濃縮式離心機(jī)在天山污水廠工藝改造中的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
天山處理廠采用二級(jí)活性污泥法，在市政污水經(jīng)過初沉、生化、硝化、二沉、濃縮、消化、濃縮之后，運(yùn)用離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水干化，泥餅外運(yùn)，清液回收排放。然而新的市政污泥排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)，其規(guī)定污泥排放的含固率不得低于40%，而經(jīng)過臥式離心機(jī)分離之后的泥餅含固率只在20%～22%，無法滿足現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，因而需要對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行改進(jìn)，使整個(gè)天山污水處理廠可以滿足生產(chǎn)排放要求。
1 新污水處理工藝
為使排放的污泥可以達(dá)到40%的含固率要求，在對(duì)現(xiàn)市場進(jìn)行調(diào)研之后認(rèn)為，只能使用板框壓濾機(jī)對(duì)濃縮之后的污泥進(jìn)行脫水處理。板框壓濾機(jī)對(duì)于濾渣壓縮性大或近于不可壓縮的懸浮液都能適用。適合的懸浮液固體顆粒濃度一般為10%以下，操作壓力一般為0.3～1.6MPa，特殊的可達(dá)3MPa或更高。在如此高的內(nèi)部壓力作用下，獲得泥餅含固率可以達(dá)到40%的要求。不過由于活性污泥的濃度很低，僅有0.5%左右，屬于無定形物料，與水的比重差很小，粒徑很細(xì)，約在0.01mm以下，形成絮團(tuán)之后容易把過濾介質(zhì)堵死。因此，為了使板框壓濾機(jī)獲得較佳使用環(huán)境，本次改造設(shè)計(jì)中使用濃縮臥螺離心機(jī)進(jìn)行前道工序的濃縮處理，讓板框壓濾機(jī)可以直接處理進(jìn)料濃度在8%～12%之間的物料，如此便可使板框壓濾機(jī)得到較大化的運(yùn)用。
2 濃縮離心機(jī)的應(yīng)用
市污水廠的污泥之所以要采用機(jī)械濃縮脫水，原因是污泥在傳統(tǒng)的濃縮池中濃縮，由于濃縮停留時(shí)間較長，污泥中的氮磷會(huì)重新釋放出來，再次進(jìn)入水體，從而造成藻類的繁殖和水系的二次污染。我國現(xiàn)行水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了對(duì)氮磷排放的限量要求，因此污水處理工藝上需要取消濃縮池，讓濃縮過程在臥螺離心機(jī)上運(yùn)行，這樣既節(jié)約了空間和濃縮時(shí)間，又為后續(xù)的板框壓濾機(jī)的處理提供了條件。
2.1 濃縮工藝的改進(jìn)
原油污泥脫水系統(tǒng)中，市政污泥在經(jīng)過一系列的工序之后，進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，用離心脫水機(jī)進(jìn)行固液分離。
為了滿足新的工藝要求，對(duì)原有工藝進(jìn)行改造。
2.2 離心脫水車間的改造
本次改造工程在充分滿足污水處理結(jié)果的前提下，秉承極大限度利舊的原則以節(jié)約資源，因此以下涉及的總體改造事宜均遵照此原則進(jìn)行：
（1）原脫水車間內(nèi)的3臺(tái)LW400NY離心機(jī)和2臺(tái)濃縮機(jī)拆除，LW530NY離心機(jī)從臨時(shí)搭建的廠房內(nèi)搬到脫水車間，保留絮凝劑投配裝置，對(duì)原絮凝劑投配裝置進(jìn)行改造。
（2）將LW530NY離心機(jī)的液壓系統(tǒng)和離心機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分改造，使原離心機(jī)能適應(yīng)脫水和濃縮二用功能。排渣系統(tǒng)為特殊的兩路管道，以適應(yīng)互相切換使用的要求。
（3）將原無軸螺旋輸送器搬到脫水車間，用于將離心機(jī)脫水污泥輸送到運(yùn)泥車，原切割機(jī)、進(jìn)泥螺桿泵、加藥螺桿泵搬遷到脫水車間加以利用。
（4）離心機(jī)固相出泥口加裝泥水分離器，泥水分離器下方連接無軸螺旋輸送器入口，離心機(jī)在進(jìn)行脫水時(shí)啟動(dòng)無軸螺旋輸送器，停濃縮污泥螺桿輸送泵。用離心機(jī)進(jìn)行濃縮時(shí)，停止無軸螺旋輸送器，濃縮污泥由傾斜的無軸螺旋輸送器下端口將濃縮污泥流入儲(chǔ)泥箱（不小于5m3），建議儲(chǔ)泥箱直接放在地面上。傾斜無軸螺旋輸送器可以做成雙向輸送控制，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的需要，如污泥濃縮后排泥不暢時(shí)，可將無軸螺旋輸送器反轉(zhuǎn)，加快濃縮污泥的排放。儲(chǔ)泥箱內(nèi)的濃縮污泥用螺桿泵輸送到板框污泥調(diào)配池。儲(chǔ)泥箱裝超聲波液位計(jì)或高位、低位液位開關(guān)，儲(chǔ)泥箱液位高時(shí)，停離心機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)泥泵和加藥泵，儲(chǔ)泥箱液位低時(shí)，停輸送濃縮污泥螺桿泵。
（5）新制作離心機(jī)綜合控制柜一個(gè)，把離心機(jī)、進(jìn)料泵、切割機(jī)、加藥泵、無軸螺旋輸送器、泥水分離器、濃縮污泥輸送螺桿泵、排放液管道泵等全部納入電控柜綜合聯(lián)鎖控制，脫水車間電控間和離心機(jī)車間門封死，從外面的門進(jìn)出電控間，進(jìn)電控間的電纜溝用黃沙填滿，以減少進(jìn)入電控間的硫化氫氣體。
（6）棄用原先的鋼平臺(tái)，為離心機(jī)重新澆筑水泥基礎(chǔ)平臺(tái)，該平臺(tái)將集成維護(hù)檢修、日常巡查的功能，電線電纜、管道等重新設(shè)計(jì)安裝。
3 濃縮模式下的運(yùn)行測試
改造之后，在整個(gè)污泥處理流程中，臥螺設(shè)備主要用以完成濃縮過程。為研究新的濃縮工藝的應(yīng)用效果，在現(xiàn)場進(jìn)行了為期一個(gè)月的實(shí)地測試。下表為現(xiàn)場LW530NY穩(wěn)定后各種流量的數(shù)據(jù)記錄。
進(jìn)料流量/（m3/h） | 進(jìn)料含固率/% | 加藥流量/（m3/h） | 離心機(jī)轉(zhuǎn)速/（r/min） | 差速/（r/min) | 液壓站輸出壓力/MPa | 濃縮污泥含水率/% | 上清液 |
50 | 1 | 0.8 | 2400 | 9.7 | 1 | 93.1 | 清 |
60 | 0.97 | 1.1 | 2400 | 10.1 | 1.1 | 93.2 | 清 |
69 | 1.1 | 1.3 | 2400 | 10.7 | 1.2 | 93.02 | 清 |
70 | 1.03 | 1.3 | 2400 | 10.7 | 1.2 | 92.8 | 清 |
此次調(diào)試的目的在于檢測離心機(jī)是否能在進(jìn)泥泵滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下（進(jìn)泥量為70m3/h）達(dá)到濃縮要求。在這一個(gè)月的測試過程中，進(jìn)入離心機(jī)的物料濃度穩(wěn)定在1%左右，絮凝劑的配比濃度為0.2%。由上表可以看出，將進(jìn)料濃度為1%的污泥濃縮至7%～8%的污泥，需要的絮凝劑為2～3kg/TDS，而LW530NY濃縮機(jī)型基本可以保證70m3/h的處理能力。
4 結(jié)論
通過對(duì)濃縮工藝的改進(jìn)，將原有的污泥離心脫水系統(tǒng)改造為離心濃縮系統(tǒng)，再配置相應(yīng)的板框壓濾機(jī)之后，可以高效地達(dá)到污泥脫水排放的要求。改造后基本取得了預(yù)期效果，使離心機(jī)在污水處理中得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展應(yīng)用。
