浅谈污泥浓缩-脱水一体机的运行控制与维护管理

　　
　　　
　　
　　摘要：本文主要介绍污泥浓缩-脱水一体机的工艺原理、构造、工艺控制、影响污泥处理效果的因素、运行中的常见问题及解决方法。
　　关键词：污泥浓缩；脱水；滤布；含固量；固体回收率；脱水效果；处理能力；带速；张力；
　　调质效果；冲洗；维护
　　简介：
　　淮北市污水处理厂是国家“三河”、“三湖”水污染治理重点项目，利用德国政府贷款，引进国外先进技术及设备。污水处理厂采用卡鲁赛尔（Carrousel）２０００型二级生化处理工艺，一期工程日处理污水8万吨，水源以城市生活污水为主，出水水质优于国家二级排放标准。该工艺由于泥龄较长、污泥量少、污泥在氧化沟中趋于相对好氧稳定，没有消化池，系统产生的污泥可直接进行浓缩脱水。脱水设备采用德国帕萨旺-洛蒂格（PASSAVANTROEDIGER）公司生产的污泥浓缩-脱水一体机，直接进行脱水的剩余污泥，还可以减少污泥中因富磷的释放而造成的二次污染。
　　一、 浓缩-脱水机的工艺原理
　　由于活性污泥法（氧化沟工艺）产生的剩余污泥含水率都很高，我厂的剩余污泥含水率通常在99.0~99.2％之间，呈流动性，体积也很大。污泥脱水的目的就是，将污泥中的空隙水、吸附水和毛细水充分地分离出来，减小污泥的体积，使污泥转化成固态，方便运输和填埋。但因为活性污泥通常具有很强的亲水性，脱水性能一般都很差，不易和水分离，所以机械脱水前要先进行预处理，也就是通过污泥调质（投加阳离子高分子絮凝剂），来改变污泥的性质，改善脱水性能。污泥浓缩-脱水一体机总体上可分成两部分，即浓缩脱水部分和压滤脱水部分。剩余污泥通过剩余污泥泵输送到浓缩设备（预脱水转鼓），之后再进入带式压滤机。污泥经过浓缩脱水部分后，含水率可降至94％左右，再经过压滤脱水部分后，含水率降至75％~80％。
　　（1）浓缩脱水部分，主要是在离心力的作用下，分离和去除污泥中的空隙水的过程。
　　絮凝剂投加系统将配制好的聚合物加入要进行脱水的污泥中并经在线搅拌器快速搅拌均匀。在层流条件下，絮凝反应桶中产生絮体，絮凝后的污泥从搅拌反应桶流入转鼓浓缩机，在浓缩机入口处形成泥卷；污泥中的水通过重力作用透过滤网被收集到滤出液池。干净的滤出液作为冲洗水，通过喷水管清洗滤网及滤布。转鼓内的螺旋输送装置将浓缩程度越来越高的污泥送出转鼓，经一斜槽送至压滤机滤布。
　　(2)压滤脱水部分，主要是将污泥中的吸附水和毛细水压榨和挤压出滤布。带式压滤机对污泥的脱水分四个阶段：重力、楔形、低压、高压。
　　经过带式重力脱水区的污泥，夹持在上下滤布之间进入楔形区；污泥在此被进一步挤压脱水；在楔形区的末端污泥经过两个大直径的空心转鼓，在此区域内污泥层受到很大的压力和剪切力。在随后相连的S型传导的辊轴高压区，污泥中的水分进一步释出，从而使最终污泥中的干物质含量进一步增加，在脱水区的末端经螺旋输送机运走。
　　二、 污泥浓缩-脱水机的构成
　　一般污泥浓缩-脱水一体机由：絮凝剂制配、进泥泵、浓缩机、带式压滤机、污泥螺旋输送装置五部分构成。
　　其中，絮凝剂制配部分又由进水加压、溶解搅拌、加药装置构成；浓缩部分由转鼓驱动装置、滤网构成；带式压滤机由滤布、辊轴、滤布张紧系统、调偏系统、冲洗系统和驱动系统构成。
　　三、脱水效果的评价指标
　　衡量脱水效果好坏的两个重要指标是：泥饼含固量和固体回收率。泥饼含固量是泥饼中的固体含量，含固量越高，污泥体积越小；固体回收率是泥饼中的固体量占进泥中总固体量的百分比，回收率越高说明转移到泥饼中的固体越多，随滤液回到水处理系统的固体越少，脱水效率越高。较理想的脱水效果是，泥饼含固量要大于20％，固体回收率要大于85％。另外，脱水机的处理能力也是一个衡量脱水效果的指标。除了要有较高的固体含量和固体回收率，还应有较高的处理能力；还有如何降低加药量，减少脱水机的维修量等，都是一些评价指标。
　　四、 工艺控制
　　(1)带速的控制
　　滤布的行走速度控制着污泥在每一工作区域的脱水时间，对于泥饼的含固量、泥饼厚度及泥饼从滤布剥离的难易程度都有影响。带速越低，含固量越高，泥饼越厚，越易从滤布剥离；反之，带速越高，含固量越低，泥饼越薄，越不易剥离。因此，从泥饼质量看，带速越低越好，但带速的高低又直接影响到脱水机的处理能力，带速低处理能力也降低了。某一种特定的污泥都存在最佳带速的控制，在该范围内，脱水机既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼，固体回收率也高。活性污泥的带速一般要控制在1.0m/min以内，带速过高时，会大大缩短重力脱水时间，在楔形区的污泥不能满足挤压要求，进入低压和高压区后，污泥被挤压溢出滤布造成跑泥，固体回收率降低。我厂的好氧硝化活性污泥带速控制在40m/h时，收到了很好的处理效果。
　　(2)滤布张力的控制
　　滤布张力的大小会直接影响泥饼的含固量，因为施加到污泥层上的压力和剪切力直接决定于滤布的张力。张力越大，含固量越高。但是张力太大时，也会将污泥在低压和高压区挤压出滤布，导致严重跑泥或压进滤布造成堵塞。一般适宜的范围是0.4~0.5Mpa。我厂将张力控制在0.45Mpa左右，同时适当让下滤布的张力略低于上滤布，还能利于提高污泥的成饼率。
　　(3)调质的控制
　　污泥的调质效果，直接影响脱水效果。特别是带式压滤机对调质的依赖性更强。如果加药量不足，调质效果不佳时，污泥中的毛细水不能在重力区被充分去除，由楔形区进入低压区的污泥仍呈流动性，导致大量跑泥无法挤压；反之，如果加药量太大时，一是处理成本要大大增加，更重要的是污泥的粘性也大大增加，极易造成滤布堵塞。我厂摸索出的运行经验是，当排放的剩余污泥浓度在8000~10000mg/l时，干污泥的投加量在2~3.5g/KgDS，处理不仅处理效果非常好，同时又降低了药耗和处理成本。
　　(4)处理能力的确定
　　衡量脱水机的处理能力有两个重要指标：一是进泥量，另一个是进泥固体负荷。进泥量是每米带宽在单位时间内所处理的湿污泥量[m3/(m.h)]。进泥固体负荷是指每米带宽在单位时间内所能处理的总干污泥量[kg/(m.h)]。进泥量和固体负荷都取决于脱水机的带速和张力及污泥的调质效果，而带速、张力和调质效果又取决于所要求达到的脱水效果，即泥饼的含固量和固体回收率。如果进泥量太大或固体负荷太高，会降低脱水效果，因此在实际运行中，运行人员应根据本厂泥质和所要达到的脱水效果要求，通过反复调整带速、张力和加药量等参数，得到适合本厂的运行数据。
　　五、 日常维护管理
　　(1)注意定期观察滤布的损坏情况，确定损坏后要及时更换新滤布。损坏常表现为撕裂、严重腐蚀或老化，我厂的滤布使用寿命一般在5000～10000小时之间，如果过早损坏，应分析原因。纠偏系统和限位装置不灵敏会造成滤布严重跑偏直至完全损毁，应能及早发现并排除。滤布的损坏通常都在接头处，要选用接头质量较好的，且同时具有良好的透气性能和对污泥颗粒拦截性能较好的材质。滤布张力过大也易过早损坏，我厂在确保处理质量，保证泥饼含水率小于等于80％的前提下，适当降低滤布的供气气压，可延长滤布的使用寿命。
　　(2)每天要保证足够的冲洗时间及冲洗水水压。每天开机之前，要先冲洗10分钟以上，保证滤布完全浸湿才能进泥；停机后应立即冲洗，保证足够的冲洗水水量、冲洗水压和冲洗时间，还要配合人工冲洗易沉积污泥的死角和机器底座等。
　　(3)按照机械维护要求，定期进行检修和维护。按时按量加润滑油，及时更换易损件。电机每运行5000小时，加润滑油一次；轴、传动链、滑动面板等每两个月加润滑膏一次。做好设备档案，加油记录和易损件的更换周期记录等。
　　(4)脱水机房内的恶臭气体，既影响身体健康还腐蚀设备，对于腐蚀部分应定期做防腐处理。还要加强通风，加大换气频率，也能有效地降低腐蚀。
　　(5)定期分析滤液的水质。通过分析滤液水质的变化，可以判断出脱水效果是否正常。找出运行稳定时滤液水质的正常值，一旦检测到水质恶化，则说明脱水效果降低，要及时分析原因。
　　六、 常见问题的分析及注意事项、处理方法
　　(1)滤布频繁跑偏：①由于进泥不均匀，在滤布上摊布不均匀时，应调整进泥口或调整平泥装置；②纠偏装置不灵敏，应及时检查修复；③滤布破损或变形，查找原因，更换滤布。
　　(2)跑泥现象严重：①加药量不足，适当调整加药量；②带速过高，泥饼变薄，及时降低带速，保证泥饼厚度；③张力过大，压榨力和剪切力过高，降低供气气压；④滤布堵塞严重，水分不能及时滤除，停止运行，冲洗滤布；⑤反冲洗水泵的水压不足，叶片堵塞，导致预脱水转鼓滤网堵塞，及时清理叶片，保证冲洗水压。
　　(3)滤布堵塞严重，过早老化：①每天冲洗不彻底，应延长冲洗时间或冲洗水压；②滤布张力过大，适当减小张力；③加药过量，粘度增加，干粉未充分溶解，找到最佳投药量，延长配药的搅拌时间。
　　(4)絮凝剂泵打不过去药或流量变小：絮凝剂泵定子内部是橡胶材质的，要加强对储药池液位的巡视，严禁无药空转，造成定子磨损，磨损严重的要及时更换。
　　七、 做好分析测量与记录
　　常用的分析指标有：进泥量、含固量；泥饼的产量、含水率；絮凝剂的干粉投加量、干污泥的投药量；进泥固体负荷；滤布的张力、带速；固体回收率；滤液的水质；冲洗水量等。