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        中水回用污泥壓濾裝置的優(yōu)化改進(jìn)

        2018-10-26 10:07:20萬(wàn)銀霞段開(kāi)放梁洺瑜
        肥料與健康 2018年4期
        關(guān)鍵詞:濾板板框泥餅

        萬(wàn)銀霞,楊 樂(lè),段開(kāi)放,梁洺瑜

        (河南心連心化肥有限公司 河南新鄉(xiāng) 453731)

        0 前言

        目前中水回用系統(tǒng)大多采用雙膜法,而超濾和反滲透膜穩(wěn)定運(yùn)行的前提是須在預(yù)處理階段去除堿度、硬度、懸浮物、鐵等污染物。這些污染物從水中分離出來(lái)必定會(huì)形成大量的污泥,而污泥含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99%左右,泥水基本上呈液體狀態(tài)。污泥減量化的關(guān)鍵是進(jìn)行壓濾,以減小污泥的體積,便于進(jìn)行固廢的處理。

        1 污泥概況

        某氮肥企業(yè)的中水回用預(yù)處理裝置處理能力為300 m3/h,因進(jìn)水污染物含量較高,產(chǎn)泥量較大,每小時(shí)所產(chǎn)的絕干污泥量約為400 kg,污泥含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99%左右。原污泥壓濾裝置采用板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水,壓濾之后的泥餅組成分析數(shù)據(jù)如表1所示。

        表1 泥餅組成分析數(shù)據(jù)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

        2 板框壓濾機(jī)運(yùn)行情況

        該中水回用系統(tǒng)共配有2臺(tái)板框壓濾機(jī)[1],過(guò)濾面積分別為30 m2和60 m2。2臺(tái)板框壓濾機(jī)同時(shí)工作時(shí),每小時(shí)僅能處理150~200 m3來(lái)水在預(yù)處理階段產(chǎn)生的污泥,導(dǎo)致中水回用系統(tǒng)的處理能力嚴(yán)重受限。

        板框壓濾機(jī)由交替排列的濾板和濾框構(gòu)成一組濾室。濾板表面有溝槽,其凸出部位用以支撐濾布。濾框和濾板的邊角上有通孔,組裝后構(gòu)成完整的通道,能通入懸浮液、洗滌水并引出濾液。濾板和濾框的兩側(cè)各有把手支托在橫梁上,由壓緊裝置壓緊濾板和濾框,濾板和濾框之間的濾布起密封墊片的作用。由供料泵將懸浮液壓入濾室,在濾布上形成濾渣,直至充滿濾室。濾液穿過(guò)濾布并沿濾板溝槽流至板框邊角通道后集中排出。過(guò)濾完成后,通入高壓清洗水洗滌濾渣。洗滌完成后,打開(kāi)壓濾機(jī)卸除濾渣,然后清洗濾布,再重新壓緊濾板和濾框,開(kāi)始下一工作循環(huán)。

        板框壓濾機(jī)的工作原理決定其間歇操作的工作方式,需有專(zhuān)人負(fù)責(zé)打開(kāi)和壓緊濾板和濾框,同時(shí)還須及時(shí)清理濾布上未被沖洗干凈的濾渣,導(dǎo)致操作人員的工作量非常大。板框壓濾機(jī)一般工作1個(gè)月之后,濾布就會(huì)逐漸被堵塞,導(dǎo)致產(chǎn)泥量降低且泥餅含水率升高,工作效率下降。為了滿足中水回用系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,此時(shí)必須重新更換濾布,導(dǎo)致維修人員的工作量也非常大。

        3 組合式壓濾機(jī)應(yīng)用情況

        由于板框壓濾機(jī)的處理能力較小且操作難度較大,必須對(duì)污泥壓濾裝置進(jìn)行改進(jìn),而污水處理終端的污泥脫水通常采用疊螺壓濾機(jī)[2]或帶式壓濾機(jī)[3]。通過(guò)對(duì)行業(yè)內(nèi)同類(lèi)型企業(yè)的考察,發(fā)現(xiàn)疊螺壓濾機(jī)是一種自動(dòng)化程度較高、維護(hù)強(qiáng)度低、現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生條件較好的壓泥設(shè)備,其最大的優(yōu)勢(shì)在于含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1%的污泥不經(jīng)濃縮即可直接進(jìn)行脫水,處理后的污泥含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)可降至80%以下,再經(jīng)帶式壓濾機(jī)處理后,污泥含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)可控制在70%左右,污泥體積大幅下降,有效降低了后續(xù)污泥處理的難度。

        為確定疊螺壓濾機(jī)對(duì)預(yù)處理階段所產(chǎn)污泥的適應(yīng)性,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室燒杯試驗(yàn)。試驗(yàn)污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%,配制的絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%,試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

        表2 實(shí)驗(yàn)室燒杯試驗(yàn)結(jié)果

        通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室燒杯試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和絮體密實(shí)程度、大小、濾液情況、污泥可擠壓性的實(shí)際觀察,可以判斷疊螺壓濾機(jī)完全適合于處理此種污泥。

        經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)中試,單獨(dú)采用疊螺壓濾機(jī),通過(guò)投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%PAM(陽(yáng)離子,800萬(wàn)單位),可以將含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)99%的泥水壓成含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%左右的泥餅,但含水量還是偏高,不利于污泥處置。單獨(dú)通過(guò)帶式壓濾機(jī)不能有效處理含固質(zhì)量分?jǐn)?shù)<1%的污泥,必須配套重力濃縮池才能取得較好的壓濾效果,且污泥含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)>75%。如果帶式壓濾機(jī)與疊螺壓濾機(jī)串聯(lián),將疊螺壓濾機(jī)出口含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)78%~80%的泥餅進(jìn)一步壓濾,可得到含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%左右的泥餅,可大幅減少污泥的量,同時(shí)也便于污泥外運(yùn)處置。通過(guò)與設(shè)備制造企業(yè)的交流、溝通,設(shè)計(jì)了1套疊螺壓濾機(jī)+帶式壓濾機(jī)組合的處理裝置,取消帶式壓濾機(jī)的加藥部分,通過(guò)對(duì)設(shè)備高度、寬度及產(chǎn)泥口進(jìn)行特殊處理,使疊螺壓濾機(jī)的產(chǎn)泥直接落至帶式壓濾機(jī)的濾帶上,實(shí)現(xiàn)連續(xù)、組合壓濾,運(yùn)行效果良好,中水回用系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行(300 t/h)。疊螺壓濾機(jī)+帶式壓濾機(jī)總運(yùn)行功率20 kW,每小時(shí)消耗PAM約2 kg,折合噸水壓泥運(yùn)行成本約為0.1元。

        4 結(jié)語(yǔ)

        板框壓濾機(jī)產(chǎn)泥含水率低(質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%左右),但是不能連續(xù)運(yùn)行,操作和維修的工作量較大。實(shí)踐證明,疊螺壓濾機(jī)+帶式壓濾機(jī)組合的方式非常適合中水回用系統(tǒng)污泥的處置,既可以減輕工作量,又可以滿足污泥處置的要求,得到的泥餅含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在70%左右。

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