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高壓隔膜壓濾機污泥脫水運行應用

Category.Technical Literature 531

introductory

某公司多個分廠均采用High Pressure Diaphragm Filter Press進行污泥脫水,在 實際運行中,影響脫水泥餅含水率的因素較多,比如污泥性質、 污泥調理和壓濾機運行參數等[1-2],同時存在 MBR 系統剩余污 泥脫水困難和冬季污泥脫水效果偏低的問題,因此,需要對高壓diaphragm filter press污泥脫水運行情況進行分析,采取有效措施解決 存在的問題并持續優化運行。

研究結果與討論

污泥脫水運行情況分析

對該公司 A、D 兩分廠的工藝運行狀況進行對比 分析,并提出有效解決措施持續優化運行。

A 廠

A 廠污泥脫水采用混合進泥方式,新老系統的污泥先混合 后再進行調理和脫水。

(1) 污泥特性及藥耗 污泥有機份和噸干泥 PAM 用量、噸干泥鐵鹽用量的逐月變化情況。 可以看出,在冬季及春季 (2018 年 12 月至 2019 年 4 月 ) 污 泥有機份相對較高,其他時間有機份相對降低。在高壓隔膜壓濾 機運行初期 (2018 年 7—11 月 ),由于在藥劑投加處于摸索期, 噸干泥藥耗變化較大。在隨后的運行過程中,噸干泥 PAM 和鐵鹽用量隨時間變化存在一定波動,但與污泥有機份無明顯關系。

(2) 壓濾參數\所示,低壓恒壓時間因污泥脫水難易程度而有一定 的波動,一般在 65~80 min。高壓恒壓時間相對較為穩定,基本 保持在 80 min。壓榨時間也較為恒定,基本保持在 40~45 min。

D 廠

(1) 污泥特性及藥耗 所示,D 分廠在冬季及春季污泥有機份相對 較高,其他時間污泥有機份相對較低。噸干泥 PAM 和鐵鹽用量 隨時間變化存在一定波動,與污泥有機份不相關。

(2) 壓濾參數

①進料時間及壓力 低壓進料:進料時間約為 2 000~3 000 s。低壓進料設 計壓力為 0.6 MPa,當壓力到達 0.6 MPa 時,低壓進料泵 降低運行轉速,從而降低進料量,將壓力保持在其設定壓 力值。 由于每一批次調理池中污泥濃度與藥劑投加量存在少許 差異,故低壓進料時間也存在差異。 高壓進料:進料時間約為 3 000~4 000 s。高壓進料設計壓 力為 1.2 MPa,當壓力到達 1.2 MPa 時,高壓進料泵降低運行轉 速,從而降低進料量,將壓力保持在其設定壓力值。

②壓榨時間及壓力 壓榨分為一段壓榨與二段壓榨兩部分。一段壓榨設計 壓力為 1.2 MPa,設定時間為 1 200 s。二段壓榨設定壓力為 1.5 MPa,設定約時間為 1 800 s。 1.2 污泥脫水運行優化

A 廠

(1) 進泥比例 冬季新老系統按照 3:1 比例進泥,天氣轉暖后,按 2:1 或生 物池污泥濃度進行調整。

(2) 污泥調理藥劑用量

①根據進泥含固率和有機份變化及時調整 A 廠夏季 (6~9 月 ) 污泥沉降比低,剩余污泥重力脫水較 好,所以板框機進泥含固率在 3%~4% 左右,個別時間超過 4%,但污泥中有機份含量較低,PAM 投加量可適當降低,鐵 鹽投加量提高。 其他月份污泥沉降比升高,進泥含固率降低,在 2%~3% 之間,污泥有機份含量較高,PAM 投加量適當提高,鐵鹽投加 量降低。

②根據泥餅含水率變化及時調整。 除污泥性質對板框加藥量產生影響外,還有一些其他因 素,如濾布堵塞情況等。污泥調理藥劑用量調整,主要是根據 進泥含固率及有機份進行調整,同時也結合泥餅含水率進行 微調。

(3) 污泥調理時間

試驗發現,夏季 ( 有機份含量 55%) 控制攪拌時間約 15 min 最佳,冬季污泥有機份含量增加 ( 有機份含量 60% 以 上 ),為保證泥藥徹底混合,延長攪拌時間為 20 min。

(4) 濾布選型

A 廠板框機廠家提供的濾布有三種,單絲、單復絲和復絲, 板框機原配濾布是單復絲,夏季運行情況良好,最高進泥量達 到130 m3 。進入2018年冬季后,由于個別板框機濾布堵塞嚴重, 及時更換了 5 套新濾布 (2 套丙綸單復絲,2 套錦綸單絲,1 套復絲濾布 )。 單絲板框機進泥量和效果要高于復絲和單復絲,大概每板 能多進 10~15 立方的泥,但含水率偏高。

(5) 壓濾參數

①進料時間 低壓進料:夏季調試期間 70 min,冬季由于脫水性能變差, 容易出現恒壓壓力較短時間內超過 6 kPa 直接轉高壓情況,因 此進料時間定為 100 min,在不超過恒壓上限值的情況下,盡可 能多進泥。 高壓進料:控制在 80 min。 ②壓榨時間 控制在 45 min。在冬季,進泥量超過 60 m3 時,如果壓榨過 程壓力值降低較快,能在較短時間內從 14 kPa 降至 10 kPa 以 下 ( 說明壓榨效果良好,存在較多的壓榨空間 ),可適當延長壓 榨時間,如 60 min,使壓榨進行充分,泥餅含水率降低。

D 廠

(1) 濃縮池運行 運行過程中發現,如停機時間過長或剩余泵開啟時間較 長,污泥在濃縮池中停留時間過長,會導致進泥與泥餅均發黑 且伴有明顯臭味,同時會明顯降低板框進泥量,產出的泥餅含 水率也會有升高趨勢。實際運行中可采用倒換濃縮池的方式, 將現用濃縮池抽空并沖洗。

(2) 污泥調理藥劑

在有機份含量相對較高的情況下,進行了調 質藥劑的小試實驗。實驗發現,有機份占比在 0.63 左右時,加 入相同量的調質藥劑 ( 鐵鹽、鋁鹽 ),鐵鹽調質后的污泥粘性較 鋁鹽的粘性大,且有明顯的分層。在小試試驗基礎上,D 廠進行調質藥劑加藥量的上機實 驗,最終得出結論,在絮凝劑投加量不變,調質藥劑投加量翻倍 的基礎上,冬季泥餅含水率滿足穩定達標要求,且粘濾布情況 明顯緩解,進泥量增加 30% 左右。 5 月份開始,隨著氣溫的升高,泥質 ( 有機份占比由 0.65 左右逐漸降至 0.53 左右 ) 逐漸發生變化,進料量相對穩定。聚 合氯化鋁鐵的有效成分為 10% 左右,三氯化鐵的有效成分為 30% 左右,進行了兩種藥劑的試驗: 三氯化鐵從原來的投加時間 600 d,提高到 700 d 使藥劑 和污泥混合充分,進泥量由原來 27 m3 降低到 23 m3 ,且泥餅含 水率較高,出現“粘濾布”現象。將投加量降低到 500s 后,泥餅 成型比600s投加量較好,但含水率高,泥餅松散。投加量降低 到 350 s,進泥量有所提高在 30 m3 左右,且泥餅成型率較好, 泥餅較好 . 同時調整 PAM 配置量由原來千分之一,調千分之 二后,進泥量與泥餅未見明顯改善。 更換聚合氯化鋁鐵后,在同調理池進泥、藥劑投加為 450 s 情況下,1 號機進泥量為28m3左右,2號機進泥量為25m3 左右,運行相對平穩,泥餅含水率比較前期有明顯好轉。逐步 降低調質藥劑用量,最終在調質藥劑的噸干泥藥耗穩定在 400 kg/t DS 左右時,泥餅含水率相對穩定。

(3) 壓濾參數

①進料時間及壓力 低壓進料:為保證經濟運行,低壓進料時間隨進料壓力與 進料流量而調整進料時間,即當低壓進料流量低于 10 m3/h 時, 就可以調整進料時間,使其進入高壓進料程序。 高壓進料:為保證經濟運行,降低電耗與藥耗,當高壓進料 流量低于 4 m3/h 時,就可以調整進料時間進入壓榨程序。

②壓榨時間及壓力 通過壓榨壓力與進料壓力差值來預估泥餅含水率,當壓榨 壓力與進料壓力差值達到 0.8 MPa 以下時,泥餅含水率基本在 60% 左右,可以隨數據與經驗來調整二段壓榨時間。

?concluding remarks

(1) 文章對某公司兩分廠高壓隔膜壓濾機污泥脫水運 \行情況進行分析及優化,解決了污泥脫水過程中存在的難 題??捎行е笇Чに囘\行調控,確保污泥脫水系統穩定、高 效、經濟運行,滿足污泥脫水處理要求,運營效益達到預期 目標。

(2) 文章總結的部分運行經驗,可為后續新建項目采用該 系統在前期設計和后期運行等方面提供經驗借鑒。

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