城市污水處理廠污泥處理系統(tǒng)的技術(shù)改造及優(yōu)化運行
技術(shù)支持
2003年8月桂林市北沖污水處理廠開始了擴建工程，并于2005年4月開始試運行，采用A2/0處理工藝，剩余污泥采用進口阿法拉伐臥螺離心脫水機進行處理。該廠服務(wù)面積約9.26k㎡，服務(wù)人口為12萬人，污水管道長約62km，設(shè)計處理能力為30000m3/d，出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級B標準。
1 污泥處理存在的問題及改造目的
隨著市政管網(wǎng)不斷完善，該廠處理水量呈逐年上升趨勢，污泥處理量也隨之增加。2009年該廠平均實際處理水量已達到25000m3/d左右，處理干泥量約3t/d，在實際污水及污泥處理中出現(xiàn)的問題如下：
（1）進口離心脫水機動平衡精度要求高，由于無變頻調(diào)速，低速沖洗不能很好控制，相應(yīng)造成轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁一些死角無法沖洗干凈，高速啟動預(yù)報警頻率高，同時高速運行加速機械部件的磨損，設(shè)備故障率高，維修成本高。
（2）污水處理系統(tǒng)中存在大量雜物，導(dǎo)致剩余污泥中的含渣量也較高，大量纖維極易造成脫水機的污泥破碎切割機嚴重堵塞，人工清渣頻率高，嚴重影響污泥處理系統(tǒng)的正常運行。
（3）污水處理工藝受到離心脫水機頻繁故障的檢修影響，污泥濃度的變化波動大，污泥負荷加大，污泥性能變差，同時鼓風(fēng)機供氧電耗增加，影響整個污水處理工藝的出水水質(zhì)及運行成本。
如何在保證污水處理工藝正常運行情況下解決以上三項問題，以及在技術(shù)改造基礎(chǔ)上優(yōu)化運行，節(jié)能降耗，是這次污泥處理系統(tǒng)技術(shù)改造的主要目的。
2 污泥處理系統(tǒng)的技術(shù)改造
2.1 加裝工控變頻器
兩臺臥螺離心脫水機電機加裝ABB系列工控變頻器。臥螺離心脫水機改造前，設(shè)置轉(zhuǎn)速為3600r/min、50Hz運行，現(xiàn)采用變頻調(diào)速后，以2500r/min、35Hz運行，并同時調(diào)整上清液出水堰板口徑，絮凝劑投加量不變，同樣達到脫水出泥含水率為80%左右。相比高轉(zhuǎn)速運行時，耗電率下降、磨損減少，同時可適當(dāng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速進行高、低速沖洗進料管、進料部分、轉(zhuǎn)鼓外面、離心機機殼、離心機進料區(qū)域及轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部、螺旋體上的殘渣，解決由于未徹底沖洗遺留的死角污泥，影響轉(zhuǎn)鼓動平衡，造成機組啟動過程中出現(xiàn)振動預(yù)報警而無法正常開機。通過連續(xù)監(jiān)控、適當(dāng)調(diào)試及各項運行參數(shù)的調(diào)整，不但解決了設(shè)備故障率高等缺陷，確保污泥脫水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，而且大大降低了生產(chǎn)成本。
技術(shù)改造后，使離心脫水機實現(xiàn)了變頻調(diào)速，整個系統(tǒng)啟動、運行平穩(wěn)、操作方便簡潔，提高了污泥分離效果。
2.2 改進污泥預(yù)處理
污泥中含有大量纖維性渣物，造成脫水機系統(tǒng)的污泥破碎切割機頻繁排渣，甚至停機，人工清渣頻率高。因此，在儲泥池前新建一座連通的渠道，安裝一臺弧形細格柵耙渣機（柵隙為8mm），對進入離心脫水機的剩余污泥進行預(yù)處理，以去除毛發(fā)、棉紗等纖維性雜物，減少污泥破碎切割機堵塞和人工清渣次數(shù)，使離心脫水機能連續(xù)穩(wěn)定運行，確保污泥處理系統(tǒng)正常運行。
技術(shù)改造后，弧形細格柵耙渣機設(shè)置每30min撈渣一次，切割機堵渣次數(shù)由原來的每天兩次減少為每周一次，大大提高了污泥處理效率。
2.3 雙機運行調(diào)試
擴建后試運行中，一直輪換使用一用一備的離心脫水機，單臺機組兩班運行。隨著市政管網(wǎng)不斷完善，處理水量由17000m3/d上升到平均實際處理水量為25000m3/d，處理干泥量約達到3t/d，增加了污泥處理量及運行臺班。同時，由于原兩臺離心脫水機未改造為變頻調(diào)速控制，能耗高、故障頻繁，以及原投藥站的設(shè)計為只供一臺脫水機的藥劑使用，無法保證兩臺機組同時使用?，F(xiàn)在通過離心脫水機電機加裝變頻器改造以及對投藥站的參數(shù)重新設(shè)置，已能根據(jù)不同的污水處理工藝變化進行污泥處理調(diào)整，也能根據(jù)污泥含水率的不同選擇多段速運行，并通過參數(shù)調(diào)整及運行調(diào)試監(jiān)控，污泥脫水系統(tǒng)已能夠確保兩臺臥螺離心脫水機同時連續(xù)運轉(zhuǎn)。
（1）投藥站參數(shù)調(diào)整，原設(shè)計自動投藥裝置只能供應(yīng)一臺脫水機的用藥量，雙機同時運行，絮凝劑的配制及供應(yīng)無法保證。為確保藥劑的連續(xù)供給，調(diào)整了藥劑的配制參數(shù)，使藥劑的攪拌時間從原來的45min調(diào)整為20min，縮短了攪拌時間，使絮凝劑的配制時間與兩臺脫水機運行的用藥時間相匹配，同時絮凝效果不變。通過試驗運行后取得了理想的運行效果。
（2）泥泵進泥管安裝較高，儲泥池液位較低時則無法實現(xiàn)兩臺脫水機同時供泥，適當(dāng)調(diào)整儲泥池自動控制液位。雙機運行共用一根進泥管，通過實測泥管的安裝高度為1m，進泥管至池底0.3m，所以設(shè)定較佳的儲泥池低液位設(shè)置為1.25m，能夠確保雙機連續(xù)工作，保證脫水機組的運行穩(wěn)定。
3 技術(shù)改造及優(yōu)化運行效果
（1）離心脫水機實施變頻調(diào)速控制能耗有所降低。初步測算一臺37kW離心脫水機以35Hz、轉(zhuǎn)速為2500r/min運行時，可節(jié)電約為11kW·h/h，以每天運行8h、每月運行30天計算，可節(jié)電為2640kW·h/月。以電價為0.67元/（kW·h）計算，每年運行360天，兩臺離心脫水機可節(jié)省電費約4.2萬元/a。
（2）離心脫水機變頻調(diào)整轉(zhuǎn)速運行后，各主要易損件磨損有所降低。離心脫水機的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速高，任何的機械部件損壞或磨損都能引起機器的失衡而引發(fā)強烈振動，降低轉(zhuǎn)速運行可避免在高轉(zhuǎn)速情況下造成的機械損壞。主要的易損件為軸承和密封件，現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速后可保證設(shè)備長時間穩(wěn)定運行，再加上正常的保養(yǎng)可大大延長維修周期，降低設(shè)備故障率，減少維修成本。
（3）污泥儲泥池前新建渠道上的弧形細格柵耙渣機啟用后，攔截了污泥中的毛發(fā)、棉紗等纖維性雜物，污泥破碎切割機堵渣量明顯減少，每周只需檢查清理一次，減少了停機次數(shù)及人工清渣工作量，離心脫水機能確保連續(xù)平穩(wěn)運行，污泥處理效率得到了提高。
