污泥脫水絮凝劑消耗的控制措施
技術(shù)支持
國(guó)電仙女河污水處理廠(chǎng)是東北地區(qū)處理規(guī)模較大的污水處理廠(chǎng)之一，匯水面積為44平方公里。污水廠(chǎng)主要處理本市鐵西地區(qū)城工業(yè)廢水和生活污水，其中工業(yè)廢水約占40%。水廠(chǎng)污泥處理系統(tǒng)采用離心脫水方式，將污泥含水率降低至80%以下后外運(yùn)。
水廠(chǎng)污泥處理情況：沉淀池內(nèi)的污泥通過(guò)排泥泵（Q=60m3/h，H=5m）由S3D池排入一、二期污泥緩沖池，緩沖池內(nèi)各設(shè)攪拌器1臺(tái)，保持污泥濃度比較均勻。經(jīng)脫水間內(nèi)的污泥切割機(jī)將污泥中較大的纖維物質(zhì)等打碎，再經(jīng)污泥提升泵提升進(jìn)入離心脫水機(jī)，通過(guò)加入絮凝劑使污泥與水迅速分離，再經(jīng)螺旋輸送機(jī)將脫水后的污泥輸送到污泥運(yùn)輸車(chē)內(nèi)外運(yùn)，污泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)出泥量為400噸/日。
1 水廠(chǎng)污泥濃縮脫水成套設(shè)備工藝流程
1.1 成套設(shè)備組成
污泥濃縮脫水成套設(shè)備主要包括：臥螺離心機(jī)、污泥切割機(jī)、污泥進(jìn)料泵、絮凝劑自動(dòng)投配系統(tǒng)、電磁流量計(jì)、無(wú)軸螺旋輸送機(jī)、電控系統(tǒng)。
1.2 工藝流程
待處理污泥經(jīng)污泥切割機(jī)由污泥進(jìn)料泵輸入臥螺離心機(jī)，絮凝劑在臥螺離心機(jī)進(jìn)料口前加入污泥管道中，污泥量和絮凝劑用量分別由電磁流量計(jì)計(jì)量。經(jīng)臥螺離心機(jī)脫水后的泥餅由無(wú)軸螺旋輸送機(jī)輸送至泥斗或車(chē)上，而分離液則排回原污水處理系統(tǒng)進(jìn)濃縮脫水。
1.3 主要工藝技術(shù)條件
污泥進(jìn)泥濃度：2%。
污泥脫水后含水率：75～80%。
離心機(jī)處理能力：35～40m3/h。
分離液懸浮物：1000mg/L。
污泥有機(jī)成分：≤65%。
2 絮凝劑用量波動(dòng)因素
降低污泥含水率的過(guò)程中絮凝劑發(fā)揮著關(guān)鍵作用，同時(shí)其費(fèi)用也在水廠(chǎng)的運(yùn)行成本占有一定的比重。影響絮凝劑投加量的因素很多，包括進(jìn)泥濃度、稀釋藥劑濃度、投加比等，所以投加量很難進(jìn)行精細(xì)的掌控，導(dǎo)致上下波動(dòng)較大，費(fèi)用時(shí)而較高。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，根據(jù)不同運(yùn)行條件下對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)水廠(chǎng)污泥脫水耗藥率與稀釋藥劑濃度、溫度、污泥濃度和污泥有機(jī)分四個(gè)參數(shù)明顯相關(guān)。
2.1 絮凝劑用量投加的實(shí)驗(yàn)
我廠(chǎng)污泥脫水的用藥（絮凝劑）由供貨公司運(yùn)輸至儲(chǔ)藥池內(nèi)，經(jīng)藥泵提升到溶藥攪拌裝置，通過(guò)與水的混合攪拌，達(dá)到稀釋的目的。因此在進(jìn)泥濃度正常為2%和保證出泥達(dá)標(biāo)75～80%要求的前提下，藥劑的投加量確定。
（1）對(duì)藥廠(chǎng)原藥含固率化驗(yàn)：對(duì)原藥進(jìn)廠(chǎng)一共化驗(yàn)7次，平均濃度為1.89%，低含固量濃度為1.73%，高含固率濃度為2.18%.
（2）取一段時(shí)間設(shè)備運(yùn)行：在原藥平均濃度為1.89%和離心脫水機(jī)扭矩不變的前提下，一臺(tái)機(jī)組時(shí)間繼電器的時(shí)間設(shè)為30分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)3分鐘，稀釋藥濃度為0.45%；另取一段時(shí)間，設(shè)定的數(shù)值為30分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)4分鐘，稀釋濃度為0.61%。
（3）加藥泵加藥時(shí)間（加藥時(shí)間/間隔時(shí)間）為10-20s/3min，2臺(tái)藥泵，化驗(yàn)出泥含水率分別為77.4%和78.3%。
從實(shí)驗(yàn)中可以看出，原藥濃度的稀釋即時(shí)間繼電器時(shí)間間隔和藥泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的參數(shù)設(shè)定，是掌握脫水機(jī)泥和藥的投加比的重要因素。
2.2 氣溫與絮凝劑消耗的分析
藥劑的上機(jī)濃度值為2‰～4‰之間，絮凝劑稀釋以及提升到離心脫水機(jī)的過(guò)程中無(wú)加熱裝置，污泥進(jìn)入離心脫水機(jī)前也無(wú)加熱裝置，因此絮凝劑與污泥混合時(shí)的溫度完全取決于氣溫。
2010年9月至2011年9月，共13個(gè)月的時(shí)間，每個(gè)月對(duì)脫泥間的月平均氣溫及平均藥耗進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)隨著氣溫的升高，污泥脫水耗藥率相應(yīng)降低，由于考慮到其它參數(shù)對(duì)藥耗的影響，將氣溫分為三個(gè)階段：-20℃～0℃、0℃～20℃、20℃以上。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，這三個(gè)階段藥耗平均值有明顯差異，氣溫越低藥耗越高。
2.3 污泥濃度與絮凝劑消耗的實(shí)驗(yàn)
由于采用曝氣生物濾池工藝，無(wú)二沉池，因此生化處理部分的污泥與初沉污泥一起均在高效反應(yīng)沉淀池內(nèi)的斜管沉淀處排放至污泥緩沖池。污泥緩沖池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，經(jīng)攪拌后由污泥泵提升至離心脫水機(jī)。在正常運(yùn)行條件下，緩沖池內(nèi)的污泥濃度正常應(yīng)為1%～4%左右。
根據(jù)2011年1-9月份每日污泥上機(jī)濃度與藥耗情況，將污泥濃度分為＜1%、1%-2%、2%-3%、3%-4%、＞4%進(jìn)行每日藥耗分類(lèi)，計(jì)算出不同污泥濃度區(qū)間內(nèi)的平均藥耗。當(dāng)污泥濃度小于1%的情況下藥耗明顯增加，而污泥濃度在1%-3%左右藥耗基本比較平穩(wěn)，隨著污泥濃度繼續(xù)升高，藥耗也有明顯增加的趨勢(shì)。
2.4 污泥有機(jī)分含量與絮凝劑消耗的檢測(cè)
污泥有機(jī)分是指可揮發(fā)性懸浮固體占污泥總懸浮固體的百分比，水廠(chǎng)的污泥為初沉污泥與活性污泥的混合液，其有機(jī)成分含量主要取決于進(jìn)水水質(zhì)，由于水廠(chǎng)來(lái)水中生活污水約占60%，工業(yè)廢水約占40%，上游企業(yè)主要包括制藥廠(chǎng)、化工廠(chǎng)等。當(dāng)進(jìn)水污染物濃度較高，尤其是COD值較高時(shí)，會(huì)造成污泥的有機(jī)含量升高，水廠(chǎng)的污泥有機(jī)分含量一般在40%-70%之間。2011年1-9月份，水廠(chǎng)共有36天進(jìn)行了緩沖池污泥有機(jī)分檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)當(dāng)日噸干泥藥耗進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，將污泥有機(jī)分從低到高分為三個(gè)階段，40%-50%、50%-60%、60%-70%，可以看出隨著污泥有機(jī)分不斷升高，藥耗有明顯增加的趨勢(shì)。
3 對(duì)絮凝劑消耗的控制措施
在水廠(chǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，為做到節(jié)能降耗，有效控制藥耗指標(biāo)，結(jié)合離心脫水機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性，水廠(chǎng)制定了明確的節(jié)能降耗管理辦法：
（1）調(diào)整好進(jìn)入緩沖罐的排泥時(shí)間工藝參數(shù)，確保離心機(jī)上機(jī)進(jìn)泥濃度控制在2%左右。
（2）藥劑的上機(jī)量可通過(guò)藥劑稀釋裝置前的加藥泵控制，正常情況下加藥泵為間隔開(kāi)啟，通過(guò)調(diào)整加藥泵的開(kāi)啟和間隔時(shí)間調(diào)整每日用藥量。
加藥泵的開(kāi)啟時(shí)間在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，在確保以下兩個(gè)目標(biāo)的前提下盡可能降低加藥時(shí)間。目標(biāo)一是污泥脫水后干泥含水率在75%-80%；二是脫水后的上清液控制在1000mg/l以下，但不能過(guò)低，否則將導(dǎo)致絮凝劑浪費(fèi)。
（3）由于季節(jié)不同，對(duì)絮凝劑的效能影響較大，因此，冬季對(duì)污泥脫水車(chē)間強(qiáng)化保暖，對(duì)加藥箱、管線(xiàn)及離心機(jī)進(jìn)泥管路安裝電伴熱裝置，使污泥脫水控制系統(tǒng)溫度保持在0-20℃之間。冬季噸干泥耗藥系統(tǒng)在0.4-0.5kg/噸干泥，夏季噸干泥耗藥系統(tǒng)在0.2-0.3kg/噸干泥。
（4）不同的污泥成分導(dǎo)致噸干泥耗藥變化較大，正常水質(zhì)條件下保障污泥有機(jī)成分約為50-60%，污泥有機(jī)成分超過(guò)65%將導(dǎo)致耗藥大量增加。
4 結(jié)論
以上數(shù)據(jù)均在污水廠(chǎng)正常運(yùn)行條件下總結(jié)得出，由于在日常運(yùn)行過(guò)程中藥耗受到上述四個(gè)方面同時(shí)影響，因此統(tǒng)計(jì)曲線(xiàn)的波動(dòng)也較大，但仍能看出明顯變化趨勢(shì)。通過(guò)研究得出如下結(jié)論：
（1）東北地區(qū)，由于氣溫變化明顯，氣溫變化對(duì)污泥脫水藥劑有顯著影響，氣溫越高藥劑絮凝效果越好，藥耗越低。
（2）根據(jù)不同污泥濃度藥耗的統(tǒng)計(jì)，污泥濃度與藥耗不成正比，為非線(xiàn)性關(guān)系，濃度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)造成藥耗增加，上機(jī)濃度應(yīng)控制在1%-3%之間。
（3）污泥的成分與性質(zhì)會(huì)對(duì)藥劑產(chǎn)生影響，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，污泥有機(jī)分含量與污泥脫水藥耗明顯相關(guān)，有機(jī)分越高藥耗越高。
（4）水廠(chǎng)采取了多樣控制，一年可節(jié)省原藥（絮凝劑）達(dá)150多噸，價(jià)值約300多萬(wàn)元。
熱門(mén)產(chǎn)品
