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剩余污泥 实践:上海廊下污水厂污泥深度脱水系统设计与运行 [复制链接]

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京东
根据上海金山区对污泥处理处置规划,廊下污水处理厂的剩余污泥拟送往焚烧厂进行焚烧,焚烧后的灰渣回收后作为建材利用。焚烧厂要求污水处理厂深度脱水污泥含水率低于 60 %,脱水过程中掺入石灰等固态物质不能超过污泥干基的 15 %,且所添加物质中不能含氯离子。& t* l6 K8 S! y* g& K

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3 V/ L/ S+ _: M& P7 [/ c/ U现有廊下污水处理厂剩余污泥经带式浓缩脱水一体机脱水后,污泥含水率在 80 % 左右,无法满足焚烧厂的进泥要求。因此,在二期扩建工程中采用“机械浓缩 + 化学调理 + 高压隔膜压滤机”深度脱水工艺,将污泥含水率稳定在 60 % 以下。2 D5 L6 d" @4 n$ }8 i( z5 d

8 t7 G- L+ v& F- M/ S7 D# Z1 工程概述, k5 u. ^4 H, i( R* g$ e

1 n9 e, h- H, {! G上海市廊下污水处理厂已建成的一期工程为1.0 万 m³/d,处理工艺采用 CAST 工艺,出水标准按 GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》(下文简称《城镇污排标准》)二级标准,二期工程扩建至 2.0 万 m³/d,且出水量提标至《城镇污排标准》中的一级 A 标准,污水处理工艺采用调节池(CAST 池改造) “AAO+MBR”生物反应池,土建工程按照远期 3.0 万 m³/d 建设,设备分期安装。& c4 d: a! k/ l9 M* V" r1 l2 r

$ p4 l! I5 m  }% G: c; _污泥进行深度脱水改造,将现有带式浓缩脱水改造成“机械浓缩 + 化学调理 + 高压隔膜压滤机”深度脱水工艺,污泥含水量降至 60 % 以下,减量后送焚烧厂进行焚烧,灰渣作为建材回收利用。本次工程需拆除一期污泥脱水机房内带式浓缩脱水一体机等设备,并安装污泥调理及加药等设备,新建污泥深度脱水机房,安装隔膜压滤机等脱水设备(见图 1)。
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2 污泥深度脱水设计参数5 p3 V4 G0 m+ q7 W% N

1 r6 X+ _$ N. w) I) I" d4 b0 Y) S' D7 r污 泥 量 :二 期 3.6 tDS/d, 远 期 5.0 tDS/d ;进泥含水率 :99 % ;出泥含水率 :≤ 60 % ;加药种类 :新型高分子絮凝剂(有效成分 33 %);加药量 :≤ 0.4 t/(tDS)。1 b. P. M5 @% e4 [, ^

- f5 o3 a1 Q7 ?3 污泥深度脱水工艺流程4 r  g; d3 H/ X/ a( }& b3 n  r' W+ s/ r

7 J1 Z+ ?$ t  ?0 s+ b剩余污泥经污泥泵提升后排入储泥池,储泥池污泥经螺杆泵输送至转鼓浓缩机浓缩,将污泥含水率 99 % 降至 97 % 左右,浓缩后的污泥重力排入调理池 ;加药调理后,通过高压污泥螺杆泵输送至高压隔膜压滤机进行脱水。含水率低于 60 % 的泥饼运至厂外进行焚烧处置。污泥深度脱水工艺流程见图 2。2 o4 N5 f7 o% e1 Z$ @0 L, S
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4 工程设计
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污泥深度脱水工程主要由浓缩调理系统、隔膜压滤系统及配套除臭系统三部分组成。
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; `# g! x/ v- |# A8 ~# {, b4.1 浓缩调理系统
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浓缩调理系统包括转鼓浓缩机、调理池和加药设备等。浓缩调理系统位于现状污泥浓缩脱水机房内,现状污泥浓缩脱水机房平面尺寸为 21.0 m×12.0 m,将现状带式浓缩脱水一体机等部分设备拆除。% W& D( b3 O1 u5 D* ~, L% r3 Q2 ~

7 k" n- v" b  M8 q7 }4 n8 M浓缩调理系统设置螺杆进泥泵 3 台,2 用 1 备,其中 2 台利用原有螺杆进泥泵,流量为 20 m³/h,扬程为 20 m,功率为 5.5 kW;新增 1 台螺杆进泥泵,流量为 40 m³/h,扬程为 20 m,功率为 11 kW ;转鼓浓缩机 2 台,进泥含水率为 99 %,出泥含水率为 97 %,进泥流量为 40 m3/h,功率为 3 kW ;调理池 2 组,单组调理池有效容积为 25 m³,内设多层桨叶式搅拌器各 1 台,转速 52 r/min,功率为7.5 kW ;助凝剂投加装置 1 套,利用现有设备,干粉制备能力为 1.2 kg/h ;混凝剂加药装置 1 套,进料泵 1 台, 流 量 为 25 m³/h, 扬程为 10 m, 功率为 4 kW ;搅 拌 机 1 台, 转 速 52 r/min, 功 率 为0.75 kW ;加药离心泵 2 台,功率为 1.1 kW。; u9 s' F+ c7 f5 H
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4.2 隔膜压滤系统( G8 U6 t& I& H6 j" ]
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隔膜压滤系统包括高压进泥泵、隔膜压滤机及干污泥输送存储系统等。隔膜压滤系统位于现状污泥浓缩脱水机房西侧,新建深度脱水机房,钢架结构,平面尺寸为 13.7 m×12.0 m。隔膜压滤系统设置高压螺杆泵 2 台,流量为5~20 m³/h,出口压力为 1.2 MPa,功率为 15 kW,变频控制。0 J+ M9 t% `, e/ a, J+ M6 E- [

* f: l' w# x6 f' }' ^" W板框压滤机 2 台,进泥含水率≤ 97 %,单台进泥流量为 25 m³,有效过滤面积 150 ㎡,滤板尺寸为 1.25 m×1.25 m,最大压榨压力为 1.5 MPa ;皮带输送机 1 套, 峰 值输送流量 5 t/h, 功 率 为7.5 kW ;污泥料仓 1 座,现状料仓改造,有效容积30 m³,下料斗配套气动鳄开关阀,手动控制。% G+ s& F0 H2 t& f' t

+ w% Y/ p" Z% i压榨用多级离心泵 1 台,流量为 10 m³/h,扬程为 2.0 MPa,功率为 11 kW ;压榨水箱 1 座,有效容积 3 m³;空压机 1 台,流量为 3.5 m³/min,工作压力 H=0.8 MPa,功率为 22 kW。
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仪表储气罐 1 台,容积为 1 m³,工作压力 0.8 MPa ;工艺储气罐 1 台,容积为 3 m³,工作压力为 0.8 MPa。
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5 b, P6 m3 p6 N0 G! p; i* k4.3 除臭系统8 k5 E+ h, x  }" A" N$ [' G% `8 D! F
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除臭系统采用生物滤池除臭,其中储泥池的除臭风量为 600 m³/h,污泥脱水机房的除臭风量为2 510 m³/h,板框车间的除臭风量为 1 000 m³/h。污泥深度脱水系统与厂区预处理区域共用 1 套生物滤池除臭装置,除臭风量为 10 000 m³/h,设备材质为有机玻璃钢。  U) X, M: p- V* F8 t# P0 h

# e; V$ W; V/ X* E8 Z' i除臭设备配置 1 台风机,风机风量为 10 000 m³/h,风压为 1 600 Pa,功率为 7.5 kW,采用变频控制。除臭设备配置 1 台喷淋泵,流量为 20 m3/h,扬程为 18 m,功率为 2.2 kW。
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为形成良好的操作环境,脱水机房内采用离子送风系统。离子送风系统共分为 2 套,单套送风量为 3 000 m³/h,风压为 800 Pa,功率为 10 kW,含离子发生器、送风机、过滤器等。* M0 S5 X' A: ?7 G% {

! S( R# P4 B+ A8 m9 w) s5 实际运行情况) ~4 v& E6 Q/ Q# O  U$ o3 C4 K) c

% t6 D9 N# a: c8 R5 o该污泥深度脱水工程于 2016 年 1 月建成运行,2017 年 9 月~2018 年 9 月期间,实际进泥量为98 m³/d,进泥含水率 97 %,干污泥量 2.35 tDS/d,经深度脱水后的污泥含水率均低于 60%(见表 1)。
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/ T' W! |6 Y- ?' i  X! p. y每天运行 4 个批次,每个批次运行时间为 4 h,其中浓缩调理为 1.0 h,高压进泥 1.0 h,压榨脱水1.5 h,卸泥 0.5 h。实际投加药剂种类为硫酸铁溶液,药剂投加量为 0.4 t/(tDS)。
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1 D0 q2 {5 R% k' H: y6 经济技术分析; A. q$ B, x, ^: R

  a: t( \+ o) d廊下污水处理厂二期扩建工程总投资为9 454.74 万元,工程建设费用为 7 140.19 万元,其中深度脱水系统的工程建设费用为 427.73 万元,折合吨绝干污泥投资为 85.55 万元。本工程 2017 年 9 月~2018 年 9 月实际发生直接成本(以绝干污泥量计)380 元 /t。% O  X+ U- h. a8 L6 x
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7 结语* J$ R2 {% H2 x  _) B
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上海市廊下污水处理厂深度脱水系统具有如下特点。! k% \+ W0 b& @) q4 j# _7 X, I

+ j" c+ {) K* i: \2 F6 X6 [8 f1) 化学调理采用投加复合硫酸铁溶液及PAM,减少药剂干基投加量,有效降低污泥体积。
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2)除臭系统采用生物滤池除臭,采用离子送风系统,形成良好操作环境。; ?3 ^3 H4 V5 e( N% F
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3)实际深度脱水后污泥含水率低于 60%,达到设计标准,符合焚烧厂接收条件。来源:中国市政工程  作者:周传庭 陈广等+ R: U+ F, M" V
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