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江南,案例|槐房再生水厂：污泥板框脱水系统长这样！ ：《北京槐房再生水厂泥区板框系统设计及讨论》，作者：董沫、韩丹、戴明华、李振川
时间：2024-08-07
焦点提醒：案例|槐房再生水厂：污泥板框脱水系统长如许！ ：《北京槐房再生水厂泥区板框系统设想和会商》，作者：董沫、韩丹、戴明华、李振川
1项目方案
1.1手艺线路选择
北京市槐房再生水厂设想范围为60万m³/d，污水处置采取MBR工艺。估计污泥产量约878 t/d，同时领受其他厂外运污泥342 t/d，总处置范围1220 t/d(以含水率为80%计，不含厂内污泥系统回流泥量)。
污泥处置采取“浓缩+预脱水+热水解+厌氧消化+板框脱水”工艺。残剩污泥进入污泥浓缩、预脱水系统，颠末浓缩机浓缩后，与颠末除砂的初沉污泥夹杂，操纵预脱水机脱水，与外厂输送的脱水污泥夹杂落后入热水解系统。热水解处置后的污泥颠末稀释和冷却后，进入新建的污泥消化池进行厌氧消化。消化后的污泥经板框压滤脱水系统进行脱水后外运措置。污泥消化所发生的沼气可供厂内发机电、汽锅房等操纵。相对保守的“浓缩+消化+脱水”处置工艺，热水解工艺在有用覆灭病菌的同时提高了污泥活动性，使污泥易在脱水，后续采取板框脱水，可将污泥含水率节制在60%摆布，年夜幅下降污泥措置的难度，为后续的污泥运输和措置供给便当，工艺流程见图1。
1.2板框脱水系统
1.2.1板框系统简述
板框脱水机凡是由带有滤液通路的滤板平行构成，每组滤板之间夹有滤布，滤板经由过程外部施压压紧组成封锁的滤腔，在高压污泥输送泵的感化下，污泥从进料口压入，同时水经由过程滤板从滤液出口排出，实现固液分手。
按照滤板组的构成分歧，当今市政污泥处置行业支流的板框压滤机可分为两种情势：通俗厢式板框压滤机和隔阂板框压滤机。通俗厢式板框压滤机的滤腔由两块通俗厢式板组合而成，隔阂板框压滤机由通俗厢板和隔阂板配合构成，如图2所示。隔阂式板框压滤机进泥后，则操纵压榨水泵向压滤机隔阂板中注入高压水，操纵隔阂张力对污泥进行进一步挤压脱水。板框压滤机滤液透过滤布排出，固体物资被滤布阻隔，构成含水率较低的干物资。隔阂式板框压滤机出泥含水率低，运转轮回周期相对较短，故本项目采取隔阂式板框压滤机。
1.2.2板框系统设想
板框脱水系统总设想范围为205 tDS/d，板框机房设想成地上两层建筑物，两侧各设有1座出泥通道。如图3所示，机房南侧室外设有调质池和储药池，共14座。机房内共分为3部门;北侧双方的两层板框机房、南侧的基层装备间和上层从属用房、中心的上层变配电室和基层的装备间。
槐房板框脱水机房主西两侧各设有8台隔阂式板框压滤机，共16台(16 t/d，过滤面积800 m²)，13用3备。板框机南侧为16组凹凸压进泥泵组(工具两侧各8组)(低压进泥泵Q=120 m³/h，H=0.6 MPa, 高压进泥泵Q=40 m³/h，H=1.2 MPa，压榨水池有用容积79 m³)和2套压榨系统(工具两侧各1套)，(压榨水泵Q=16 m³/h，H=2.2 MPa)。机房中部为从属装备间，内设铁盐加药系统(12台加药泵，工具侧各6台，Q=20 m³/h，H=20 m)、冲刷水系统2套(每套含3台冲刷泵，和1个冲刷水箱，Q=250 L/min，H=6 MPa，水箱V=10 m³)和PAM加药系统(溶液制备量7 500 L/h,浓度5‰)。机房外南侧，别离设有12座进泥调质池，2座调度药剂储药池。
1.3工艺设想
1.3.1污泥调质系统
污泥调质是污泥进入隔阂式板框压滤机前最主要的一步。经由过程对污泥插手絮凝剂和助凝剂进行调度，提高了污泥pH，有用地改良了污泥脱水机能，减小水与污泥固体颗粒的连系力，加快污泥脱水。
因为本项目中再生水厂水区部门的扶植和投运早在泥区部门，为处理水区先期运转时代的污泥脱水问题，板框车间在污泥调质系统上有两种工况，第一种工况，水区扶植运转后，泥区热水解和厌氧消化系统未完成，此阶段污泥为未消化改性污泥，为下降污泥含水率，采取无机调度剂进行污泥调度。第二种工况，泥区热水解和厌氧消化系统投运后，此阶段污泥为热水解改性后污泥，污泥脱水机能年夜年夜提高，采取无机调度剂进行污泥调度。
第一种工况：污泥经由过程污泥泵输送至12座调质池内，由12台铁盐投加泵向污泥调质池投入����APP响应比例的三氯化铁无机调度剂，与污泥和适当石灰干粉经液下搅拌器搅拌夹杂后，对污泥进行调度改性，然后输送至板框压滤机内进行脱水。CaO投加比例约为10%~15%DS; FeCl3(浓度为30%)投加比例约为2%～15%DS。
本设想中药剂的选择参考了北京已投入运转的某再生水厂板框脱水机房的调试数据。两厂进水多为城中间糊口污水，进水水质附近，且都采取MBR工艺，且都未运转热水解系统，故污泥性质类似。
现况运转的板框脱水机房在运转调试时代，别离对分歧品种的絮凝剂做了进泥调质实验，成果见表1。在一样的调质时候、调质温度和附近进泥无机质含量的前提下，出泥泥饼含水率不变在70%以下的别离为：方案2——FeCl3(溶液)+CaO(粉末)和方案4——PAM+复合铁盐。投加PAM+复合铁盐的分析本钱最高，致使运转费用年夜幅增添。而投加FeCl3(溶液)+CaO(粉末)具有较好的出泥结果、恰当的酸碱度和较经济的运转费用，成为分析结果最优的运转体例。
第二种工况：消化后污泥在进入板框机前，需经由过程2套PAM制备系统制备0.5%PAM溶液，并操纵16台加药螺杆泵(Q=3 m³/h，H=0.3 MPa)泵入凹凸压进泥泵前泥管上的静态夹杂器，与调度池内污泥在管道中夹杂。
1.3.2板框压滤脱水系统
隔阂式板框压滤机的工作流程首要分为4个步调：进料—压榨—反吹—卸料。
(1)进料。起首启动16台低压螺杆进泥泵，将污泥泵入压滤机，跟着滤饼的逐步构成，过滤压力逐步增高，当进料压力不变在0.6 MPa摆布时，经由过程压力变送器的旌旗灯号反馈节制低压泵延时工作约几分钟后主动切换成16台高压螺杆进泥泵进料，进料压力1.2 MPa，一样使高压泵再延时工作一段时候后住手进料。
(2)压榨。进料终了后，封闭进料气动球阀，启动压榨系统。操纵16台离心压榨泵将高压水注入隔阂板内，操纵隔阂张力对污泥进行强力挤压脱水，压榨压力2.2 MPa。压榨竣事后，膜腔内压榨水主动回流到压榨水池，压榨水池有用容积79 m3。压榨滤液水透过滤布排出，固体物资被滤布阻隔。
(3)反吹。压榨完成后，操纵紧缩空气将压滤机中间进泥管中的残留污泥反吹回调度池，同时将膜腔内的滤液反吹回滤液搜集管道。吹扫用气由紧缩空气单位供给，单位分为两组，一组为吹扫用气;另外一组为仪表用气。仪表用气是各个气动阀门的动力源，实现主动阀门的开启和封闭。
(4)卸料。吹风竣事后，翻板打开，推板退到最初端，滤板被拉板机器手逐块拉开，腔室中滤饼在重力感化下失落落到下部带式输送机上。在卸料进程中如遇卸料不充实可儿工辅助卸料。
1.3.3冲刷系统
冲刷系统分为2组，每组包罗3台柱塞式冲刷泵(2用1备)和1座10 m3冲刷水箱，水箱上设有主动补水装配。压滤机工作一段时候后，滤布的孔隙内会梗塞一些固体颗粒，影响过滤结果，这时候启动洗布法式：将滤板逐块拉开，同时启动洗布泵，打开滤布清洗水上水阀，清洗滤板，清洗水压力为6 MPa。此进程由装备自带的高压水洗架完成，水洗进程全数主动节制。洗布废水被翻板接住，经由过程两侧的小槽聚集进入滤液总管路排出。
1.3.4污泥输送系统
卸料后的污泥饼落入下部的脱水污泥输送机，并通污泥皮带输送机送至2台破裂机，破裂后粒径小在30 mm，并将脱水污泥卸车外运。
2问题和建议
2.1板框系统中具有的问题
跟着北京城区“污泥处置三年打算”的周全睁开，板框脱水系统在几处已建成投产的污泥处置厂试运转中仍发觉了一些问题。表2总结了板框脱水机房在调试运转中呈现的首要凸起问题。
2.2板框系统工艺设想优化和建议
本项目在设想中已斟酌以上运转中呈现的问题，并对其进行了设想优化，具体优化思绪以下。
2.2.1管路系统
因为板框在冲刷和反吹时最年夜运转压力可达6 MPa，加上机房面积无限，管路系统相对复杂，拐点较多，形成管路振动过年夜，致使个体固定支架松动，冲刷管路焊口开焊。新建板框系统中，对高压管路的设想，应尽可能削减管路拐点，在轻易开焊部位以高压软管取代，从而削减管路压力过年夜形成消耗。
2.2.2压榨水能力不足
以现况水厂为例，1台18 tDS/次、过滤面积800 m²的板框机，理论压榨时候为50 min，今朝已建再生水厂污水来历多为中间城区糊口污水，污泥中无机质含量较高，且热水解系统未投产，脱水较为坚苦。为到达满足的脱水结果，则需要更长的压榨时候，在现实运转时压榨时候乃至翻倍，从而致使压榨水池储量严峻不足。故在新建板框压榨水系统的设想时，应按照现实环境恰当扩年夜压榨水池有用容积，以确保分歧工况下板框脱水系统能够一般运转。
2.2.3冲刷水能力不足
已建板框机房单台板框机理论冲刷频次为每周1次，而现实运转中根基为每两天1次。从而致使冲刷水系统能力严峻不足。阐发缘由首要有二：一为进泥无机质含量高，致使脱水结果变差，年夜量污泥残留在滤布概况，导致冲刷频次和冲刷时候增添;二为滤布易梗塞，剥离能力差。新建板框系统在冲刷水系统的设想中，需增洪流箱容积和主动补水管路管径，以知足板框机一般冲刷需求。在设想计较中，恰当的增添压榨水池，冲刷水箱的容积能够有用的包管板框系统一般运转，但其底子处理法子还要从选择有用地进泥调质方案和滤布动手。适合的污泥调质方案可有用地改良污泥脱水机能，加快污泥脱水。适合的滤布，在压滤进程中发生的滤液澄清，固相丧失少，压滤后滤饼轻易剥离，滤布不容易梗塞，轻易反洗再操纵，工作寿命长。
2.2.4皮带输送系统
出泥皮带输送机偶有漏水、溅泥等现象，为了便利后期治理运营，连结机房内的整洁，建议设想中，应在出泥通道和皮带四周，增添多道排水沟，使机房冲刷时排水更加便当。
2.2.5石灰料仓
石灰螺旋的下料口(向调质池投加石灰的管路)因污泥本身温度向上反热气，石灰会产生板结，易形成下料口梗塞，给后续的工况带来极年夜的影响。故在设想中招考虑在石灰输送管路增添便在清算的防潮办法。
2.2.6冲刷排水
洗布废水凡是为泥水夹杂物，废水进入板框机主动翻板上的冲刷水槽，轻易形成排水管路梗塞，排水不顺畅(见图4)。新建板框系统中，需在水槽处设简单的泥水份离装配，以包管冲刷废水的一般排放。
3结论
对北京市的污水处置厂,今朝每处置1万m³污水约发生10 t含水率80%的泥饼,而跟着污水处置量和处置尺度的提高,污水处置的副产品污泥产量将进一步爬升。为了削减污泥的体积和运输费用，必需进行深度脱水处置，尽量有用地下降污泥的含水率。板框脱水系统被愈来愈多地利用在国内污泥处置行业中，板框系统的公道设想是知足机房建成后高效、不变运转的主要一步。板框系统的设想起首要连系污水处置厂污泥的性质，选出公道的进泥调质方案，别的，因为板框系统较为复杂，触及各分系统和装备较多，且因为各污水处置厂污泥性质具有差别，致使理论和现实运转工况的可能具有差距，故在设想中招考虑到多种运转工况的可能性。
原文有删减，原文题目：《北京槐房再生水厂泥区板框系统设想和会商》，作者：董沫、韩丹、戴明华、李振川，登载在《给水排水》2017年07期。
