
廣州市南洲水廠供水量100萬m3/d,原水取自順德水道西海段。據(jù)統(tǒng)計,平均日原水濁度為71.5NTU(發(fā)生率80%),經(jīng)測定及工藝計算排泥水平均污泥含量為103.6t/d,相當含固率為4%的濃縮污泥2590m3/d,污泥中無機成分含量高,無明顯的親水性。
南洲水廠排泥水處理工程于2005年4月投入試運行,采用離心脫水工藝并配套國產(chǎn)離心脫水設(shè)備,是目前國內(nèi)凈水廠中規(guī)模 *大的采用離心脫水工藝進行污泥脫水的工程實例。
1 污泥脫水工藝的確定
參考國內(nèi)外有關(guān)給水廠污泥脫水工藝資料及國內(nèi)現(xiàn)有給水廠污泥處理運行實例,污泥脫水以壓濾(帶式壓濾、板框壓濾)和離心工藝為主。
帶式壓濾可連續(xù)生產(chǎn),管理也比較容易,但自動化程度不高。進入壓濾機的污泥要求絮凝體大、密實、強度高,而出泥的含固率較低,污泥的截留率也較低。壓濾機機型不大,占地面積不大,但為敞開式工作,工作環(huán)境較差。濾布容易阻塞,需經(jīng)常沖洗,管理人員勞動強度較大。
板框壓濾對污泥濃度適應(yīng)性強,出泥含固率較高,能耗低。間歇式運行,自動化程度不高。壓濾機機型龐大,附屬設(shè)備多,占地面積大,為敞開式工作,工作環(huán)境較差。濾布容易阻塞,需經(jīng)常沖洗,有時需人工輔助出泥,管理人員勞動強度大。
離心脫水對污泥濃度適應(yīng)性強,出泥的含固率高,出泥量大,可連續(xù)運行,調(diào)度靈活,自動化程度高,管理方便。離心脫水機機型小,占地面積小,全封閉式運行,環(huán)境衛(wèi)生條件好。但電耗較高、噪音較大。
2001年投產(chǎn)的廣州市西洲水廠污泥脫水工程(干污泥量74t/d),采用了離心脫水工藝,在其成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上,南洲水廠污泥脫水工程繼續(xù)采用離心脫水工藝。
2 離心脫水機的選擇
經(jīng)調(diào)研,在相同生產(chǎn)工況條件下,國產(chǎn)離心脫水機和進口離心脫水機均能連續(xù)、可靠、穩(wěn)定運行。但在進泥含固率出現(xiàn)較大變化或超負荷運行時,進口設(shè)備容易出現(xiàn)堵料現(xiàn)象,故障排除困難且勞動強度大,停機檢修時間長達2~3d。而國產(chǎn)設(shè)備在上述情況下仍能正常工作,在破壞性試驗中,人為制造堵料故障,只需啟動堵料排除程序就可自動排沉,15min后即可恢復(fù)正常生產(chǎn)。所以在工況變化的適應(yīng)性及故障排除方面國產(chǎn)離心脫水機有明顯的技術(shù)優(yōu)勢,而且裝機容量小、投資少、技術(shù)支持到位、易損件修復(fù)容易、備品備件供貨期短。
經(jīng)多方面綜合比較,設(shè)計選用國產(chǎn)臥式螺旋卸料沉降離心機??紤]到季節(jié)及原水濁度的變化,離心機組采用大、小機型級配設(shè)置。
3 脫水工藝及設(shè)備選型
3.1 工藝設(shè)計條件
脫水污泥量2590m3/d;待脫水污泥含固率3%~5%(按4%計算);干污泥量103.6t/d;脫水泥餅含固率30%~35%;固相平均回收率≥95%;脫水機24小時連續(xù)運行。
3.2 工藝流程
脫水工藝由進料、投藥、脫水、污泥收集和供壓力水等五部分組成。
(1)進料。主要由帶變頻裝置的螺桿泵及電磁流量計組成。按設(shè)定,螺桿泵可根據(jù)儲泥池待脫水污泥濃度自動調(diào)速改變流量大小。
(2)投藥。主要由負壓裝置、儲粉罐、螺旋送粉器、混合斗、攪拌桶、儲藥罐、帶變頻裝置的投藥螺桿泵、流量計、混合器等組成。儲粉罐內(nèi)的粉劑PAM通過螺旋送粉器計量送進混合斗,與壓力水混合后通過水射器送進攪拌桶,充分攪拌溶解成質(zhì)量分數(shù)0.3%的PAM溶液并被送進儲藥罐備用。螺桿泵根據(jù)投加量大小從儲藥罐抽吸PAM溶液送進離心脫水機。為了保證藥液的良好流淌性,在投加管上計量加注壓力水稀釋藥液。
(3)脫水。主要由臥式螺旋卸料沉降離心機及配套的機旁液壓站組成。
(4)污泥收集。由全密封型無軸螺旋輸送器及水平雙向輸送物料的皮帶運輸機組成。
(5)供壓力水。由DN15~150鍍鋅鋼管組成。為溶解稀釋PAM、清洗進料螺桿泵及離心機提供壓力水,并為離心機的液壓站提供冷卻水。
進料螺桿泵從儲泥池抽吸污泥計量送至離心機,與此同時,投藥螺桿泵亦把調(diào)好的PAM溶液計量送至離心機,兩者在離心機進口處混合并進入高速旋轉(zhuǎn)的離心機內(nèi),在離心力的作用下實現(xiàn)泥、水分離。脫水泥餅從離心機的固相排口排出,通過無軸螺旋輸送器送到脫水機房外的污泥堆場外運填埋處理。
4 運行情況
(1)2005年4月調(diào)試完畢投入試運行,脫水成套設(shè)備運轉(zhuǎn)正常、穩(wěn)定,各項生產(chǎn)運行參數(shù)達到或優(yōu)于工藝設(shè)計要求。
(2)主要工藝設(shè)計參數(shù)與生產(chǎn)試運行參數(shù)對比見下表所示:
項目 | 工藝設(shè)計參數(shù) | 試運行參數(shù) | ||
LW530×2270NY | LW400×1750NY | LW530×2270NY | LW400×1750NY | |
污泥含固率/% | 3~5 | 3~5 | 4.38 | 4.38 |
單機 *大泥水處理量/m3/h | 15~40 | 6~14 | 35.1 | 12 |
單機 *大干污泥排量/t/h | 1.5 | 0.5 | 1.537 | 0.525 |
單機運行時間/h/d | 24 | 24 | 24 | 24 |
脫水泥餅含固率/% | 30~35 | 30~35 | 36.3 | 39.2 |
平均固相回收率/% | >95 | >95 | 98.8 | 98.6 |
絮凝劑投加量/kg/t | 2~3 | 2~3 | 1.87 | 2.17 |
5 結(jié)語
污泥切割粉碎、進料、脫水、排泥、輸送、絮凝劑投放以及運行均有PLC實施監(jiān)控,從而使整個系統(tǒng)成為全自動污泥脫水成套單元。且生產(chǎn)過程全密封,文明生產(chǎn)。機房隔音消聲設(shè)計,注重噪音治理及環(huán)境保護。