一、工程背景
壓濾機(jī) 隨著城市的人口數(shù)量急劇增長(zhǎng),使城市水環(huán)境污染面臨 嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為迅速解決此問題,近幾年城鎮(zhèn)污水處理廠在大 規(guī)模建設(shè),在處理污水的過程中其產(chǎn)生的污泥也成為新的環(huán) 境污染源,如處理不及時(shí)將造成二次污染,這些污泥具有高 含水率、異味等問題,對(duì)這些污泥的深度脫水成為重點(diǎn)處理
對(duì)象之一。 研究發(fā)現(xiàn),污水廠污泥經(jīng)投加聚丙烯酰胺 [1] 充分?jǐn)嚢杌?合調(diào)質(zhì)后,用隔膜壓濾機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行深度脫水處理 [2],能達(dá) 到含水率≤ 60% 的污泥濾餅,實(shí)現(xiàn)污泥減量化無害化;并 且隔膜壓濾機(jī)技術(shù)成熟、含水率低、能耗低等優(yōu)勢(shì)顯著,所 以,本文選用隔膜壓濾機(jī)作為污水脫水設(shè)備。本文所述污水 處理廠處理水量 2 萬 m3 /h,采用粗格柵 + 細(xì)格柵及旋流沉砂 池 + 改良型 Carrousel 2000 氧化溝(選擇區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧 區(qū)和好氧區(qū))+ 二沉池 + 中間提升池 + 高密池 + 濾布濾池 + 紫外消毒池 + 巴氏計(jì)量槽對(duì)污水進(jìn)行凈化處理,經(jīng)處理后 的污水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918- 2002)一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)。
二、污泥脫水系統(tǒng)概述
污泥脫水系統(tǒng)由:污泥進(jìn)料螺桿泵、隔膜壓濾機(jī) [3]、壓 榨水箱、壓榨水泵、沖洗水箱、沖洗水泵、吹脫氣體儲(chǔ)罐、 儀表氣體儲(chǔ)罐、冷凍干燥機(jī)、空壓機(jī)、污泥斗、電磁流量 計(jì)、壓力傳感器、氣動(dòng)閥門、手動(dòng)閥門等組成。 污泥進(jìn)料螺桿泵將污泥泵入隔膜壓濾機(jī),填滿整個(gè)過 濾腔,當(dāng)達(dá)到 9Mpa 時(shí)設(shè)備停止過濾,由壓榨水泵將填充膨 脹物(介質(zhì)為水)注入隔膜壓濾機(jī)的壓榨系統(tǒng)中的 2 張彈性 膜,壓榨系統(tǒng)的整張彈性膜會(huì)鼓起,使壓力作用于濾餅,隨 著壓力的不斷增大,將濾餅中能夠穿過濾布的液體壓出,從 而實(shí)現(xiàn)濾餅的二次脫水,使濾餅的含水率更低。隔膜壓濾機(jī) 優(yōu)點(diǎn)如表 1 所示。
自動(dòng)化控制中心是整個(gè)污泥脫水系統(tǒng)的大腦,控制著污 泥脫水系統(tǒng)的正常運(yùn)行,其組成部分:不銹鋼控制柜、人機(jī) 界面、PLC、變頻器、元器件、開關(guān)、程序軟件等組成。具 備“手動(dòng)”“自動(dòng)”操作模式,并具備遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作功能。 在自動(dòng)運(yùn)行時(shí),隔膜壓濾機(jī)的所有命令、工作步驟將根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)作,自動(dòng)運(yùn)行工藝如下:
- 旋鈕開關(guān)切換到自動(dòng)位置,按下“啟動(dòng)”按鈕開關(guān), 液壓泵站啟動(dòng)壓緊壓緊板,到達(dá)設(shè)定壓力時(shí)自動(dòng)停止。
- 液壓泵站啟動(dòng)完畢后 3 秒自動(dòng)打開氣動(dòng)進(jìn)料閥,進(jìn)料 閥開啟完畢后,污泥進(jìn)料螺桿泵啟動(dòng),將污泥泵入壓濾機(jī)進(jìn) 行過濾。當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí),壓濾機(jī)進(jìn)入保壓狀態(tài)。
- 保壓結(jié)束后進(jìn)入壓榨狀態(tài),壓榨氣動(dòng)閥開啟,注入介 質(zhì)水于壓榨系統(tǒng)進(jìn)行鼓膜壓榨,到達(dá)設(shè)定壓榨參數(shù)時(shí),自動(dòng) 關(guān)閉壓榨氣動(dòng)閥。
- 開啟吹脫氣動(dòng)閥,將濾板內(nèi)的介質(zhì)水放空。
- 壓濾機(jī)壓榨結(jié)束后進(jìn)入卸料步驟,拉板小車將濾板逐 塊拉開,人工鏟泥,所有濾板卸料完成后拉板小車回到原 位,進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
三、調(diào)試準(zhǔn)備
- 調(diào)試開始前,污泥脫水系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備廠家均需到場(chǎng),如 螺桿泵、壓濾機(jī)、加藥系統(tǒng)、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)、壓縮空氣系 統(tǒng)等相關(guān)人員,進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試,以保證污泥脫水系統(tǒng)順利完 成調(diào)試運(yùn)行工作。
- 調(diào)試工具:扳手、螺絲刀、萬用表、切割機(jī)、焊機(jī)、 水平儀等工具。
- 電氣連接工作由電工完成。電源、電機(jī)等接線正確無 誤,轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)方向的箭頭一致。
- 污泥進(jìn)料螺桿泵運(yùn)行前,清理泵前的管路,必須清理 干凈大于 3mm 的顆粒。
- 檢查污泥進(jìn)料螺桿泵、隔膜壓濾機(jī)、壓榨水箱、壓榨 水泵、沖洗水箱、沖洗水泵、吹脫氣體儲(chǔ)罐、儀表氣體儲(chǔ) 罐、冷凍干燥機(jī)、空壓機(jī)、污泥斗、電磁流量計(jì)、壓力傳感 器、氣動(dòng)閥門、手動(dòng)閥門是否安裝完整,符合設(shè)計(jì)要求。
- 檢查污泥脫水系統(tǒng)內(nèi)的所有管路,法蘭、閥門螺栓是 否上緊,焊接點(diǎn)是否完好,避免運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。
- 壓力容器、泵、空氣壓縮機(jī)等均安裝齊全完好。
- 復(fù)核壓濾機(jī)機(jī)架縱向和橫向是否保持水平,縱向和橫 向必須保持水平。
- 檢查隔膜壓濾機(jī)止推板支腿是否固定,機(jī)座支腿是否 處于自由位移狀態(tài),檢查翻板開啟與地坑位置是否無誤,確 保地坑邊緣不要擋住翻板的開啟。復(fù)核壓濾機(jī)機(jī)架縱向和橫 向是否保持水平,縱向和橫向必須保持水平。檢查各工藝管 道的安裝是否嚴(yán)格按照施工圖紙安裝。
- 檢查隔膜壓濾機(jī)濾板安裝數(shù)量與排列順序是否準(zhǔn)確 無誤,嚴(yán)格按規(guī)定的工藝配置排列濾板不可以隨意排列,檢 查配套濾板平衡墊是否安裝。濾布的安裝情況、膜配分裝、 孔徑順序一致,單片濾布安裝正確夾布鎖母緊固且所有濾 布平整無折疊。
- 檢查液壓系統(tǒng)是否安裝無誤、油品牌號(hào)落實(shí)準(zhǔn)確、油 管連接是否準(zhǔn)確,高壓油管連接確保美觀,無死彎麻花狀。
- 檢查設(shè)備主體各個(gè)部位的小的附屬件是否缺失、損壞。
- 檢查電氣系統(tǒng)所用電壓是否與現(xiàn)場(chǎng)電壓匹配,在上 電之前務(wù)必通知現(xiàn)場(chǎng)客戶主管供電,以防出現(xiàn)電擊事故。準(zhǔn) 備上電時(shí),電柜內(nèi)所有分配開關(guān)確保處于斷開狀態(tài),由專業(yè) 電工用萬用表測(cè)量進(jìn)電主線 U/V/W/N 相序無誤,務(wù)必做到不 盲目上電。
- 藥劑準(zhǔn)備:根據(jù)污水性質(zhì)提前通過小試選擇合適的 產(chǎn)品型號(hào),保證藥劑充足;提前 2 小時(shí)使用不含有懸浮性物 質(zhì)和無機(jī)鹽的中性,低硬度的清水配置 0.2% 濃度的 PAM 溶 液,配制溶液不應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間存放,最好現(xiàn)用現(xiàn)配,溶液存放不 要超過 24 小時(shí)。
四、調(diào)試步驟
(一)檢查整機(jī)
- 電氣系統(tǒng)的檢查:元器件是否按設(shè)計(jì)要求安裝,所有 接線端口接線是否正確。
- 液壓站加入約 300L 的 25# 抗磨液壓油。
- 清點(diǎn)濾板,檢查濾布安裝是否規(guī)范,濾布應(yīng)整齊、不 能有褶皺;檢查濾板水龍頭安裝是否正確。
- 再次檢查所有管路、閥門的安裝是否正確合理,需與 施工圖一樣。
- 檢查污泥調(diào)理池內(nèi)的污泥是否調(diào)配完成,空壓機(jī)氣體 是否制備完成。
(二)液壓系統(tǒng)調(diào)試
點(diǎn)動(dòng)電機(jī),時(shí)間不允許超過 3 秒,觀察轉(zhuǎn)向是否與柱塞 泵所標(biāo)注轉(zhuǎn)向一致。在設(shè)備未進(jìn)料的情況下,首先將油缸上 的電接點(diǎn)壓力表的上限調(diào)至 5MPa,下限調(diào)至 2MPa,并將高 壓腔處的排氣閥打開進(jìn)行排氣,需反復(fù)多次將油缸內(nèi)的空氣 排盡;然后進(jìn)行濾板的排放,濾板的偏移量不可超過 5mm, 否則將因?yàn)V板的密封面減小,引起濾板的損壞和濾液泄漏等 現(xiàn)象。再將油缸上的電接點(diǎn)壓力表的上限調(diào)至 10MPa,下限 調(diào)至 7MPa,進(jìn)行壓緊,檢查壓濾機(jī)各受力點(diǎn)情況,主梁兩 側(cè)有無異常情況;最后將油缸上的電接點(diǎn)壓力表的上限調(diào)至 14MPa,下限調(diào)至 12MPa,進(jìn)行壓緊;如無其他異常情況即
可進(jìn)料。
(三)過濾部分調(diào)試
壓緊配板和隔膜板保壓。開啟進(jìn)料閥門,啟動(dòng)污泥進(jìn)料 螺桿泵,開啟濾板上的所有水龍頭,并觀察水龍頭濾液是否 排出,進(jìn)料壓力是否增大,將壓力控制在設(shè)定值內(nèi)。由于濾 布的毛細(xì)現(xiàn)象,剛開始過濾時(shí),濾液有少許混濁。暗流機(jī)型 過濾 4—5 分鐘后可正常將進(jìn)料閥門緩慢開大,并打開溢流閥, 當(dāng)進(jìn)料壓力上升至設(shè)定壓力,當(dāng)濾液流出很少時(shí)停止進(jìn)料。 開啟壓榨水泵向?yàn)V板內(nèi)的壓榨系統(tǒng)泵入介質(zhì)水,把濾室 內(nèi)的水分壓榨出來,達(dá)到壓榨設(shè)定時(shí)間后,開啟卸壓氣動(dòng) 閥,將壓榨系統(tǒng)的壓力卸至 0Mpa。
(四)水洗架的調(diào)試
檢查水洗架安裝是否正確無誤,目測(cè)電氣連線順暢美 觀,檢查各信號(hào)連線是否完整,所有水洗系統(tǒng)的接近開關(guān)限 位,提前手測(cè)信號(hào)務(wù)必保證反饋準(zhǔn)確,各個(gè)步驟的電機(jī)轉(zhuǎn)向 調(diào)整準(zhǔn)確,各個(gè)水洗膠管連接目測(cè)是否美觀,水洗主梁務(wù)必 水平,中間支腿頂絲全部緊固到位,水洗架車前移后移到位 即停且限位靈敏,限位位置調(diào)整好后扳手緊固并且前后移信 號(hào)螺絲緊固好。
(五)翻板的調(diào)試
翻板限位的開限位與關(guān)限位提前安裝準(zhǔn)確并手測(cè)量信號(hào) 無誤,檢查翻板電機(jī)轉(zhuǎn)向無誤,上下翻板高壓油管連接無
誤,啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)翻板,首先調(diào)整好上翻板的關(guān)閉位,把上 翻板的關(guān)閉限位位置調(diào)整準(zhǔn)確并且用扳手緊固,再調(diào)整下翻 板的關(guān)閉位,使兩扇翻板間的疊合度不超過 1cm,且最好呈 最大的屋脊形態(tài),關(guān)閉位調(diào)整好后再調(diào)整開啟位,根據(jù)地坑 尺寸合理調(diào)整限位位置并緊固好,開啟形態(tài)原則盡量呈 90° 垂直,濾餅掉落不撞擊翻板為宜。
(六)過濾自動(dòng)模式操作步驟
在自動(dòng)模式下,點(diǎn)動(dòng) [ 程序啟動(dòng) ] 按鈕,壓濾機(jī)將按照 工藝順序依次自動(dòng)運(yùn)行:松開、取拉板、壓緊、保壓循環(huán)等 待。具體如下:
- 松開:“松開”開啟,泵站電機(jī)啟動(dòng),松開電磁閥打 開,壓緊板后退至起點(diǎn),到達(dá)起點(diǎn)后進(jìn)入“取板”。
- 拉板卸料:“取板”和“拉板”自動(dòng)交替啟動(dòng),進(jìn)行 卸料。當(dāng)卸料時(shí),根據(jù)需要,可以拉動(dòng)“暫停”,繼續(xù)卸料, 再次拉動(dòng)“暫?!奔纯伞P读贤戤叄≤嚪祷氐叫≤囅尬唬?停止卸料動(dòng)作,轉(zhuǎn)入“壓緊步”。
- 壓緊:?jiǎn)?dòng)液壓泵站,壓緊板前移至設(shè)定位置,達(dá)到 設(shè)定壓力時(shí)液壓泵站電機(jī)停止前移,并保壓在設(shè)定值,此時(shí) 氣動(dòng)污泥進(jìn)料螺桿泵開始進(jìn)料。
(七)參數(shù)設(shè)置
參數(shù)設(shè)置情況具體如表 2 所示。
五、調(diào)試期間出現(xiàn)的問題及解決方案
(一)自動(dòng)模式下污泥進(jìn)料螺桿泵無法啟動(dòng)。檢查壓力 傳感器、自控系統(tǒng)、變頻器是否接線或參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤,對(duì)問題進(jìn)行排查,排查出是變頻器參數(shù)設(shè)置問題導(dǎo)致。得出結(jié) 論:同一變頻器對(duì)不同運(yùn)行工藝、不同廠家生產(chǎn)的螺桿泵參 數(shù)的設(shè)置不同。
(二)絮凝劑聚丙烯酰胺投加量。聚丙烯酰胺投加量要 根據(jù)污泥濃度適量加入,投加量不夠達(dá)不到脫水機(jī)的壓濾要 求,壓出的泥餅含水率過高無法成形;投加量過多不但效果 不明顯,且造成消耗增加,同時(shí)影響壓濾機(jī)的通過能力,影 響壓濾效果并對(duì)濾布造成堵塞。在 1m3 的剩余污泥中投加濃 度為 0.2% 的 PAM 絮凝劑,投加的最佳劑量為 0.05m3 。
(三)進(jìn)料壓力上升至設(shè)定壓力,停止進(jìn)料并關(guān)閉進(jìn)料 氣動(dòng)閥,導(dǎo)致污泥進(jìn)料泵后的止回閥閥蓋破裂污泥飛濺。
- 原因一:進(jìn)料壓力上限設(shè)置過高,止回閥質(zhì)量瑕疵。對(duì) 此,進(jìn)料壓力上限設(shè)置為 0.9MPa,更換止回閥。得出結(jié)論: 再次進(jìn)料并達(dá)到設(shè)定壓力,停止進(jìn)料并關(guān)閉進(jìn)料氣動(dòng)閥,止 回閥閥蓋依然破裂污泥飛濺,問題未解決,尋找其他原因;
- 原因二:進(jìn)料壓力達(dá)到上限時(shí),進(jìn)料氣動(dòng)閥關(guān)閉,但是污 泥進(jìn)料泵并未立刻停止,導(dǎo)致壓力瞬間升高,超過止回閥 承受壓力,致止回閥閥蓋破裂。對(duì)此,設(shè)置污泥進(jìn)料泵停止 時(shí)間,當(dāng)接收到停止信號(hào)時(shí),污泥進(jìn)料泵在 5S 內(nèi)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 得出結(jié)論:再次進(jìn)料并達(dá)到設(shè)定壓力,停止進(jìn)料并關(guān)閉進(jìn)料 氣動(dòng)閥,止回閥閥蓋未破裂,問題解決。
六、結(jié)語
調(diào)試期間,污泥脫水系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備廠家均需到達(dá)現(xiàn)場(chǎng), 配合隔膜壓濾機(jī)廠家進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試,出現(xiàn)問題及時(shí)解決;設(shè) 備運(yùn)行時(shí)不能只考慮單臺(tái)設(shè)備的參數(shù)設(shè)置,需考慮整套污泥 脫水系統(tǒng)的參數(shù),合理設(shè)置,以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。 加強(qiáng)對(duì)操作人員、管理人員的培訓(xùn),強(qiáng)化對(duì)設(shè)備的運(yùn)行 及維護(hù),牢記并掌握隔膜壓機(jī)會(huì)出現(xiàn)的疑難雜癥,第一 時(shí)間對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析處理,保證污泥脫水系統(tǒng)正常運(yùn) 行,并使用得當(dāng)充分發(fā)揮隔膜壓濾機(jī)的作用,濾餅含水率 ≤ 60%,響應(yīng)污泥減量化,同時(shí)也為企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)
奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。