鳳臺縣城污水廠一期污泥深度處理項目設計

張小明 丁 睿

(合肥市市政設計院有限公司,安徽 合肥 230001)

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鳳臺縣城污水廠一期污泥深度處理項目設計

張小明 丁 睿

(合肥市市政設計院有限公司,安徽 合肥 230001)

以鳳臺縣城污水廠一期升級改造工程為例，從污泥深度處理工藝、改性藥物、板框壓濾機系統、壓濾后污泥輸送等方面入手，分析了該項工程的主要設計要點，并對其自控設計及土建設計方式進行了論述，以供參考。

污水廠，升級改造，工藝設計，污泥

鳳臺縣城污水廠一期工程二級處理剩余污泥量：3 880 kg DS/d，經深度處理后剩余污泥量為：4 100 kg DS/d，二期總泥量為：8 200 kg DS/d。原污泥處理采用濃縮脫水工藝，選用一體化帶式濃縮壓濾機，出泥含水率：≤80%。根據環保部門要求，需將出廠污泥含水率降至60%以下，以滿足GB 16889—2008生活垃圾填埋場污染控制標準及污泥焚燒對污泥含水率的要求。

本次設計采用機械深度脫水干化工藝，是近幾年發展起來的新一代污泥干化技術，該技術通過投加藥物對污泥進行改性，改變污泥中的水分結合方式，通過機械方式直接將污泥含水從99.2%降至60%甚至更低(原污泥濃縮脫水間停用)。本工程設計由我院獨立完成，于2013年1月建成投入，深度處理后污泥含水率穩定保持在60%以下，工程設計獲得良好評價，處理工藝及效果均為安徽省污泥處理項目的先進典范。主要設計特點詳述如下。

1 總圖布置

總圖布置結合污水廠一期升級改造及二期工程統一布置，污泥深度處理工程土建規模按100 t/d(含水率80%，下同)考慮(主要設備按50 t/d 配置)，用地僅500 m2，節省占地(見圖1，圖2)。

2 工藝設計

1)污泥深度處理工藝：采用機械深度脫水干化工藝，通過投加藥物對污泥進行改性，改變污泥中的水分結合方式，通過隔膜壓濾板框機直接將污泥含水降至60%以下(見圖3)，整個系統投資和運行成本相對較低，結構緊湊，操作簡便，運行可靠。

2)改性藥物：污泥中水分難以用機械方式脫去的原因，是由于污泥顆粒表面特性和污泥團的結構所決定的。污泥顆粒表面吸附有各種荷電離子以及由微生物在其代謝過程中分泌于細胞體外的胞外聚合物等組成。這些荷電離子和胞外聚合物具有很強的持水率。此外，污泥還有很大一部分水分是由污泥顆粒表面所持的水和毛細孔道中的水組成。這些都為束縛力很強的結合水，是不能用常規的機械法脫除掉的。

設計從污泥所含水分的賦存狀況入手，采用化學和物理綜合在一起的學科交叉技術方法，根據物化特性分段對應，順其物性各得其所，改變污泥中原有的水分結合狀態，再配合機械脫水機，將其原本難以脫除的水分順利脫除，從而更深度地降低污泥含水率。本項目采用石灰、FeCl3作為改性藥劑，改性效果好，且采購方便、價格便宜，降低運行成本。

3)石灰料倉投加系統：能實現石灰的定量自動(聯動)投加、停止、稱重、故障、超限報警等功能，采用全密閉設計，石灰粉末不外散。

4)FeCl3制備投加裝置：能實現FeCl3溶液配制、自動投加、停止、超限報警等功能。

5)板框壓濾機系統：主要包括機架、濾板、濾布、液壓閉合系統、隔膜擠壓系統、自動拉板裝置、自動卸餅裝置、濾布清洗系統、空氣壓縮系統、中心吹泥系統、自動集水盤、安全保護光幕裝置、泥餅運輸系統等，主要技術要點如下：

a.機架：壓濾機架和相關輔助部件具有足夠的強度和剛度，能滿足對抗最大內部操作壓力乘上尾板面積的壓力。b.濾板：選用耐高壓、耐腐蝕、壽命長的純聚丙烯材質，可應付15 bar操作壓力。c.濾布：濾布具有足夠的強度及與泥質相適應的透氣率，其表面應光滑，便于泥餅脫落，并配套襯墊濾布支撐，加強過濾。d.液壓閉合系統：閉合壓力至少為380 kg/cm2～400 kg/cm2，保證濾板的緊密閉合及獲得較高的濾餅含固率。e.隔膜擠壓系統：采用水作為隔膜擠壓介質，安全性相對比氣壓系統高；且用于隔膜擠壓的水應能循環使用。f.自動拉板裝置：配備完全自動化的濾板分離裝置，采用液壓驅動。g.自動卸餅裝置：采用自動卸泥系統，保證較粘的濾餅從濾布表面順利脫落。h.濾布清洗系統：采用全自動濾布清洗系統，單塊濾板兩側同時自動清洗。i.氣動系統：系統內閥門全部采用氣動閥門，開關迅速，安全性高；配備氣動吹泥系統，用于在過濾結束后將過濾板組進料通道的濕污泥去除。j.自動集水盤及安全保護光幕裝置：配備自動集水盤，安裝在濾板組下方，用于將滴落的濾液和清洗水導向集水槽排走，集水盤與壓濾機聯動，卸料時能自動打開排泥，并對泥餅的卸落不得產生任何干擾；配備安全保護光幕裝置，用紅外線掃描方式對整個危險操作區域進行安全保護，一旦操作者進入危險區域時，能立即停機，同時系統還具有簡便的繩索開關，用于重新開機啟動。

6)壓濾后污泥輸送：采用無軸螺旋輸送機，污泥不外露，安裝高度高，污泥可直接輸送至污泥運輸車車廂。處理后的污泥見圖4。

3 自控設計

污泥進泥系統、藥劑投加系統、污泥調理池設備、壓濾機系統及污泥輸送系統自成控制體系，有獨立的PLC控制，作為污水廠中央控制系統的一個子系統，應提供標準開放的通訊協議及通訊卡，實現污水廠中央SCADA系統對供貨設備的自動監測控制。

4 土建設計

按遠期100 t/d 一次完成土建設計，建筑外形和結構設計與工藝設計緊密結合并考慮工作條件、人員安全、物流輸送、管線綜合、通風等因素，并建筑物外觀及立面設計，與廠區已建建筑物風格一致。

The design of Fengtai county sewage treatment plant phase 1 sludge depth treatment project

Zhang Xiaoming Ding Rui

(HefeiMunicipalEngineeringDesignInstituteLimitedCompany,Hefei230001,China)

Taking the upgrade project of Fengtai county sewage treatment plant phase 1 as an example, from the sludge depth treatment process, modified drug, plate and frame filter press system, sludge transportation after filter press and other aspects, analyzed the main design points of the project, and discussed its self control design and civil engineering design methods, for reference.

sewage treatment plant, upgrading, technological design, sludge

2015-01-29

張小明(1979- )，男，高級工程師; 丁 睿(1979- )，女，高級工程師

1009-6825(2015)10-0124-02

X703

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