前言

近幾年來，安徽省合肥市中心城區(qū)污水處理規(guī)模逐步擴大，預計到２０２０年，合肥市中心城區(qū)污水處理規(guī)模將達到２５３．５萬ｍ３/ｄ，中心城區(qū)污泥產(chǎn)量將達到１３６０ｔ/ｄ。合肥市排水管理辦公室組織編制了《合肥市近期污泥處理處置專項規(guī)劃（２０１８－２０２１）》，根據(jù)該規(guī)劃要求，各污水處理廠將結(jié)合自身實際情況，將污泥干化、協(xié)同焚燒、高干脫水與建材利用并行的手段作為近期主要處理處置方案，同時將土地簡易堆肥作為應急補充手段，減少污水處理廠外運污泥量，以期應對當前合肥市“污泥圍城”的現(xiàn)象。

污泥深度脫水技術的大規(guī)模普及與使用是在２０世紀６０年代，較傳統(tǒng)的帶式脫水機和離心脫水機而言，含水率可以控制到６０％甚至更低，同時還具有設備費用低、能耗低、序批式運行等特點。合肥經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)污水處理廠一、二、三期處理總規(guī)模３０萬ｍ３/ｄ，污水處理采用ＡＡＯ氧化溝工藝，污泥處理采用帶式濃縮脫水＋離心脫水，脫水后污泥含水率８０％，泥餅大多采用好氧堆肥、園林綠化、熱電廠焚燒等處置途徑。經(jīng)開區(qū)污水處理廠為達到污泥減量化的需要，減少污水處理廠外運污泥量，２０１９年底建成并投產(chǎn)高干污泥脫水車間１座，占地面積１６８４．８ｍ２，采用帶式濃縮＋調(diào)理改性＋板框壓濾機工藝，設計產(chǎn)泥量１５０ｔ/ｄ，含水率６０％。

板框壓濾脫水系統(tǒng)介紹

板框壓濾系統(tǒng)由進泥螺桿泵、ＰＡＭ配藥系統(tǒng)、帶式濃縮機、調(diào)理池、板框壓濾機、隔膜壓榨系統(tǒng)、回用水系統(tǒng)、皮帶輸送機等組成。２板框壓濾系統(tǒng)各工段介紹及運行現(xiàn)狀２．１儲泥池及濃縮機系統(tǒng)儲泥池通過原一期回流泵旁通及二、三期剩余泵將剩余污泥送至儲泥池，通過電動閥門切換調(diào)節(jié)進泥，保證進泥濃度最優(yōu)化。５臺濃縮機從儲泥池底部取泥，通過各自對應螺桿泵進泥，進泥含固率約為１％～２％，加ＰＡＭ溶液經(jīng)重力沉降區(qū)濃縮后，通過管道進入調(diào)理池，含固率達到３％～５％。

配藥系統(tǒng)

配藥系統(tǒng)分為濃縮段與調(diào)理池兩部分，濃縮段加藥為ＰＡＭ，采用２臺三槽式ＰＡＭ制備裝置，制備能力４０００Ｌ/ｈ，藥劑濃度為０．２％。調(diào)理池加藥為ＰＡＭ、ＰＡＣ，采用２臺三槽式ＰＡＭ制備裝置，制備能力１２００Ｌ/ｈ，ＰＡＭ溶液濃度為０．２％，ＰＡＣ溶液濃度為１０％。２．３調(diào)理池系統(tǒng)調(diào)理池共４座，分別安裝有進泥閥與出泥閥，單池有效容積２７３ｍ３，進泥時通過安裝在池頂觀察口處的超聲波液位計實時數(shù)據(jù)控制調(diào)理池泥位從１．５ｍ升至４．５ｍ，進泥量約為１３６ｍ３，螺桿泵投加０．２％ＰＡＭ溶液１２ｍｉｎ（流量１５ｍ３/ｈ），攪拌２０ｍｉｎ，離心泵投加１０％ＰＡＣ溶液３．５ｍｉｎ（流量１０ｍ３/ｈ），經(jīng)充分調(diào)理后進入板框壓濾系統(tǒng)。

隔膜式板框壓濾機系統(tǒng)

隔膜式板框壓濾機運行原理及設計參數(shù)隔膜式板框壓濾機進泥完成后，通過壓榨水泵向濾板的隔膜中注入高壓水，通過隔膜膨脹產(chǎn)生張力對污泥進行擠壓，濾液透過濾布滲出，經(jīng)過濾板四周的導流槽排出，剩余的泥餅附著在濾布上，卸泥時濾板松開后，受重力自然脫落至輸送機，裝車外運。

隔膜式板框壓濾機濾布選型

板框壓濾機的濾布主要通過比較過濾物質(zhì)的理化性質(zhì)進行選擇，即物料的剝離性、化學性和物理性、過濾后泥餅的干燥性。第一，濾渣的剝離性能會直接影響壓濾機設備的工作效率，濾渣表面光滑無黏粘性，濾液就會迅速從濾布中析出，過濾時間短，過濾效率高。反之，黏粘性越強，過濾效率就越低。第二，根據(jù)濾后液的ｐＨ等化學性質(zhì)來選擇，不同酸堿程度選擇適合自己的濾布種類。第三，通過觀察濾渣的形狀、顆粒是否均勻、是否堅硬，進而決定濾布的耐磨性。第四，濾后液溫度也會對濾布使用周期和過濾效果造成影響。根據(jù)過濾液的溫度、酸堿度、濾布材質(zhì)的耐磨性、再生性等多方面進行選型，選用１ｋＰａ大氣壓下透氣度為５００Ｌ/（ｍｉｎ·ｍ２）的濾布型號。濾布材質(zhì)為錦綸＋網(wǎng)格布材質(zhì)，錦綸層為過濾層，網(wǎng)格布的作用是壓榨過程中通過張力保護錦綸層的保護層。該濾布過濾速度快，截留性能好，使用壽命長（８０００ｈ左右），濾布表面經(jīng)過砑光處理，使得污泥對濾布的粘附力減小，泥餅剝離性好，容易清洗。

隔膜式板框壓濾機過濾板選型

過濾板尺寸為２０００ｍｍ×２０００ｍｍ，濾板為隔膜板結(jié)構(gòu)形式，壓縮板采用增強聚丙烯材料，隔膜采用熱塑性彈性體，質(zhì)量輕強度高，防腐性能好。濾板結(jié)構(gòu)采用大直徑中心進料，使濾液在進料泵的輸送快速進入密封濾室形成泥餅，中間吹風，兩側(cè)排液，能夠使得物料均勻分布同時使得濾板兩側(cè)的壓力平衡，確保了過濾效果。

隔膜式板框壓濾機運行參數(shù)的摸索

以單一調(diào)理池進泥為例，調(diào)整藥劑投加、壓榨壓力、壓榨時間等參數(shù)，控制變量的方法，尋找含水率與參數(shù)的關系。不難看出，ＰＡＣ投加量、壓榨時間、壓榨壓力對含水率影響較大，含水率受ＰＡＭ投加量、進泥時間影響不明顯。此外板框濾布每運行超過４８～７２ｈ后，通過自動清洗裝置使用中水回用進行濾布的反洗，反洗后板框進泥量增加明顯，泥餅厚度增加，含水率有所下降。板框壓濾機系統(tǒng)運行流程分為：“進料、壓榨、正吹、反吹、放空、卸料、清洗”七個操作步驟。進料時間１６０ｍｉｎ，壓榨時間６０ｍｉｎ，正吹時間４５ｓ，反吹４５ｓ，放空１５ｍｉｎ，卸泥４５ｍｉｎ。調(diào)試期運行至今，通過對隔膜式板框壓濾機核心參數(shù)的摸索與探究，已經(jīng)掌握了一套調(diào)節(jié)和控制泥餅含水率的方法。通過對泥餅含水率的實時檢測，及時調(diào)整各項參數(shù)，保證含水率穩(wěn)定達標。

結(jié)語

通過隔膜式板框壓濾機在合肥經(jīng)開區(qū)污水處理廠污泥深度處理項目中的應用，配合ＰＡＭ與ＰＡＣ兩種藥劑進行調(diào)理，ＰＡＭ投加量為２．６３ｋｇ/ｔＤＳ，ＰＡＣ投加量為２７６ｋｇ/ｔＤＳ，出泥含水率＜６０％。滿足了《合肥市近期污泥處理處置專項規(guī)劃（２０１８－２０２１）》對污泥含水率的基本要求，減少了污泥外運量，也一定程度上填補了合肥市污泥處置能力不足的缺口。噸干泥成本低于同行業(yè)參考值，該項目可為有類似需求的污水處理廠提供技術參考。

作者：陳教授