某污水處理廠帶式壓濾機使用過程中的問題及改造措施

劉 露 劉繼成 毛 菡 呂林駿 鄧 堯

(1.重慶市三峽水務(wù)有限責(zé)任公司，重慶，401122；2.重慶市水務(wù)集團股份有限責(zé)任公司，重慶，400015)

1 引 言

污泥作為污水處理的副產(chǎn)物，是一種成分復(fù)雜的非均質(zhì)體，主要由無機顆粒、有機殘片、細菌體和膠體等組成，其顆粒較細、比重較小，很難通過沉降進行固液分離[1]。污泥的含水率(可高達99%)和有機物含量高，并含有大量病原體及寄生蟲卵等，容易腐化發(fā)臭，若不經(jīng)處理直接排放，則會對環(huán)境造成二次污染，嚴重危害生態(tài)環(huán)境[2]。多年來，污水處理廠的污泥脫水主要采用機械脫水方式，其中帶式壓濾機憑借結(jié)構(gòu)簡單、噪音低、能耗少、處理量大、運行安全可靠和可連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點，成為了目前國內(nèi)外污泥脫水普遍采用的設(shè)備[3]。重慶某污水處理廠型號為DNY2000-N的帶式壓濾機在2003年引入，在長期運行過程中，發(fā)現(xiàn)其存在一定問題，制約脫泥效率，影響污水處理正常運行，從而對出水水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。因此，本文針對該污水處理廠帶式壓濾機日常運行過程中存在的問題，提出了相應(yīng)的解決措施，來確保帶式壓濾機在長期運行過程中的穩(wěn)定性，保證污泥的處理質(zhì)量和處理效率。

2 該污水處理廠帶式壓濾機運行存在的問題

帶式壓濾機是一種由化學(xué)絮凝和機械擠壓原理相結(jié)合而組成的高效固液分離設(shè)備，污泥經(jīng)過化學(xué)調(diào)理后進入濾帶，在濾帶上進行重力濃縮脫水-楔形預(yù)壓脫水-壓榨脫水，污泥水分逐漸減少形成濾餅，通過網(wǎng)帶曲率變化和刮板清理實現(xiàn)固液分離；上、下濾帶經(jīng)過沖洗后重新使用，進行下一周期的污泥壓濾[4]。該污水處理廠帶式壓濾機在長期運行過程中，發(fā)現(xiàn)存在以下問題。

2.1 藥劑投加量不夠合理

污泥進入帶式壓濾機前需添加絮凝劑進行化學(xué)調(diào)理，但藥劑投加量必須根據(jù)實際情況選擇，投加量過多不僅會造成資源浪費，還會影響濾帶的透水性，從而影響壓濾機的正常運行；而投加量不足又會影響脫泥效果。該污水處理廠原采用水泵混合設(shè)備進行藥劑溶解混合，雖然混合方式簡單，但是投藥量難以做到精確計量，無法根據(jù)污泥濃度精確控制藥劑投加量，做到自動化控制投加。

2.2 上機后預(yù)濃縮處理效果不佳

帶式壓濾機在運行過程中屬于開放式運行，其濾帶兩側(cè)不密封。該廠的帶式壓濾機在運行過程中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)重力濃縮后的污泥含水率依舊較高時，會導(dǎo)致進入壓榨區(qū)的污泥出現(xiàn)“跑泥”現(xiàn)象，從兩側(cè)溢出，從而影響脫泥效果。

2.3 濾帶沖洗效果不佳

本文所提到的污水處理廠為節(jié)約水資源，同時提高中水利用率，因此選用中水進行濾帶沖洗。但在運行過程中發(fā)現(xiàn)：沖洗水管的過濾器以及濾帶沖洗噴頭堵塞頻繁，嚴重影響了沖洗效果，濾帶的使用壽命也受到了一定的影響。此外，每當(dāng)堵塞現(xiàn)象發(fā)生時，就需停機進行人工檢修，疏通噴頭，增加了生產(chǎn)成本。

2.4 濾帶糾偏裝置故障

帶式壓濾機通過感應(yīng)器控制糾偏氣缸往復(fù)運動達到自動糾偏的目的，而糾偏氣缸工作壓力則由空壓機提供[5]。該污水處理廠采用的是V型活塞式空壓機，在運行過程中噪聲大、氣源有雜質(zhì)、運轉(zhuǎn)時存在較大震動、氣壓不穩(wěn)定，影響了糾偏系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。同時還需要人工及時排水，否則也會對帶式壓濾機的穩(wěn)定工作產(chǎn)生一定影響。

3 帶式壓濾機優(yōu)化改造

為了保證帶式壓濾機的穩(wěn)定運行，不影響生物池的穩(wěn)定排泥，保證污水處理的正常運行，該廠針對上述問題，提出了相應(yīng)的解決措施并對設(shè)備進行了改造。

3.1 加藥系統(tǒng)改造

該廠原采用的水泵混合設(shè)備進行絮凝劑溶解，但其投加用量不穩(wěn)定，無法實現(xiàn)精確投加，而投加量過多或過少均會影響脫泥效果，因此在正常生產(chǎn)過程中需要調(diào)配好污泥和PAM的配比，防止絮凝劑粘連在濾帶上影響其通透性，從而保證濾布的通透度，增加污泥產(chǎn)量。該污水處理廠加藥系統(tǒng)改造新增了PAM溶藥裝置，可實現(xiàn)絮凝劑的精確投加。絮凝劑加藥罐有效容積為10 m3，罐體采用不銹鋼材質(zhì)，設(shè)置進水孔、加藥孔、玻璃管式液位計，加藥斗有效容積為30kg PAM，采用螺旋放料器緩慢放藥，半小時可放料20kg。該加藥系統(tǒng)的改造保證了絮凝劑的精確投加。

圖1 改進前后絮凝劑溶藥裝置

3.2 濾帶重力脫水段改造

傳統(tǒng)帶式壓濾機采用濾帶重力預(yù)濃縮脫水段結(jié)構(gòu)，污泥中的自由水隨著濾帶的運行在重力的作用下被去除。重力脫水區(qū)的脫水量最大，脫水效率也最高，對之后的脫水效果有著重要影響[6]。但重力脫水效果與重力脫水時間有關(guān)，會受到重力脫水區(qū)濾帶長度以及運行速度的限制，導(dǎo)致污泥在該階段的脫水效果不理想，進入到壓榨區(qū)的污泥含水率仍然較高，出現(xiàn)“跑泥”現(xiàn)象。因此該污水處理廠將傳統(tǒng)的重力濃縮段結(jié)構(gòu)改造為轉(zhuǎn)鼓篩筒結(jié)構(gòu)，通過重力加離心力的方式強化預(yù)濃縮效果，提高預(yù)濃縮后的含固率，消除進入壓榨段后的“跑泥”現(xiàn)象，其改造前后如圖2所示。

圖2 重力濃縮段改造前后

3.3 增強濾布通透性

污泥中的水分通過濾布過濾而實現(xiàn)固液分離，因此濾布的通透性決定了帶式壓濾機對污泥水分的去除能力[7]，而濾布的反沖洗效果和通透程度則主要受到中水水質(zhì)的影響。該污水處理廠的帶式壓濾機采用中水泵直接將接觸消毒池中水送至脫水機中水管道上，連接噴頭直接對濾布進行沖洗，每小時需要中水20—30 m3，中水壓力不低于0.5MPa，中水噴頭孔徑為0.5mm，一旦中水中存在大于該孔徑物質(zhì)，則容易造成噴嘴堵塞，導(dǎo)致濾布清洗不干凈，影響脫水效果。為了增強濾布的通透性，改善中水沖洗效果，該廠采用中水轉(zhuǎn)鼓自動過濾系統(tǒng)濾除中水中含有的懸浮雜質(zhì)，如圖3所示。該自動過濾系統(tǒng)過濾流量為160 m3/h，滿足沖洗水量要求，能過濾0.07mm及以上懸浮雜質(zhì)，水質(zhì)滿足沖洗要求，中水水壓為0.8MPa，滿足沖洗壓力要求。該中水轉(zhuǎn)鼓自動過濾系統(tǒng)消除了中水過濾器堵塞、噴頭堵塞情況的發(fā)生，從而確保足夠的沖洗水壓力和流量，濾帶沖洗效果得以長期保證。同時，還從根本上消除了人工清洗過濾器、清洗噴頭帶來的人工工作量，減少了由人工操作導(dǎo)致的安全風(fēng)險，同時還有效降低了運行成本，確保了帶式壓濾機安全穩(wěn)定運行。

圖3 改造前后中水過濾系統(tǒng)

3.4 濾帶糾偏系統(tǒng)改造

帶式壓濾機在運行過程中經(jīng)常會發(fā)生濾帶偏離的現(xiàn)象，因而需要設(shè)置濾帶糾偏裝置，以糾正跑偏的濾帶，保證帶式壓濾機的正常運行。空壓機提供一定壓力的壓縮空氣以使濾帶緊張，從而產(chǎn)生使濾帶運動的摩擦力、脫水的擠壓力以及糾偏氣缸工作壓力。當(dāng)空壓機運行不穩(wěn)定時，影響濾帶張緊和糾偏系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。為了保證空壓機給糾偏氣缸提供穩(wěn)定潔凈的氣源，該污水處理廠將原有的V型活塞式空壓機更新為螺桿空壓機供氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)由完整的螺桿空氣壓縮機組、電機、儲氣罐、安全閥、過濾器和電子排水器等組成，空壓機排氣量由原來的0.36m3/min提升至1m3/min，排氣壓力由0.5MPa提升至0.8MPa。該系統(tǒng)穩(wěn)定性高、效率高、振動小、噪音低，能夠持續(xù)穩(wěn)定提供糾偏氣缸所需的正常氣壓。

圖4 改造前后空壓系統(tǒng)

4 總結(jié)

帶式壓濾機是污水處理廠的重要設(shè)備，確保其穩(wěn)定性和可靠性是保障污泥脫水效率的關(guān)鍵所在。本文對某污水處理廠中的帶式壓濾機運行過程中存在的問題進行了分析，發(fā)現(xiàn)其存在藥劑投加量不合理、上機后預(yù)濃縮處理效果不佳、濾帶沖洗效果不佳和濾帶糾偏裝置故障等問題，這對出泥含水率以及設(shè)備的使用壽命都產(chǎn)生了很大的影響。因此，該廠進行了相應(yīng)的改造工作，有效提升了污泥的脫水效率以及設(shè)備的使用壽命，確保了帶式壓濾機長期可靠穩(wěn)定運行。