引言

現(xiàn)階段，國家對城市生活污水處理廠出廠污泥含水率的要求逐步提高，其必須低于 65%。為達(dá)到污泥處置要求，某生活污水處理廠將原來的離心脫水機(jī)替換成板框壓濾機(jī)，實(shí)現(xiàn)污泥減量化改造。運(yùn)行初期，板框壓濾機(jī)運(yùn)行效率較高，出泥含水率低，但是運(yùn)行成本較高，所以，人們需要對初期運(yùn)行進(jìn)行改進(jìn)，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)和過程，減少成本費(fèi)用，保證運(yùn)行效果。初期運(yùn)行優(yōu)化方案如下。

1.0? 污泥調(diào)理板框壓濾機(jī)進(jìn)泥前需要進(jìn)行污泥調(diào)理，即將濃縮后的污泥投入調(diào)理池內(nèi)，投加 PAM 和鐵鹽并充分?jǐn)嚢瑁瑥亩_保絮凝效果。污泥調(diào)理主要參數(shù)為攪拌時(shí)間和加藥量。

1.1 攪拌時(shí)間在調(diào)理池內(nèi)，當(dāng)泥位達(dá)到攪拌器開啟液位后，開始攪拌，藥劑投加完畢后，仍需要進(jìn)行一段時(shí)間的充分?jǐn)嚢瑁対饪s后的污泥和藥劑充分混合，然后開始向板框壓濾機(jī)內(nèi)進(jìn)料。運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，攪拌時(shí)間影響污泥與藥劑的混合效果，會直接影響出泥泥餅含水率。廠家設(shè)定的攪拌時(shí)間為 10 ～ 15 min，為保證攪拌充分和節(jié)能降耗，本研究對攪拌時(shí)間進(jìn)行多次優(yōu)化試驗(yàn)，結(jié)果如表 1 所示。

由表 1 可以看出，在進(jìn)泥含水率和污泥性質(zhì)基本相同的情況下，5 ～ 15 min 攪拌時(shí)間內(nèi)，隨著攪拌時(shí)間的增加，泥餅含水率逐漸提高，板框壓濾機(jī)進(jìn)泥量也有所提高；15 min 后，攪拌混合均勻，效果變化不大，如果攪拌時(shí)間不足（5 min），藥劑與污泥沒有充分混合就進(jìn)行脫水，泥餅含水率在達(dá)標(biāo)線附近浮動(dòng)，所以將攪拌時(shí)間優(yōu)化為配藥完成后攪拌 15 min。當(dāng)然，攪拌效果還與進(jìn)泥性質(zhì)有關(guān)。對于生活污水活性污泥來說，不同季節(jié)有機(jī)分含量變化較大，在不同污泥性狀下，藥劑與污泥混合時(shí)間不同。運(yùn)行初期，污泥有機(jī)分含量較為穩(wěn)定（約 50%），故在后續(xù)運(yùn)行過程中應(yīng)分季節(jié)繼續(xù)進(jìn)行多次試驗(yàn)，目標(biāo)是制定出不同季節(jié)、不同污泥性質(zhì)下最優(yōu)化的攪拌時(shí)間，確保脫水效果同時(shí)節(jié)能降耗。

1.2 加藥量調(diào)試期間，廠家提供的 PAM 加藥量為每噸干泥3 kg，藥劑配比為 2.3‰，鐵鹽投加量為每噸干泥 300 kg。運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)，如果進(jìn)泥含固率不同，就需要投加不同的藥劑。鐵鹽直接影響絮凝效果。如果 PAM 投加量較少，就會影響泥餅含固率；如果投加較多，會堵塞濾布，造成板框壓濾機(jī)濾水效果差，同樣會影響泥餅含固率。在調(diào)理污泥時(shí)，藥劑投加量通過投加時(shí)間進(jìn)行控制。運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，即便是同一天，每次調(diào)理池進(jìn)完污泥后，其含水率也有所差異。如果按固定時(shí)間投加藥劑，則出泥含水率會發(fā)生變化，甚至可能會超標(biāo)。所以，每次調(diào)理池進(jìn)泥完成后，都需要調(diào)整藥劑投加時(shí)間，即調(diào)整藥劑投加量。人們可以根據(jù)公式，對藥劑投加量進(jìn)行優(yōu)化。Q=(h-h0)·V·n·k（1）T=3 600Q/Q0（2）式中，Q為投加量；h為調(diào)理池進(jìn)泥結(jié)束液位；h0為調(diào)理池進(jìn)泥初始液位；V為調(diào)理池容積；n為進(jìn)泥含固率；k為投加比；T為投加時(shí)間；Q0為泵流量。由式（1）、式（2）可知，每次調(diào)理池進(jìn)泥結(jié)束后，只需要輸入調(diào)理前、后液位及進(jìn)泥含固率，即可計(jì)算出投加藥劑時(shí)間，然后在自控程序中對調(diào)理時(shí)間進(jìn)行輸入更改，即可完成對投加時(shí)間的控制。調(diào)理池進(jìn)泥前后，液位可以從上位機(jī)直接查詢，而進(jìn)泥含固率通過污泥濃度計(jì)測量污泥濃度后換算得出。鐵鹽、PAM投加效果如表 2、表 3 所示。

由表 2、表 3 可以看出，在不同的進(jìn)泥含固率下，通過公式計(jì)算進(jìn)行藥劑投加控制，泥餅含水率基本都符合要求，均值約為 61%。當(dāng)然，隨著季節(jié)變化，生活污水處理廠活性污泥的有機(jī)分含量等參數(shù)不斷變化，一般夏季活性污泥的有機(jī)分含量比冬季低。所以，后期運(yùn)行優(yōu)化主要考慮兩點(diǎn)。一是在不同季節(jié)、不同污泥性狀下進(jìn)行投加比試驗(yàn)，觀察泥餅含水率變化，明確適應(yīng)生活污水處理廠污泥的 SV、MLVSS/MLSS、投加比、泥餅含水率四者的關(guān)系，再根據(jù)不同的 SV 和 MLVSS/MLSS 進(jìn)行階段性的投加比調(diào)整，從而達(dá)到投加量最優(yōu)化。二是在加藥量增加時(shí)，泥餅含水率會減少，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少，外運(yùn)費(fèi)減少，但藥劑費(fèi)用和電費(fèi)會增加，在今后運(yùn)行中，如果能自如控制泥餅含水率和加藥量的關(guān)系，則需要進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)算，在保證泥餅達(dá)標(biāo)的前提下，降低運(yùn)行成本，確定最終的藥劑投加量。

2 .0 單次進(jìn)泥量與壓榨壓力板框壓濾機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)泥量是每板 120 m3，單次進(jìn)泥量多少由以下參數(shù)控制：低壓壓榨壓力、恒壓時(shí)間、高壓壓榨壓力、恒壓時(shí)間、壓榨時(shí)間等。其中，低、高壓壓榨壓力是廠家根據(jù)設(shè)備性能設(shè)定的，低壓壓榨恒壓為 600 kPa，最高為 750 kPa，超過 750 kPa 后會轉(zhuǎn)入高壓，高壓恒壓為 1 200 kPa，最高值為 1 350 kPa， 超過 1 350 kPa 會進(jìn)入壓榨。這些壓力值是廠家根據(jù)其設(shè)備安全性能確定的，出于安全方面考慮，一般不建議改變。所以，進(jìn)泥量優(yōu)化只能進(jìn)行恒壓時(shí)間調(diào)整。

2.1 低壓恒壓時(shí)間如表 4 所示，50 min 和 60 min 的試驗(yàn)采用同一調(diào)理池泥，所以進(jìn)泥含水率一致，而進(jìn)泥量和含水率上，50 min 還達(dá)不到要求，60 min 還沒有達(dá)到最優(yōu)化，進(jìn)泥 70 min，進(jìn)泥量和含水率方面，基本達(dá)到最優(yōu)化；進(jìn)泥 80 min 的試驗(yàn)則多數(shù)沒有完成，分別在時(shí)間 73 min、 75 min 后達(dá)到最高壓力，轉(zhuǎn)入高壓進(jìn)泥。多次試驗(yàn)結(jié)果基本一致，所以目前低壓恒壓時(shí)間定為 70 min。

2.2 高壓恒壓時(shí)間及壓榨時(shí)間如表 5 所示，由于經(jīng)歷過完善的低壓進(jìn)料，所以幾種時(shí)間的含水率基本都能達(dá)標(biāo)，但在 80 min 時(shí)進(jìn)泥量和含水率效果最佳，所以高壓恒壓時(shí)間定為 80 min。

2.3 壓榨時(shí)間如表 6 所示，經(jīng)過試驗(yàn)，壓榨時(shí)間設(shè)定在 50 min較為合適。低于 50 min，泥餅含水率相對較高；高于50 min，泥餅含水率相差不大，浪費(fèi)能源。

當(dāng)然，以上時(shí)間試驗(yàn)都是在污泥含固率相對穩(wěn)定的情況下進(jìn)行的，對于各時(shí)間段的設(shè)定，還應(yīng)將加藥量、含固率等因素綜合考慮，這也是下一步對壓榨時(shí)間優(yōu)化的工作方向。3 ?結(jié)論本文通過對板框壓濾機(jī)初期運(yùn)行的優(yōu)化得出了各個(gè)運(yùn)行參數(shù)的初期運(yùn)行值。在下一步的運(yùn)行過程中，人們需要繼續(xù)積累運(yùn)行數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，對后期運(yùn)行進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，在運(yùn)行過程中隨時(shí)調(diào)整參數(shù)，保證板框壓濾系統(tǒng)高效低成本運(yùn)行，為以后新建、改建生活污水處理廠污泥壓濾系統(tǒng)提供有效支持。