包鋼給水廠排泥水處理工藝優化與污泥脫水系統設計研究

蘇海清　孔麗丹　李衛平

摘 要：包鋼給水廠排泥水有其獨特的性質，排泥水處理設計要根據排泥量和排泥水的性質，對排泥水處理的工藝進行優化設計。本文根據包頭鋼鐵公司給水廠的現狀，根據排泥水現有工藝提出了排泥水的工藝優化，結合生產需求，對污泥脫水系統進行了設計研究

關鍵詞：給水廠；排泥水；污泥脫水；清洗

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.004

1 排泥水常用工藝

包鋼給水廠的排泥水，由沉淀池排泥水和濾池反沖洗廢水組成。其水中所包含的雜質為加入的混凝劑反應后形成的金屬氫氧化合物以及由原水中的懸浮固體兩部分組成。排泥水常用工藝如圖1所示。

2 排泥水處理工藝優化

包鋼給水廠沉淀池排泥水和濾池反沖洗廢水中，其濃度與沉降性能有著明顯的不同。從沉淀池流出的排泥水難度比較高，如何合理控制排泥水，將其平均含固率進行適當控制，要求其平均含固率大于0.7%。將排泥水排入污泥濃縮池，濃縮后，控制濃縮池中的排泥濃度，使其濃度大于3%。

而濾池反沖洗廢水的排泥水則完全不同，其平均濃度低，平均含固率更低，一般小于0.1%，進入濃縮池濃縮后，濃度仍然小于1%，停留時間加長后其排泥濃度變化不大，因此該部分的排泥水不進入污泥脫水系統。因此，可以將反沖洗濾池廢水的濃縮污泥與沉淀池的排泥水進行混合，二次濃縮，工藝流程如圖2。

3 污泥脫水系統

（1）基本原理。首先過濾的料液通過輸料泵在一定的壓力下，從后頂板的進料孔進入到各個濾室，通過濾布，固體物被截留在濾室中，并逐步形成泥餅；液體則通過板框上的出水孔排出機外。隨著過濾過程的進行，濾餅過濾開始，泥餅厚度逐漸增加，過濾阻力加大。過濾時間越長，分離效率越高。

（2） 設計參數。系統設置4個污泥緩沖罐，容積為60m3，每個污泥緩沖罐中配有一臺攪拌機。板框濾機4臺，濾板面積182m2。送板框壓濾機提升泵為螺桿泵，5臺，Q=45m?/h，H=65m，機械密封，電機變頻控制。板框污泥保壓泵5臺，Q=5m?/h，H=120m。

（3）運行。高密度沉淀池通過排泥泵將泥漿輸送至污泥緩沖罐，污泥緩沖罐中的攪拌機連續攪拌防止污泥沉降。板框濾機壓緊濾板，由送板框濾機提升泵將污泥緩沖罐中的泥漿輸送至板框濾機，使泥漿充滿濾室，進行脫水，濾液由積液板收集后排入下水。脫水完畢后，開動濾板拉開裝置，傳動鏈上的拉鉤裝置相繼將濾板拉開，泥餅掉在泥斗中，拉泥車停穩后，打開泥斗泥餅掉在二樓皮帶機上，開動皮帶機將泥餅輸送至一樓拉泥車上，泥餅由汽車外運。壓濾機的給料泵有2種：一臺是大流量、低揚程的給料泵，向壓濾機內給料用；另一臺是小流量、高揚程的給料泵，當濾室內充滿漿進行壓濾時使用。

（4）清洗系統。清洗系統分為濾機清洗系統和管路清洗系統。濾機清洗系統主要是對濾板、濾布進行清洗；管路清洗系統主要是對上料泵、管路進行清洗。卸料完畢后，啟動濾機清洗系統，高壓清洗水對濾布進行沖洗，同時沖洗濾板的流道，污水排入下水。

4 討論與結論

（1）包鋼給水廠排泥水顆粒粒徑偏大，同時大顆粒比例明顯高于其他水源的排泥水所占的比例。而且給水廠排泥水中，有機物的含量也明顯偏低，底泥比阻抗值介于易過濾污泥與難過濾污泥之間；（2）對排水量及排泥量的計算方法進行了討論，尋找出最適合包頭黃河水源的計算方法，并用此方法進行了設計實例的計算；（3）根據實際情況，選定了離心脫水機為新建給水廠污泥脫水處理的機械設備，為該地區工程實踐提供了參考意義；（4）以實際設計實例為包頭黃河為水源的給水廠各項參數的確定提供了參考依據。