袁航

（上海白龍港污水處理有限公司，上海市 201203）

白龍港污水處理廠初沉污泥雜質(zhì)分離新技術(shù)

袁航

（上海白龍港污水處理有限公司，上海市 201203）

白龍港污水處理廠現(xiàn)狀大量的浮渣和砂礫進入后續(xù)處理流程的初沉污泥中，嚴重干擾后續(xù)污泥厭氧消化系統(tǒng)的正常運行。對國內(nèi)外雜質(zhì)分離設備進行了介紹，并提出了采用微網(wǎng)分離技術(shù)對白龍港初沉污泥進行雜質(zhì)分離的新技術(shù)。

白龍港污水處理廠；污泥雜質(zhì)；微網(wǎng)分離技術(shù)

1 工程概況

白龍港污水處理廠位于上海市浦東新區(qū)合慶鎮(zhèn)，歷經(jīng)多次改擴建，形成了2004年建成的120萬m3/d一級強化處理設施，2008年建成的200萬m3/d二級排放標準處理設施，以及2013年新建成的80萬m3/d一級B出水標準的處理設施。白龍港污水處理廠總服務面積約995 km2，規(guī)劃服務人口約900～950萬人，規(guī)劃污水量約350萬m3/d。

2 污泥處理系統(tǒng)現(xiàn)狀問題

白龍港污水處理廠處理的是典型的合流污水，含砂量大，雨天流量變化大。現(xiàn)有污水預處理工藝為常規(guī)機械格柵和旋流沉砂池，對進水中浮渣和砂礫的分離作用較小，大量的浮渣和超細砂進入初沉池污泥和剩余污泥中。含浮渣的濃縮污泥進入?yún)捬跸睾螅徊糠殖练e在消化池底或與機械發(fā)生纏繞，還有很大一部分浮在厭氧消化池表面，使得產(chǎn)氣無法及時排出，導致氣體積累，白龍港浮渣的排放頻率比國外同類厭氧消化池高很多，嚴重影響整體設備的正常產(chǎn)氣和運行效率。

除去浮渣所造成的危害外[1]，污泥中的砂礫同樣會造成嚴重的后果：首先，排泥管道中砂礫的沉積易導致管道的堵塞，進入污泥泵后會加劇葉輪磨損；其次，砂粒進入污泥消化池中，將減少有效容積，縮短清理周期；此外，污泥中含砂量的增加會大大影響污泥脫水設備的運行，砂礫進入帶式脫水機會加劇濾布的磨損，縮短更換周期，同時會影響絮凝效果，降低污泥成餅率。近年來臥螺式離心機在城市污水處理廠中的應用日益廣泛，由于該設備采用高速離心分離的方式，砂礫會大大加劇轉(zhuǎn)筒、螺旋等處的磨損。

考慮到污泥中的雜質(zhì)對后續(xù)污泥處理系統(tǒng)的嚴重影響，本文提出采用對污泥進行雜質(zhì)分離處理后再進入后續(xù)的污泥處理系統(tǒng)，減少對后續(xù)處理的不利影響。

3 國內(nèi)外雜質(zhì)分離設備介紹

3.1 國內(nèi)設備

目前在國內(nèi)，針對污泥中雜質(zhì)的分離，工程中常采取的方法有機械格柵分離、旋流式分離等。傳統(tǒng)的機械格柵是為污水處理而設計的，經(jīng)過實踐證明對于粘度較大的污泥雜質(zhì)分離并不適合，同時，現(xiàn)有機械格柵機的柵距偏大，能夠正常穩(wěn)定運行的機械格柵的柵距往往大于1 mm，污泥中小顆粒雜質(zhì)無法被有效地分離出污泥系統(tǒng)。旋流分離器則由于是利用離心作用進行雜質(zhì)分離，因此更適用于比較重質(zhì)的雜質(zhì)分離，特別是細沙的分離。對于某些輕質(zhì)雜質(zhì)，如頭發(fā)絲、辣椒皮等則并不適合。

3.2 國外設備

目前世界上對于污泥的雜質(zhì)過濾絕大部分也仍然以格柵機械過濾的方式為主[2]，其運行過程中能耗較低，但過濾的粒徑往往不能過?。ú恍∮? mm），同時因為污泥本身粘性較大，其實際運行過程中很難協(xié)調(diào)好流量與防止堵塞的問題[3]。表1為幾種國外主流的污泥雜質(zhì)分離設備對比。

將白龍港沉砂池出水中的雜質(zhì)粒徑進行了分析，分析結(jié)果見表2，其中3 mm以下的雜質(zhì)幾乎占到雜質(zhì)總量的90%以上。

表1 國外主流污泥雜質(zhì)分離設備對比表

表2 白龍港污水處理廠沉砂池出水雜質(zhì)粒徑分析單位/mm）

綜合比較上述設備的主要運行參數(shù)及白龍港污泥雜質(zhì)粒徑，發(fā)現(xiàn)采用格柵過濾的方法主要有以下幾個問題：

（1）分離精度問題

根據(jù)表2，設備可分離的對象粒徑最小為3 mm，這對于許多纖維類雜質(zhì)或細砂礫的分離而言，是遠遠不夠的。

（2）處理流量問題

各大設備均有清水流量與處理流量兩個指標，而且后者遠遠小于前者。由此可見，設備運行過程中，當雜質(zhì)或污泥在設備內(nèi)部發(fā)生一定程度的積累，則會導致設備的處理能力大大下降，從而影響處理效果或直接導致設備癱瘓。

（3）設備運行問題

設備多采用精密結(jié)構(gòu)，這直接導致設備的日常運行維護成本高。同時，在設備運行時，前文提到的纖維類物質(zhì)纏繞機械設備的問題同樣有可能對分離設備本身造成影響。

4 微網(wǎng)雜質(zhì)分離器介紹

針對污泥雜質(zhì)分離的問題，自2011年開始，相關(guān)科研單位在白龍港污水處理廠進行污泥雜質(zhì)分離技術(shù)和設備的開發(fā)研究，并進行現(xiàn)場試驗，見圖1。2011年底成功開發(fā)一種污泥雜質(zhì)分離新方法，能將污泥中的雜質(zhì)有效地分離出來。同時，設備具有高分離精度、穩(wěn)定地處理能力、易操作管理，同時又能避免由雜質(zhì)中污泥引起的黑、臭問題。

圖1 污泥雜質(zhì)分離設施產(chǎn)品實物照片

目前，針對污泥預處理而開發(fā)的污泥雜質(zhì)分離技術(shù)就是采用一定孔徑的微網(wǎng)，將大粒徑雜質(zhì)截留在反應器內(nèi)，而小粒徑污泥絮體在外界壓力下透過微網(wǎng)，從而使污泥與雜質(zhì)分離的技術(shù)。使用微網(wǎng)可實現(xiàn)高通量運行，分離效率高。同時在微網(wǎng)底部設置曝氣，對微網(wǎng)表面進行沖刷，網(wǎng)孔不易堵塞，微網(wǎng)使用壽命長。此外，必要時可以由系統(tǒng)外引入清洗水，對雜質(zhì)進行洗滌，對污泥進行稀釋，避免雜質(zhì)發(fā)臭，使稀釋后的水中的SS濃度較低。

雜質(zhì)分離設備具有以下特點：

（1）經(jīng)雜質(zhì)分離后的污泥可避免污水廠一些管道水泵、離心機、脫水機的堵塞、磨損等問題；也可避免消化池或貯泥池上層浮渣，底部沉積，或纏繞攪拌器或曝氣裝置；

（2）雜質(zhì)分離器可根據(jù)雜質(zhì)濃縮的要求、混合液的性質(zhì)及尾水排放標準靈活選擇雜質(zhì)的濃縮倍數(shù)和污泥的稀釋倍數(shù)，以適應不同的進泥情況和處理要求；

（3）適用于不同性質(zhì)、不同濃度污泥中雜質(zhì)的分離，不僅適用于砂礫，也適用于浮渣，對粒徑較小的雜質(zhì)有較好處理效果，如瓜子殼、辣椒皮，塑料片、毛發(fā)、纖維狀物質(zhì)等；

（4）根據(jù)需要分離雜質(zhì)的粒徑，靈活選用微網(wǎng)材質(zhì)和孔徑，對特定雜質(zhì)分離效果顯著，且由于曝氣沖刷微網(wǎng)表面，微網(wǎng)能在高通量下長期穩(wěn)定運行；

（5）在污泥稀釋系統(tǒng)中利用污水廠尾水或膜出水作為稀釋水，不需要另外接入自來水，既節(jié)約費用，又能保證出水排放要求，同時清洗了雜質(zhì)，避免雜質(zhì)分離后引發(fā)惡臭；也可以不用稀釋水，在達到國外同類設備污泥回收率前提下，雜質(zhì)分離粒徑大幅度降低，雜質(zhì)分離能力顯著提高；

（6）經(jīng)雜質(zhì)分離后的污泥均勻程度提高，使后續(xù)污泥脫水裝置具有操作的可靠性。

5 微網(wǎng)雜質(zhì)分離器的工程應用

微網(wǎng)雜質(zhì)分離器是一種較新的事物，近年來在上海地區(qū)已開始推廣應用。

目前，白龍港污水處理廠的厭氧消化池處理的污泥包括剩余活性污泥以及初沉污泥，根據(jù)實測數(shù)據(jù)：剩余污泥雜質(zhì)含量為80 mg/L；初沉污泥雜質(zhì)含量為8～10 g/L，因此，雖然剩余污泥的量遠大于初沉污泥，但解決初沉污泥中的雜質(zhì)，可以去除整個消化反應系統(tǒng)中80%的雜質(zhì)。另外，污泥中的浮渣、砂礫將對污泥處理的運行產(chǎn)生直接的影響，尤其是對于污泥厭氧消化以及干化系統(tǒng)，而影響當中又以初沉污泥甚為嚴重。因此，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟等兩方面因素，工程應用時可以考慮將初沉污泥作為微網(wǎng)雜質(zhì)分離的對象。

白龍港污水處理廠初沉污泥規(guī)模2 000 m3/d，單套微網(wǎng)分離設備設計流量為500 m3/d，4用1備，共計5套。主反應器內(nèi)微網(wǎng)孔徑為0.25 mm，分離對象為粒徑0.4 mm以上雜質(zhì)。處理設施總占地面積約600 m2。

整套微網(wǎng)分離設施主要包括：微網(wǎng)分離設施主機、全自動堵塞錐體的調(diào)節(jié)控制（含壓力表、探頭等）、全自動電控裝置、壓縮空氣裝置、篩分系統(tǒng)等。整個微網(wǎng)分離設施日運行能耗為750 kW·h。

[1]胡維杰.污泥過濾工藝在白龍港污泥處理工程中的應用分析[J].給水排水,2011,37(12):27-29.

[2]高穎,王冰,李學義,等.膜格柵——用于保護膜生物反應器的精細過濾裝置[A].全國城鎮(zhèn)污水處理及污泥處理處置技術(shù)高級研討會論文集[C].2009,132-138.

[3]許彩霞,周鋒,韓少唐,等.Bandscreen MonsterTM板式超細格柵——一種新型的尤其適用于MBR工藝的污水預處理設備[A].全國城鎮(zhèn)污水處理及污泥處理處置技術(shù)高級研討會論文集[C].2009,128-131.

TU992.1

B

1009-7716（2016）12-0094-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.12.027

2016-10-09

袁航（1972-），男，江蘇無錫人，助理工程師，從事供排水建設管理工作。