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汙水處理廠汙泥脫水機房設計探討

作者:曉羽塵  來源:www.kijomagiday.com  更新時間:2020-07-06 15:46:41  點擊次數:

  1汙泥處理概述

  在城鎮汙水處理過程中會產生大量的汙泥,汙泥最終處置前必須進行處理,目的是降低有機質含量並減少水分,使最終處置的汙泥便於運輸和處置。不同的汙水處理工藝產生的汙泥特性不同,主要有初沉池汙泥、剩餘活性汙泥、化學汙泥及生物濾池的腐殖汙泥。初沉池汙泥含水率一般為98%~96%,取決於初沉池排泥的操作,有機質一般在55%~70%;剩餘汙泥含水率一般為99.5%~99.2%,有機質一般在70%~85%;化學汙泥是指混凝沉澱工藝(如化學除磷)中形成的汙泥,其性質與采用的絮凝劑有關。

  城鎮汙水處理廠典型的汙泥處理工藝流程為:汙泥→汙泥濃縮→汙泥消化→汙泥脫水→泥餅→汙泥處置。

  各汙水處理廠根據汙水處理工藝不同、實際條件不同,采用不同的汙泥處理工藝。目前,采用活性汙泥處理工藝的城鎮汙水處理采用較多的汙泥處理工藝是:汙泥→汙泥濃縮→汙泥脫水→泥餅→汙泥處置。

  2汙泥脫水機房設計概述

  汙泥脫水機房一般包括脫水間、泥庫、配電控製室等幾個功能區。

  2.1脫水間

  脫水間的布置主要取決於汙泥脫水設備的選擇。脫水設備需根據汙水處理工藝的要求、汙泥脫水性質和當地的經濟、技術條件進行選擇。與脫水設備配套的設備有汙泥進料泵、汙泥切割機、泥餅輸送設備、加藥泵、絮凝劑製備係統等。

  2.1.1脫水機

  汙泥脫水機種類較多,主要有壓濾機、離心機、疊螺機幾大類,其中壓濾機分有帶式壓濾機和板框式壓濾機兩種類型。幾種脫水機特點如下:

  ①離心脫水機。離心脫水機目前國內隻有為數不多的幾個廠家可以生產小型離心脫水機,大型離心脫水機需進口,價格較高。

  ②帶式壓濾脫水機。帶式壓濾脫水機進入國內較早,國內有較多汙水處理廠采用,且國內有較多生產企業。

  ③板框式壓濾脫水機。

  ④疊螺式脫水機。

  2.1.2配套汙泥輸送設備

  如汙泥經濃縮池濃縮後,出泥含水率一般為97%~98%,汙泥流動性下降,因此汙泥進料泵一般選用單螺杆泵。

  從脫水機出來的泥餅含水率進一步下降,一般為70%~80%,流動性很差,常用的輸送設備主要有螺旋輸送機、皮帶輸送機和單螺杆泵等。

  若采用離心脫水機,脫水機前須設汙泥切割機;若采用壓濾式脫水機,可不設汙泥切割機。

  2.1.3絮凝劑投加

  剩餘汙泥在脫水前需加絮凝劑進行調理,以提高汙泥的脫水效果。目前普遍采用的汙泥絮凝劑為聚丙稀酰胺(簡寫PAM),其優點是投加量少,汙泥量基本不變,調質效果較好。PAM分為陰離子型和陽離子型,汙泥調質常用陽離子型,按離子密度的高低又分為弱、中、強陽離子型三種。采用絮凝劑的類型和投加量須通過試驗確定,一般投加量為0.25~5.0kg/t幹固體泥。

  2.2泥庫

  由於脫水後汙泥的出路和運輸易受條件限製,造成不能及時外運,因此考慮在汙水處理廠內設暫時存放場所,通常靠著脫水間設泥庫。

  3帶式脫水機房設計

  某汙水處理廠帶式脫水機房設計如下:采用汙泥帶式濃縮脫水一體機,機房平麵尺寸29.4×13.9m(包括泥庫)。在濃縮脫水一體機前設一座貯泥池,分兩格,按水力停留時間30min設計,平麵尺寸L×B=6.75×3.5m,分2格,有效水深1.52m,池高3.3m;池內設1台攪拌機。

  3.1設計參數

  剩餘汙泥量:汙泥幹重2800kg/d;含水率為99.2%,流量350m3/d;工作時間:16h/d,時流量22m3/h;脫水後汙泥量:泥餅含水率≤80%,體積為14m3/d;絮凝劑投加量:采用聚丙烯酰胺,投加量3.0~4.0kg/T幹固體。

  3.2主要設備

  設帶式汙泥濃縮、脫水一體機2台,1用1備,單台規格為:帶寬1.5m,處理能力25m3/h,N=5.6kW。

  配套輔助設備(1用1備)有:

  汙泥進料泵2台,單台流量25m3/h,出口壓力0.2MPa,N=5.5kW;泥餅輸送泵2台,單台輸送量1.5m3/h,出口壓力0.6MPa,N=2.2kW;絮凝劑製備係統2套,單套製備能力1000L/h,溶液濃度0.1%~0.3%;加藥泵2台,單台流量2m3/h,出口壓力0.2MPa,N=0.55kW;泥餅貯料倉2座,單座有效容積14m3,直徑3.0m;

  3.3運行方式

  汙泥濃縮脫水機與剩餘汙泥泵協調運行,汙泥濃縮脫水間的其他設備與汙泥濃縮脫水機配套運行。

  4離心脫水機房設計

  某汙水處理廠剩餘汙泥脫水前設汙泥濃縮池濃縮,離心脫水機房設計如下:

  4.1設計參數

  剩餘汙泥幹重:7800kg/d;汙泥濃縮池出泥含水率98%,汙泥體積為390m3/d;日工作時間:14h,時流量27.9m3/h;脫水後汙泥量:泥餅含水率≤80%,體積為39m3/d;絮凝劑(聚丙烯酰胺)投加量:2~3.5kg/t幹固體

  4.2主要設備

  選用離心脫水機2台,1用1備,單機脫水能力30m3/h,電機功率35+11kW。

  配套輔助設備(1用1備)有:

  汙泥切割機:2台,單台流量30m3/h,電機功率3.0kW;

  汙泥進料泵:2台,單台流量30m3/h,電機功率5.5kW;

  絮凝劑配製係統:2套,配製能力1000L/h,溶液濃度0.1%~0.3%;

  加藥泵:2台,單台流量600L/h,電機功率0.55kW。

  泥餅輸送泵:2台,單台流量3m3/h,電機功率4.0kW;

  泥餅貯料倉:2台,單座有效容積25m3/h,直徑3.5m。

  4.3運行方式

  離心脫水機與汙泥濃縮池協調運行,其他配套輔助設備與離心脫水機協調運行。

  5結語

  汙泥脫水是汙水處理廠汙泥處理減量化的重要環節,以便於汙泥外運和最終處置。汙泥脫水機房設計關鍵在於脫水設備的選擇,需根據汙水處理工藝的要求、汙泥脫水性質和當地的經濟、技術條件進行選擇。

  汙泥脫水機房設備較多,相應連接管道亦較多,在設計中需注意不同設備的處理能力相協調,及注意設備的平麵布置和高程布置,使流程盡量流暢。

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