摘要:中國環(huán)保大會上提出的“三期疊加概念”“生態(tài)文明建設(shè)的六大原則”“生態(tài)文明的五大體系”,以及早期的“兩山論”等構(gòu)成了我國生態(tài)價值觀,引領(lǐng)著中國經(jīng)濟向高質(zhì)量、綠色發(fā)展的方向前行。這為環(huán)保企業(yè)創(chuàng)造了前所未有的機遇,同時也對環(huán)保企業(yè)提出了更高的責(zé)任要求,承載著更高的歷史使命。目前,隨著我國城市化建設(shè)的加快和城市人口數(shù)量的增多,用水需求量越來越高,導(dǎo)致污水排放量成倍地增長。針對目前我國污泥處理效率低、工藝不完善、污泥處理技術(shù)設(shè)備落后的現(xiàn)狀,對污泥進行無害化高效處理已經(jīng)成為迫切需要解決的問題。介紹了如何高效處置污泥的實踐及經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:污泥處理;一體化污泥脫水裝置;超壓機;驅(qū)動電機;發(fā)酵罐; 空化機
當前全國乃至全世界,環(huán)保形勢嚴峻,污泥處理工作任務(wù)艱巨。以前污泥隨意外運,簡單填埋或堆放,致使許多城市出現(xiàn)污泥圍城的現(xiàn)象,給生態(tài)環(huán)境造成極大危害,也造成了經(jīng)濟上的巨大損失;實現(xiàn)高效的污水和污泥處理已經(jīng)成為一個迫切需要解決的問題。筆者作為泰安市第一污水處理廠污泥處理的親自參與調(diào)試與安裝設(shè)計施工人員,以本文簡介我們單位是如何高效處置污泥的。
1污泥處理的5個模塊
1.1進泥模塊
污泥從進泥泵進空化機,由空化機控制進入上位機,這中間要操控好進泥泵的進泥量與空化機的出泥量及上位機內(nèi)的混合量3者要達到一個平衡狀態(tài),否則空化系統(tǒng)內(nèi)溢流回流管道,上位機內(nèi)易曝氣,混合器易外溢,造成污染周邊環(huán)境,出泥效果不好等(見圖1)。在進空化機前,應(yīng)加設(shè)一個三通閥門裝置,防止空化機故障,切換閥門,直接進入脫水機上位機,避免
影響污泥處理。通過一段時間的運行,總是不能好好把握這個平衡,于是就在空化機箱臂內(nèi),懸掛了一個用于控制溢流的小浮球,若超越,則溢流,這樣便于用眼觀看把握,十分便于控制液位。通過近段時間的運行,發(fā)現(xiàn)空化機管道內(nèi)壓力很大,影響進泥,通過查找原因,是進泥的垃圾堵塞了空化機,在沉淀池打撈干凈后可避免堵塞(見圖2、圖3)。
1.2污泥脫水模塊
我們單位的污泥脫水是一套全封閉的一體化污泥脫水裝置(見圖4)。由傳統(tǒng)的絮凝劑和污泥混合脫水,改造成再加鐵鹽制劑3者混合。當然,這中間要時刻關(guān)注調(diào)制好這3者的參數(shù)配比,這對調(diào)試人員的技術(shù)要求較高,要根據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)的各種狀況,及時調(diào)整各參數(shù)配比(見圖5),使其脫出的污泥含水率明顯低于傳統(tǒng)脫水法,由高于80%到低于70%,有時還能達到65%,效果要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)脫法。這大大降低了污泥出泥處置量,減少了污泥外運處置成本,為單位節(jié)約了處置費用,提高直接經(jīng)濟效益。但脫水機整套裝置集成化很高,不管出現(xiàn)任何故障,都需要現(xiàn)場技術(shù)人員及時排查,及時調(diào)整好。
1.3上泥傳輸模塊
從一體化污泥脫水機處理后的原泥,經(jīng)過鏈板機輸送至超壓機車間,同時啟動草木灰輸送控制系統(tǒng),按照原泥與草木灰10∶1的比例混合,混合后由超壓機進料鏈板輸送至布料斗,待布料斗內(nèi)存料滿1/2后啟動超壓機系統(tǒng),進行2次脫水,脫水后的污泥通過出料鏈板送至污泥發(fā)酵車間污泥儲存?zhèn)}內(nèi),待污泥儲存?zhèn)}達到一定量后,啟動發(fā)酵罐傳送帶、混料機、進料鏈板、污泥倉螺旋、加藥機,向發(fā)酵罐進料。檢測發(fā)酵罐底部發(fā)酵料含水率,達到35%時啟動發(fā)酵罐出料系統(tǒng)向成品車間出料,同時保持發(fā)酵罐內(nèi)料位在1/2處。由鏈板機傳輸?shù)胶笠徊匠绦虺瑝簷C系統(tǒng)。草木灰的吸附效果及加入時機,是由我們的科研團隊經(jīng)過多次不同地點的添加和比對才選擇在此段添加。若過早加入到上位機混合料倉內(nèi),通過出泥比對和檢測含水率,發(fā)現(xiàn)嚴重影響絮凝劑的絮凝效果;若晚加,從超壓機出料后加入,則對污泥含水率的降低效果甚微,這些都是我們經(jīng)過一次次的檢測,比對含水率,才選擇在此處添加的。就連草木灰的添加,也是費了一番周折,由于草木灰是由空壓機經(jīng)螺旋機加壓打入混合出泥中,草木灰噴出的壓力很大,若混合處出現(xiàn)任何紕漏,處理不好,就造成草木灰跑冒飛漏,污染整個脫泥車間,造成2次污染。僅這個銜接處,我們就經(jīng)過無數(shù)次的改造,直到把危害降到最低;還有草木灰大罐的壓力大小,都是經(jīng)過多次試驗來確定[1]。
1.4超壓機處理過程
此段處理是壓濾機全自動控制,一鍵啟動PLC機,全程程序控制。帶獨立控制箱與總控制系統(tǒng)銜接,其配套泵功率15 kW和7.5 kW,控制箱接入總電源即可工作。其工作流程如下(見圖6)。
(1) 2.2 kW驅(qū)動電機(轉(zhuǎn)速變頻)啟動,濾帶開始正常運轉(zhuǎn),濾帶清洗同時進行啟動。
(2) 啟動布料機,開始布料;布料機間隔布料,布料長度為2 m,間隔為0.5 m,根據(jù)放置在驅(qū)動滾筒上的傳感器,調(diào)節(jié)布置在滾筒上面的磁鐵檢測濾帶運行速度,實現(xiàn)間隔布料。當布滿物料的濾帶運行到出料口位置的時候,則根據(jù)傳感器給出的脈沖信號,檢測到后,濾帶驅(qū)動電機(2.2 kW)立即停止工作,同時布料機停止工作,停止布料,濾帶清洗機也同時停止工作。
(3) 隨后壓濾機啟動,泵站開始工作,推動油缸伸出,實施擠壓,在保持一定時間后(預(yù)設(shè)2 min),壓濾機控制箱給出信號,油缸自動回縮,壓濾板自動回歸原位。
(4) 當所有壓板都回歸原位,檢測到歸位限位開關(guān)信號后,濾帶驅(qū)動電機(2.2 kW)再次啟動,同時布料機啟動,接著停止的位置繼續(xù)進行;同時濾帶清洗也再次開始工作清洗濾帶。
(5) 持續(xù)進行下一個循環(huán)。直到4層壓板都布滿泥,大約4 min,PLC機給壓板機一脈沖信號,這時啟動壓板機的升降擠壓,直到壓力穩(wěn)定在18×106 Pa后,壓板下降,松到底,則由最下一層壓板循環(huán)出泥到污泥深度處理車間的上泥傳輸機進入污泥深度處理車間,緊接著同一時間第1層壓板的泥到第2層壓板,第2層壓板到第3層壓板,當?shù)?層壓板泥進入第3層壓板時,布料機又進行到下一個循環(huán),這樣周而復(fù)始,一直工作下去。
現(xiàn)實中有時因為布料不均勻,糾偏器不靈活,造成壓濾機跑偏,曾經(jīng)卷了多少回濾帶;有時因為壓力過大,壓濾機軸也壓斷了4根,這都是常事;沖洗水壓力出問題,也不少;張緊、氣缸、電磁閥等有時也出現(xiàn)問題,還有壓濾機出泥不干凈,里面的鐵鹽對壓濾機的腐蝕,影響濾帶的透水性,甚至電線被帶進滾筒扯斷,造成停機。這些都需要象外科醫(yī)生一樣,一點一點解決,排除隱患故障。只有經(jīng)過這一道道破解過程,才能實現(xiàn)脫水機出泥含水率從低于70%到壓濾后的40%,大大降低了污泥含水率,為減輕了污泥深度處理車間的處理負擔(dān)。
1.5污泥深度處理過程
經(jīng)過2次脫水后的污泥通過出料鏈板機送至污泥發(fā)酵車間污泥儲存?zhèn)}內(nèi),待污泥儲存?zhèn)}內(nèi)達到一定量后,啟動發(fā)酵罐傳送進料。檢測發(fā)酵罐底部發(fā)酵料含水率,達到35%時啟動發(fā)酵罐出料系統(tǒng)向成品間出料,同時保持發(fā)酵罐內(nèi)料位在1/2處。
1.5.1預(yù)處理工段
從超壓出來的混合料經(jīng)1∶1進行回摻,混合料含水率約在50%左右。將混合料.塑料填料按體積比6∶1混合,翻拋均勻后按混合料、菌種質(zhì)量10 000∶1添加菌種;再次翻拋均勻,開啟鍋爐、準備進料。
1.5.2一次發(fā)酵工段
為快速達到70 ℃以上殺死雜草種子、有害菌、蟲
卵,并且為后續(xù)工段提供一定的熱源以減少成本;在進料完成后,適當減少通風(fēng)、攪拌、除臭時間,保證發(fā)酵效果,加快物料內(nèi)部熱量積累。實時觀測發(fā)酵溫度,待物料內(nèi)部達到70 ℃、外壁溫度65 ℃后維持2 h,一次發(fā)酵工段終止。
1.5.3快速除水工段
為快速去除水分,通風(fēng)、攪拌、除臭改為滿功率運行,實時觀測記錄余熱回收裝置進出空氣溫度、風(fēng)壓、發(fā)酵罐內(nèi)外溫度、發(fā)酵罐上中下3層物料含水率,不斷總結(jié)規(guī)律以調(diào)整工藝。當?shù)讓游锪虾蔬_到38%左右時,立即停止通風(fēng)、除臭,準備出料。出料同時立即拌好下一批料,以保持設(shè)備連續(xù)運行,縮短無效運行時間。
1.5.4篩分及陳化工段
利用篩分機將填料篩出并運輸至拌料區(qū),細料運輸至陳化區(qū)進行2次發(fā)酵,待溫度穩(wěn)定在40 ℃左右、顏色褐色、無明顯臭味、顆粒松散即表示腐熟完全,可作為回摻料或成品使用。
經(jīng)過深處理后的成品,就變成了化肥,變廢為寶,專供園林綠化苗木的肥料使用;產(chǎn)出污泥在上超壓機前,有一部分污泥供發(fā)電廠發(fā)電,有的作為建筑材料,建造成制磚,專供城市道路人行道作為滲透磚;還有一部分提供給全市作為污水處理的專用菌種,專供給各大醫(yī)院及生產(chǎn)企業(yè)的污水處理;還有一部分用于蚯蚓養(yǎng)殖,蚯蚓用于飼養(yǎng)家禽等,一個無菌化無害化處理及利用[2]。
2結(jié)語
作為一個積極投身綠色中國,美好中國的建設(shè)者,積極參與解決國家建設(shè)中遇到的世界性難題,積極參與城市污水與污泥、工業(yè)廢水、城鄉(xiāng)污染水體治理,積極參與自然生態(tài)修復(fù)、固廢綜合處理、垃圾焚燒發(fā)電等環(huán)境工程的PPP、EPC,積極做好污水和污泥處理系統(tǒng)及污泥資源化利用的實踐者,與同行們一起攜手共創(chuàng)綠色美好家園。
參考文獻:
[1]陳鳴.城市污水處理廠污泥最終處置方式的探究[J].中國給排水,2000,16(8):2324.
[2]張清敏,陳衛(wèi)平,胡國臣,等.污泥有效利用研究進展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護,2000,19(1):5861.