引 言

污泥深度脫水技術(shù)，是指對脫水污泥進行預(yù)處理，通過物理、化學(xué)或生物作用破壞污泥絮體結(jié)構(gòu)，盡可能地釋放吸附水、結(jié)合水和胞內(nèi)水，提高污泥脫水性能，并進一步借助有效措施使污泥處理后含水率達到60%以下的脫水技術(shù)[1]。該工程位于上海市白龍港污水處理廠東北側(cè)，主要包括新建一座處置330tDS/d、污泥含水率≤60%、采用“污泥調(diào)理+隔膜壓榨”處理工藝以及生物除臭工藝的應(yīng)急污泥深度脫水廠，并配套建設(shè)進廠及廠區(qū)道路、綠化、圍墻等。本文主要對此次白龍港污泥預(yù)處理應(yīng)急工程實施中的前期試驗、壓濾機吊裝以及調(diào)試工作進行簡單剖析。

1前期試驗

1.1試驗?zāi)康脑囼灆C器選型為小型試驗機與實體機同步試驗，采用“鐵鹽、石灰加藥調(diào)理+隔膜壓榨”技術(shù)，對白龍港污水處理廠的污泥進行深度脫水研究，主要驗證工藝效果，同時分別考察工藝運行過程中污泥泥質(zhì)、調(diào)理工藝運行參數(shù)（FeCl3與 CaO的投加比例關(guān)系）及對后續(xù)脫水效果影響、隔膜壓榨機運行參數(shù)對污泥脫水性能的影響等。再對各影響因素進行進一步分析，確定最優(yōu)運行工況，優(yōu)選設(shè)備型號及廠家，達到高效節(jié)能的處理效果。

1.2試驗在試驗場地的選址上，決定試驗與設(shè)備今后運行有效結(jié)合，故不另行選址。采取提前平整施工場地、施打試驗區(qū) PHC管樁、提高設(shè)備承臺混凝土標(biāo)號至C50、基坑回填中粗砂以加快地基密實固結(jié)等措施，盡快開展實體機安裝與試驗。工藝流程如圖2所示。

（1）污泥運送及卸料使用專用車輛運送污泥至試驗現(xiàn)場并倒入卸料斗。污泥的含水率現(xiàn)場實測，污泥的重量采用運泥車輛地磅稱量。

（2）污泥稀釋及調(diào)理劑加藥操作通過卸料斗底部的卸料螺旋輸送機輸送污泥至稀釋池，在稀釋池加回用水或自來水并攪拌稀釋，加入鐵鹽。鐵鹽在水解的過程中發(fā)生聚合反應(yīng)，進而產(chǎn)生具有長線性結(jié)構(gòu)的多聚合物，在電中和作用下，最終形成具有高聚合度的氫氧化鐵凝膠[2]。采用儲藥罐標(biāo)高方式確定每次FeCl3的投加量。稀釋后污泥溢流至調(diào)理池，再投加石灰。姜惠民等[3]分別研究了石灰、粉煤灰，結(jié)果表明，單獨投加脫水效果最好的是石灰。采用秒表計時和磅秤稱量的方式實測螺旋輸送機的加藥速率，以時間確定每次CaO的投加量。藥劑加入調(diào)理池后攪拌一定時間，觀察污泥情況，并記錄試驗數(shù)據(jù)。

（3）壓濾機進泥及壓榨操作將調(diào)理后污泥泵入壓濾機，觀察濾液出液情況以及進料壓力上升值。當(dāng)壓力達到0.60MPa時（約45min），啟動高壓進料泵≤1.0MPa，維持壓力直至出液呈滴狀狀態(tài)，即可停止進料。當(dāng)進料結(jié)束后，通過調(diào)理池液面下降值計算進入壓濾機的污泥量，并記錄總進料時間。啟動壓榨水泵，壓榨濾餅，觀察濾液出液情況以及壓榨壓力上升值。當(dāng)壓榨壓力達到平衡時，關(guān)停壓榨泵，并記錄壓榨總時間和壓力值。

（4）濾餅及清潔操作松開壓濾機濾板，觀察污泥成形情況。若污泥已經(jīng)形成濾餅，取各個不同位置的濾餅樣品，并測量濾餅厚度，測定濾餅含水率、比重。如圖5所示，脫水后的泥餅集中收集在壓濾機下部的儲泥斗中，通過螺旋輸送機輸送并使用運輸車外運處置。脫水后濾液進入濾液池，用作稀釋水。重復(fù)上述步驟，根據(jù)試驗情況不斷調(diào)整試驗參數(shù)（包括加藥量、進料壓力、壓榨壓力、濾布型號等），直至達到最佳過濾脫水效果。

1.3試驗結(jié)論通過對污泥加藥調(diào)理-隔膜壓榨過程的研究發(fā)現(xiàn)，壓榨壓力由1.5MPa降至1.2MPa對出泥含水率影響不大，可適當(dāng)降低壓力以降低能耗和設(shè)備損耗；CaO和FeCl3的投加量對出泥含水率均影響非常顯著；濾液池濾液由于長時間重復(fù)使用，成分復(fù)雜，堿性較強，對調(diào)理有較大影響。當(dāng)FeCl3投加量為8%，CaO投加量為 20%，污泥含水率為 92%時，經(jīng)過約60min的調(diào)理，隔膜壓榨（1.2MPa）30min處理后污泥的含水率能夠穩(wěn)定下降至60%以下，污泥的脫水性能最佳。實體機試驗表明，相同加藥調(diào)理的污泥隔膜壓榨過程中的脫水效果相當(dāng)，其主要區(qū)別表現(xiàn)在處理規(guī)模上的差異。膜壓榨機處理規(guī)模分別為 1.1t/h和1.4t/h，而卜力斯隔膜壓榨機處理規(guī)模為 0.72t/h。而濾布面積約為800m2，卜力斯濾布面積為 400m2，故壓榨效率分別為 1.375 kg/（h·m2），1.75 kg/（h·m2），1.79 kg/（h·m2）。在污泥隔膜壓榨過程中產(chǎn)生的濾液含有較高的可生化碳源，其BOD5/COD比值較高，可以適當(dāng)進行預(yù)處理后返回污水處理生化系統(tǒng)進一步處理凈化。本次試驗為污泥調(diào)理壓榨提供了真實且可供參考的試驗數(shù)據(jù)，然而在實際運營前仍需注意：污泥來源廣泛，性質(zhì)各異，調(diào)理參數(shù)可能有所改變，需進一步研究；濾液稀釋污泥對出泥含水率有較明顯影響，最好采用較潔凈水源；試驗時間較短（僅兩個多月），對壓濾機設(shè)備的長期穩(wěn)定運行難以考察。

2壓濾機整機吊裝前期試驗作為該項目實施的重要步驟與運營保障，為污泥調(diào)理壓榨參數(shù)、指標(biāo)的確定以及設(shè)備選型、適應(yīng)性優(yōu)化等方面提供了理論數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其后續(xù)施工或同期實施的土建、設(shè)備安裝、道路等，只有做到精心組織、科學(xué)布局與安排，施工中充分顯現(xiàn)出“比、學(xué)、趕、超”的拼搏精神，方能確保該應(yīng)急工程順利實施與按期完工。而在實際施工中，工期異常緊迫、梅雨季節(jié)影響、工作面有限以及各作業(yè)隊伍間配合不暢等，多種因素交織一起。總包單位統(tǒng)籌安排一再協(xié)調(diào)；分包單位充分利用有效作業(yè)時間與作業(yè)空間，時間上夜晚不停工、雨雪不停工，空間上平面分區(qū)、立體分塊、減小干擾，提高用工效率。在采取這一系列措施后，依然發(fā)現(xiàn)如果不優(yōu)化、調(diào)整施工方案與工藝，壓濾機安裝時間節(jié)點仍將比計劃滯后，主要因為剩余23臺壓濾機（不包括前期試驗已就位的3臺壓濾機）的吊裝工序占據(jù)進度控制的關(guān)鍵線路，何時吊裝、如何吊裝以及后續(xù)工作的安排成為進度控制的關(guān)鍵。

2.1方案分析按照常規(guī)施工工藝是待廠房完工再進行設(shè)備安裝、調(diào)試等工作，若按此方案實施則剩余23臺壓濾機的設(shè)備安裝將至少延期2個月，無法保證6月初調(diào)試以及試運行的節(jié)點要求。導(dǎo)致延期的因素還有牛腿柱（吊車梁基座）混凝土強度受齡期影響，該齡期在設(shè)備安裝的關(guān)鍵線路上；廠房內(nèi)吊機數(shù)量有限（2臺），無法高效、高強度地展開設(shè)備吊裝工作；壓濾機房室內(nèi)室外滿堂腳手架，設(shè)備安裝障礙重重等?；谏鲜鲈?，只有在土建施工進展到封頂節(jié)點前，壓濾機設(shè)備承臺混凝土強度達到設(shè)計要求，穿插實施23臺設(shè)備整體吊裝與后續(xù)工作，按照設(shè)備安裝在軸線上有序推進、結(jié)構(gòu)封頂有序跟進、道路管線有序漸進的施工方案。即：在壓濾機房封頂前，先開展整機吊裝再進行結(jié)構(gòu)封頂、管線鋪設(shè)、道路施工等后續(xù)工作，這樣既避免土建與大件設(shè)備安裝之間的干擾，又有效減少設(shè)備安裝調(diào)試的工作量（包括設(shè)備細部拼裝、接線、液壓試壓等），節(jié)點工期基本不受影響，此為最優(yōu)方案。

2.2設(shè)備吊裝為避免土建、道路施工產(chǎn)生干擾與影響，此次壓濾機整機吊裝時間安排在晚上，并做好相關(guān)照明以及內(nèi)頁報審、現(xiàn)場準(zhǔn)備等工作。

（1）內(nèi)頁資料報審、交底完成吊機操作工、指揮人員等特種作業(yè)人員的資格證書以及吊機的年檢證書等資料的報審；完成吊機、設(shè)備安裝以及輔助等施工人員的安全、技術(shù)交底與簽認手續(xù)；吊裝專項方案的審批與交底；應(yīng)急預(yù)案的編制與審批；及時召開土建、設(shè)備、道路各單位協(xié)調(diào)溝通、配合專題會等。

（2）現(xiàn)場準(zhǔn)備經(jīng)過對壓濾機墩柱及承臺混凝土試塊報告核實，混凝土齡期與強度（C30）均達到設(shè)計要求；壓濾機房墻體砌筑至10m 高程以上，結(jié)構(gòu)尚未封頂；吊裝入口部位的腳手架已經(jīng)預(yù)留并進行了加固處理；吊機安裝位置地基基礎(chǔ)提前夯實、加固，起吊回轉(zhuǎn)半徑及設(shè)備進場順序等合理布局；現(xiàn)場吊機定位及移位路線、步驟已經(jīng)劃示；450T吊機進場，在第一起吊點進行配重、調(diào)試、試吊；23臺壓濾機位置定位，預(yù)埋件、管線等提前安裝與標(biāo)示；晚上照明設(shè)備數(shù)量、安放位置以及指揮人員等已經(jīng)落實。

（3）設(shè)備吊裝經(jīng)過對現(xiàn)場受控條件與內(nèi)頁資料再次核實無誤后，壓濾機吊裝工作于2012年3月21 日晚開始，歷時36小時全部結(jié)束，為后續(xù)電氣設(shè)備安裝、調(diào)試等工作奠定了基礎(chǔ)。3設(shè)備調(diào)試及運營管理調(diào)試是指設(shè)備的試運行（單機試運行和負荷試運行），目的是檢驗單臺設(shè)備的制造、安裝質(zhì)量、機械性能或系統(tǒng)綜合性能是否達到生產(chǎn)要求。

3.1調(diào)試前準(zhǔn)備工作

（1）結(jié)合現(xiàn)場實際情況配備調(diào)試人員，并對管理與操作人員進行理論培訓(xùn)。

（2）根據(jù)設(shè)計圖紙，按工藝流程逐一檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時整改。

（3）按設(shè)計圖紙、規(guī)范以及相關(guān)技術(shù)要求進行電氣驗收。

（4）檢查管道、閥門安裝連接是否緊密，開啟閉情況等。

（5）編制單機及聯(lián)動調(diào)試方案、檢查和測試計劃。

（6）其它準(zhǔn)備工作。

3.2調(diào)試內(nèi)容、步驟、方法

3.2.1單機調(diào)試

（1）電氣系統(tǒng)設(shè)備及自控儀表調(diào)試按照設(shè)計文件及規(guī)范要求對電氣設(shè)備、元件接地電阻與接線等進行全面檢查、測試，并做好記錄、分析。根據(jù)不送電和送電兩種模式分別對儀表及設(shè)備進行系統(tǒng)檢查，之后嚴格按規(guī)程、規(guī)范以及調(diào)試方案進行控制系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)調(diào)試，只有該兩項系統(tǒng)正常后，方可進行下一步生產(chǎn)聯(lián)動調(diào)試。在壓濾機退出運行或進行設(shè)備維修保養(yǎng)時，對現(xiàn)場手動操作箱控制以及中控室顯示進行檢查與調(diào)試。電氣設(shè)備控制應(yīng)采用自動防止故障原理，即如果某一電氣控制系統(tǒng)的監(jiān)控電路發(fā)生了故障，或是一臺馬達出錯，整個系統(tǒng)應(yīng)進入自動防止故障狀態(tài)，并由PLC發(fā)出警示信號。

（2）污泥接收和輸送設(shè)備單機調(diào)試連接水泵和電動機的接手螺栓，馬達點動，確認轉(zhuǎn)向；手動盤車，檢查有無卡阻現(xiàn)象；開啟水泵的吸入口閥門，關(guān)閉水泵的出口閥門，打開水泵的排氣口，排除泵體內(nèi)和水泵吸入口管道內(nèi)的空氣，使泵殼內(nèi)充滿介質(zhì)；關(guān)閉水泵的排氣口，啟動水泵是否正常；水泵運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，緩慢打開水泵的出口閥門，使水泵投入正常運行；檢查水泵的流量、出口壓力是否滿足工藝要求；檢查水泵有無異音；水泵運轉(zhuǎn)2 h，檢查水泵的軸承箱是否有異常溫升。

（3）污泥稀釋和調(diào)理單機調(diào)試a.啟動前檢查第一次啟動污泥卸料調(diào)理池和綜合調(diào)理池前，所有潤滑工作必須完成，確認電力、水、氣的供應(yīng)到位，并經(jīng)工藝、設(shè)備工程師檢驗后才可開啟。b.試車步驟攪拌機、耙臂電機、提升電機試車步驟：檢查電動機、設(shè)備性能→進行電動機和設(shè)備連軸→馬達試車。在確認電動機、設(shè)備性能等指標(biāo)符合設(shè)計與規(guī)范要求后，將電動機和設(shè)備間的連軸器斷開，手動轉(zhuǎn)動電動機無卡阻現(xiàn)象，測試電動機絕緣符合要求。最后，進行設(shè)備與電動機連軸器連接，電動機驅(qū)動設(shè)備開始試車。

（4）藥劑儲存和投加單機調(diào)試該項調(diào)試內(nèi)容主要是驗證藥劑投加的設(shè)備穩(wěn)定性能、投加量的控制性能以及投加信號傳遞性能等。

（5）板框壓濾系統(tǒng)單機調(diào)試開機前，按設(shè)計、規(guī)范以及調(diào)試方案進行安全檢查和性能測試，以保證壓濾機能正常運行并完成后續(xù)的停機、檢修等工作。手動操作時，系統(tǒng)應(yīng)首先打在手動檔。手動模式通常用于維護、檢修時停機，或在檢查電機或機泵的運行和轉(zhuǎn)向時防止其開啟，手動模式并非壓濾機的正常運行模式。系統(tǒng)自動模式是壓濾機的正常運行模式。在濾機的自動模式下，機泵和閥門都按PLC控制邏輯自動控制。閥門自動動作，機泵按一定的程序自動開啟和閉合，進料泵自動進行流速轉(zhuǎn)換。當(dāng)過濾、卸泥、沖洗各環(huán)節(jié)的開始按鈕按下時，壓濾機按過濾、卸泥、沖洗的順序依次動作，周而復(fù)始。這時系統(tǒng)應(yīng)為自動模式。若要停止運行，在一個周期完成之后，將系統(tǒng)開關(guān)打到手動模式或關(guān)閉。緊急停機或設(shè)備停車可中止設(shè)備運行，在突發(fā)狀況時選擇緊急停機，及時請專業(yè)檢修人員或必要時請專家進行分析，找出停機的原因，進行修復(fù)。

3.2.2聯(lián)動調(diào)試聯(lián)動調(diào)試前必須先檢查水、電、泥、藥劑等各項外部條件是否具備，尤其是進泥條件、濃縮后的污泥出路以及臭氣收集去除等。污水廠當(dāng)班工人全部到位，制定完備的應(yīng)急預(yù)案等。自動控制按照以下程序進行：

（1）開啟污水處理系統(tǒng)設(shè)備；

（2）在手動條件下按開機順序?qū)饪s系統(tǒng)設(shè)備打開，保持正常運行；

（3）按規(guī)范要求運行一段時間后，確認整個系統(tǒng)正常運行；

（4）調(diào)節(jié)進料污泥指標(biāo)達到設(shè)計要求；

（5）將設(shè)備控制箱旋扭由手動轉(zhuǎn)到自動；

（6）自控系統(tǒng)將控制污泥調(diào)理和脫水系統(tǒng)設(shè)備，按設(shè)定的開、關(guān)機順序運行污泥濃縮系統(tǒng)設(shè)備；

（7）按規(guī)范要求運行相應(yīng)時間，檢查有無異常，同時，檢測濃縮污泥是否達標(biāo)，如全部達到要求，且無異常情況，證明自控系統(tǒng)調(diào)試成功；

（8）自控系統(tǒng)調(diào)試成功后，進行試運行。

3.3試運行體系建設(shè)在土建及設(shè)備安裝基本完工后，及時成立試運行指揮技術(shù)組與現(xiàn)場操作班組，其中指揮技術(shù)組人員包括各單位負責(zé)人與相關(guān)工藝（管線）、土建、設(shè)備、儀表自控等技術(shù)專業(yè)人員。負責(zé)設(shè)備調(diào)試、試運行工作的技術(shù)總工應(yīng)具備15年以上設(shè)備調(diào)試經(jīng)驗，現(xiàn)場調(diào)試操作人員應(yīng)接受過相關(guān)崗位培訓(xùn)，同時成立設(shè)備保障、配合小組，確保調(diào)試工作順利進行。操作班組根據(jù)運行需要確定人數(shù)與班制，本次初步采用三班二運制，每班12人。

4 結(jié) 語

前期試驗確定了FeCl3、CaO的最佳投加量以及最佳脫水性能時的污泥含水率等，為工程建設(shè)及處理工藝提供了理論數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)支持；整機吊裝解決了工期緊、現(xiàn)場干擾多、設(shè)備部件組裝受限等問題；調(diào)試工作確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行與自動控制的可靠性。希望以上內(nèi)容能為今后污泥深度脫水工程提供借鑒與參考。

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