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        新型格柵除污機(jī)在污水處理廠的應(yīng)用

        2016-10-05 01:23:02曾淑娟
        河南建材 2016年5期
        關(guān)鍵詞:網(wǎng)板板式格柵

        曾淑娟

        廈門(mén)水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司(361000)

        新型格柵除污機(jī)在污水處理廠的應(yīng)用

        曾淑娟

        廈門(mén)水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司(361000)

        隨著我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高和污水處理事業(yè)的快速發(fā)展,各種污水處理新工藝、新流程應(yīng)運(yùn)而生,對(duì)污水處理廠預(yù)處理工藝單元的設(shè)置也提出了更加嚴(yán)格的技術(shù)要求。作為一種重要的預(yù)處理工藝單元設(shè)備,格柵的選用成為污水處理廠的關(guān)注熱點(diǎn)。文章分析了傳統(tǒng)格柵的不足,重點(diǎn)介紹了轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵及網(wǎng)板式階梯格柵的原理、作用、結(jié)構(gòu)性能及工程應(yīng)用。通過(guò)應(yīng)用新型細(xì)格柵,能夠有效去除污水中的纖維和毛發(fā)等物質(zhì),為后續(xù)單元的正常、穩(wěn)定運(yùn)行提供基本保障。

        預(yù)處理;格柵;轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵、網(wǎng)板式階梯格柵

        0 引言

        我國(guó)的水污染控制與水環(huán)境治理日益得到各級(jí)政府及社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注,污水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,污水資源化的水平也不斷提高。近年來(lái),國(guó)內(nèi)很多城市開(kāi)展污水處理的提標(biāo)改造工作,對(duì)污水進(jìn)行深度處理,采用反硝化濾池、曝氣生物濾池、MBR膜等深度處理工藝,而這些工藝流程的工程應(yīng)用對(duì)配套的預(yù)處理設(shè)備就有了更高的技術(shù)要求。傳統(tǒng)的粗、細(xì)格柵等設(shè)備已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的預(yù)處理工藝需求,基于城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造的技術(shù)需求,需要選用新型污水預(yù)處理設(shè)備。

        1 格柵的發(fā)展及問(wèn)題分析

        1.1格柵的發(fā)展?fàn)顩r

        格柵是城鎮(zhèn)污水處理廠不可缺少的前端預(yù)處理機(jī)械設(shè)備。在污水處理過(guò)程中,格柵是用來(lái)去除那些可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門(mén)的較粗大的懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的一種裝置,可分為粗格柵、中格柵和細(xì)格柵,在形式上可分為鋼絲繩牽引格柵、回轉(zhuǎn)式格柵、弧形格柵、階梯格柵等。目前細(xì)格柵主要以去除污水中直徑大于10mm的懸浮雜物為主。

        我國(guó)的機(jī)械格柵除污設(shè)備已經(jīng)能夠基本滿足一般性的污水處理要求,但是隨著生活水平的不斷提高,進(jìn)入污水處理廠的各種細(xì)小線性漂浮物、片狀漂浮物呈現(xiàn)逐漸增多的變化趨勢(shì),例如污水中的毛發(fā)、織物細(xì)纖維、塑料與橡膠碎片越來(lái)越多,目前普遍采用的上述格柵對(duì)這類(lèi)物質(zhì)的去除效果很差,起不到充分?jǐn)r截細(xì)小纖維物質(zhì)的作用。因此,針對(duì)城鎮(zhèn)污水的漂浮、懸浮物構(gòu)成特點(diǎn)和新近出現(xiàn)的強(qiáng)化預(yù)處理功能要求,需要選用高效能的細(xì)格柵成套設(shè)備。

        1.2使用新型細(xì)格柵的起因

        濾池及膜工藝的應(yīng)用對(duì)垃圾攔截要求提高。城市污水通過(guò)污水泵站提升至污水處理廠,由于部分泵站采用地埋式泵站,地埋式泵站使用破碎格柵,細(xì)碎的垃圾量增加。污水中含有毛發(fā)、織物等纖維物質(zhì) ,由于毛發(fā)、織物等纖維物質(zhì)的進(jìn)入會(huì)造成在生化池內(nèi)的積累,當(dāng)達(dá)到一定量的時(shí)候一方面會(huì)造成活性污泥包裹在纖維團(tuán)中,使得活性污泥隨出水流失,另一方面大量的纖維物質(zhì)會(huì)纏繞在生化池曝氣設(shè)備和攪拌推流設(shè)備、水泵上,造成設(shè)備出現(xiàn)故障,因此需要選用攔污效果好的新型細(xì)格柵。

        2 轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵

        2.1轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵原理

        鼓式細(xì)格柵集固液的分離過(guò)濾、清洗、柵渣的輸送和壓榨脫水過(guò)程于一體,整套系統(tǒng)所配套的專(zhuān)用設(shè)備由三部分組成,即旋轉(zhuǎn)的圓形柵框、中央螺旋傳輸機(jī)和壓榨器、濾網(wǎng)反沖系統(tǒng)組成。轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵傾斜35°角,安裝在格柵渠內(nèi),螺旋輸送機(jī)和壓榨器組合安裝。污水流入轉(zhuǎn)鼓式超細(xì)格柵圓形鼓柵,鼓柵由高強(qiáng)度316不銹鋼編織網(wǎng)制作而成,污水中的毛發(fā)、纖維等雜物被格柵攔截去除,當(dāng)截留的濾渣積累到一定量,形成阻力壓差時(shí),鼓柵開(kāi)始旋轉(zhuǎn),并開(kāi)啟壓力水沖洗格柵中的濾渣,將濾渣沖入中央螺旋輸送器。濾渣在輸送的過(guò)程中進(jìn)入壓榨腔,被壓榨脫水,固體含量達(dá)到35%~40%。整個(gè)過(guò)程在密閉的條件下進(jìn)行,無(wú)異味產(chǎn)生,既節(jié)省了占地面積,又減少了后續(xù)柵渣的處置費(fèi)用。

        轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵的設(shè)計(jì)為不間斷與污水接觸的連續(xù)工作方式,所有與污水接觸的部件均由S304不銹鋼制成,其中篩網(wǎng)采用S316,并經(jīng)過(guò)酸洗鈍化處理,所有非金屬部件均為抗磨損材質(zhì),重載荷設(shè)計(jì),以適應(yīng)設(shè)備所處的惡劣運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境。

        2.2轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵的運(yùn)行控制

        轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵的運(yùn)行控制可分為現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)和自動(dòng)控制兩種形式。由超聲波液位差計(jì)和時(shí)間繼電器共同控制,當(dāng)格柵的前后水位差達(dá)到預(yù)定的值時(shí),轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵啟動(dòng),圓形鼓柵開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)壓力水開(kāi)始對(duì)鼓柵表面的柵網(wǎng)進(jìn)行沖洗;反之,當(dāng)水位差回落,低于設(shè)定值時(shí)則轉(zhuǎn)鼓格柵停止運(yùn)行。當(dāng)流量較低時(shí),水位差長(zhǎng)時(shí)間低于設(shè)定值,系統(tǒng)自動(dòng)由時(shí)間繼電器控制,設(shè)定運(yùn)行1~2min,停機(jī)4~5 min。為保證沖洗效果,反沖洗系統(tǒng)的反沖洗泵在鼓柵停止運(yùn)行30s后再停止反沖洗泵的運(yùn)行,反沖洗泵由浮球液位開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護(hù)運(yùn)行。

        3 網(wǎng)板式階梯格柵

        3.1網(wǎng)板式階梯格柵的原理

        網(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)主要用途是清除水體中較小的漂浮物和垃圾,如樹(shù)葉、雜草、木塊、生活垃圾、動(dòng)物毛發(fā)、纖維等,以保證后續(xù)工序的正常運(yùn)行。網(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)是采用階梯多孔網(wǎng)板攔截污水中垃圾,通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)將攔截的垃圾從水中分離出來(lái),它主要有以下部分組成。

        3.1.1驅(qū)動(dòng)裝置

        網(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置位于機(jī)架上部,除傳動(dòng)裝置外,其余均采用不銹鋼材料制造。主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,以承受彎矩和扭矩同時(shí)作用的載荷,驅(qū)動(dòng)裝置采用軸裝式減速機(jī),在機(jī)架二側(cè)設(shè)置螺旋式調(diào)節(jié)裝置,以作調(diào)整傳動(dòng)鏈條張緊用。電機(jī)減速裝置傳動(dòng)效率高、低噪聲、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行平穩(wěn)可靠。

        3.1.2過(guò)濾網(wǎng)板

        網(wǎng)板由孔徑2~5mm的不銹鋼板加工而成,通過(guò)鏈條組成一臺(tái)階式回轉(zhuǎn)過(guò)濾網(wǎng),運(yùn)行時(shí),一部分纖維狀垃圾由水力附著在網(wǎng)板上,塊狀、粒狀(如木塊、果殼)垃圾聚集在臺(tái)階上,網(wǎng)板上升時(shí),不斷將垃圾從水中分離出來(lái)。

        3.1.3密封

        為有效攔截水中的垃圾,網(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)設(shè)計(jì)具有可靠的密封結(jié)構(gòu),既有側(cè)封又有底封。側(cè)封設(shè)置于網(wǎng)板和兩側(cè)的鏈條之間,并從底部延伸至井口;底封設(shè)置與網(wǎng)板和槽底之間,橫跨整個(gè)柵寬。兩者均為致密的尼龍刷狀物組成,可徹底阻斷污物從底部及側(cè)面穿過(guò)格柵體,同時(shí)由于尼龍的柔軟性,不影響網(wǎng)板鏈的運(yùn)動(dòng)。

        3.1.4卸料

        網(wǎng)板攔截的污染物被輸送至頂部鏈輪處,即反向落入格柵后下方的輸送機(jī)中(靠自重),一部分粘附于過(guò)濾表面上的細(xì)小雜物如不能被徹底清除,則會(huì)帶入柵后,這是一般回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)的不足。新型網(wǎng)板式階梯格柵除污機(jī)不僅在卸料處設(shè)置了高效的尼龍轉(zhuǎn)刷助卸,該轉(zhuǎn)刷能使網(wǎng)面上絕大部分雜物被刷入輸送機(jī)中,而且針對(duì)一些細(xì)小雜物可能粘附于網(wǎng)面的現(xiàn)象,設(shè)置了設(shè)計(jì)合理壓力水反沖洗裝置,可確保污物被卸至機(jī)后溜槽,從而使網(wǎng)孔得以完美再生。而渣水從溜槽(略帶傾斜)排入高排水螺旋壓榨進(jìn)行渣水分離、壓縮脫水后排入垃圾小車(chē)。

        3.2網(wǎng)板式階梯格柵的運(yùn)行控制

        網(wǎng)板式階梯格柵工作方式有手動(dòng)、定時(shí)和接受水位差無(wú)源開(kāi)關(guān)信號(hào)自動(dòng)工作三種。有過(guò)載保護(hù)、過(guò)載報(bào)警、急停等功能。手動(dòng)主要用于格柵的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、測(cè)試,或污水中渣量超多時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。格柵通常在自動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),總控室可以通過(guò)柵前后水位差來(lái)控制格柵的動(dòng)作,也可以在0~24h內(nèi)調(diào)節(jié)格柵的開(kāi)停工作周期。時(shí)間調(diào)整可通過(guò)設(shè)置于機(jī)內(nèi)的數(shù)字式定時(shí)器輕松設(shè)定或更改。

        4 新型格柵除污機(jī)的應(yīng)用實(shí)例

        湖北十堰污水處理廠日處理量為16萬(wàn)m3,其中一期已建設(shè)5萬(wàn)m3/d,二期新增建設(shè)規(guī)模為11 萬(wàn)m3/d,二期工程11.0萬(wàn)m3/d規(guī)模,主體生化采用MBR工藝。污水中含有大量的鴨毛、鵝毛等雜質(zhì)。曝氣沉砂池后設(shè)置2組轉(zhuǎn)鼓式超細(xì)格柵,每組2臺(tái),共4臺(tái)。每臺(tái)轉(zhuǎn)鼓式超細(xì)格柵的最大過(guò)水量為1490m3/h,柵隙為b=1mm,柵孔形式為不銹鋼編織網(wǎng),轉(zhuǎn)鼓直徑為2.4m,過(guò)柵流速為0.25m/h,轉(zhuǎn)鼓式超細(xì)格柵能夠?qū)M(jìn)水中的懸浮物和纖維、毛發(fā)等進(jìn)行有效地篩選分離,保證了預(yù)處理后的污水進(jìn)入MBR反應(yīng)池后得到高效的處理,同時(shí)也保證了MBR系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。

        圖1 安裝現(xiàn)場(chǎng)圖

        圖2 攔渣效果圖

        福建廈門(mén)翔安污水處理廠一期設(shè)計(jì)水量2.5萬(wàn)m3/d規(guī)模,二期擴(kuò)建2.5萬(wàn) m3/d,一期主體采用改良型氧化溝工藝,二期主體采用AAO工藝,污水中含有大量纖維物質(zhì),曝氣沉砂池前設(shè)置2臺(tái)網(wǎng)板式階梯格柵,每臺(tái)網(wǎng)板式階梯格柵最大過(guò)水量1354 m3/h,網(wǎng)板孔徑 b=3mm,渠寬B=1500mm,渠深H=1500m,安裝角度75°網(wǎng)板式階梯格柵能有效攔截纖維狀垃圾的通過(guò),使后續(xù)處理設(shè)備回流泵故障率大大降低,設(shè)備故障頻率由原來(lái)一年變?yōu)槿暌陨希?jié)省了大量的人力物力。同時(shí)降低生化系統(tǒng)的負(fù)荷,增加處理能力,取得了良好的效果。

        圖3 網(wǎng)板式格柵攔渣效果圖

        圖4 壓榨后柵渣圖

        5 結(jié)語(yǔ)

        針對(duì)目前使用機(jī)械格柵除污設(shè)備普遍不能有效去除污水中的毛發(fā)、長(zhǎng)纖維物質(zhì)的情況,通過(guò)對(duì)格柵型式及技術(shù)發(fā)展的了解,選用適合于污水污染物特點(diǎn)的機(jī)械格柵除污設(shè)備,減輕了對(duì)后續(xù)污水處理設(shè)備纏繞及構(gòu)筑物的堵塞,通過(guò)實(shí)際應(yīng)用,達(dá)到了良好的效果。隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高和污水資源化的市場(chǎng)趨勢(shì),新型格柵除污機(jī)不失為一種更為有效的預(yù)處理設(shè)備,對(duì)于格柵攔污面的選擇有篩網(wǎng)式、孔板式等多元化形式,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,細(xì)格柵結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、孔隙精度將進(jìn)一步提高和發(fā)展,在今后將得到廣泛的應(yīng)用,獲得更高的使用價(jià)值。

        [1]張大群.新型格柵除污機(jī)的性能與特點(diǎn)[J].中國(guó)給水排水,1998,14(5):32-34.

        [2]鄭興燦.城市污水處理關(guān)鍵設(shè)備研制[M].2009.6.

        [3]馬芳.污水廠格柵除污設(shè)備選型及使用評(píng)估[J].中州建設(shè),2006(9):67.

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