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為80萬t/d，一期建成10萬t/d，2000年投產(chǎn)，實(shí)際處理量為36萬t/d左右。進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)均略高于許昌污水廠，該廠采用A-O工藝，具有一定脫氮除磷作用。污水處理工藝流程為：原污水→回轉(zhuǎn)式粗格柵→潛污泵→階梯式細(xì)格柵→平流式曝氣沉砂池→分水池→中心進(jìn)水幅流初沉池→前置缺氧曝氣池→周邊式輻流二沉池→出水。
該廠采用傳統(tǒng)活性污泥法改良工藝（A-O法），污泥負(fù)荷為0.19～0.24kg BOD/kgss·d，剩余活性污泥含水率為99.3%～99.7%。脫水性能不好，不易以擠壓形式脫除自由水，故選用離心機(jī)進(jìn)行濃縮。該機(jī)為德國(guó)FLottweg公司Z53-4/454離心機(jī)，轉(zhuǎn)鼓直徑為529mm，轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)1.6m，無級(jí)調(diào)速，轉(zhuǎn)速為3250r/min，轉(zhuǎn)速差為25r/min。污泥允許進(jìn)料含水率小于99.85%。單機(jī)處理能力為50m3/h，單機(jī)功率為45kW，一期安裝4臺(tái)，另外相同3臺(tái)，用于混合污泥消化后脫水。
3 機(jī)械濃縮設(shè)備運(yùn)行及其分析
（1）實(shí)例1。
濃縮段實(shí)際處理量為48～52m3/h，出泥含水率為78%～81%。與濃縮池相比，效果相同，但節(jié)省占地300m2，節(jié)省用電設(shè)備負(fù)荷35kW，免除了濃縮池及刮泥裝置的維護(hù)。實(shí)際運(yùn)行表明，主機(jī)運(yùn)行與自控調(diào)節(jié)平穩(wěn)可靠，噪聲小于76dB（A）。但干粉投藥系統(tǒng)和其自控常需人工操作。應(yīng)注意調(diào)整好濃縮段帶速、耙式分料器（角度、高度、距離），每次運(yùn)行后濾帶需清洗干凈，否則易造成嚴(yán)重跑料，導(dǎo)致脫水段固體收率下降。
（2）實(shí)例2。
離心機(jī)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)料量為35～40m3/h，濃縮后含水率為97%～98%。與同規(guī)模同工藝的天津東郊污水廠相比，節(jié)省占地1250m2，增加用電設(shè)備負(fù)荷180kW。污泥車間噪聲高達(dá)95～103dB(A)，且離心機(jī)單機(jī)能耗較高。多機(jī)同時(shí)運(yùn)行并用一套自控系統(tǒng)時(shí)，維持各臺(tái)機(jī)器狀態(tài)平衡需長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累。另外應(yīng)注意根據(jù)進(jìn)泥含水率調(diào)整好液環(huán)層厚度與轉(zhuǎn)速差，以保證濃縮效果。剩余活性污泥濃縮時(shí)一般以較小轉(zhuǎn)速差運(yùn)行，但應(yīng)避免轉(zhuǎn)速差太小造成轉(zhuǎn)軸扭矩太大。
4 結(jié)論
工程實(shí)踐表明，采用機(jī)械濃縮設(shè)備取代重力濃縮池，運(yùn)行效果與重力濃縮池相同。其它點(diǎn)有：可以實(shí)現(xiàn)污泥濃縮過程機(jī)械化與自動(dòng)控制，滿足污水處理脫氮除磷的要求，并克服濃縮池占地面積大，衛(wèi)生條件差的缺點(diǎn)。其缺點(diǎn)有：帶式濃縮不適用于脫水性能差的高活性污泥濃縮，離心濃縮機(jī)噪聲高、能耗高。
