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現階段,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%。為達到污泥處置要求,某生活污水處理廠將原來的離心脫水機替換成板框壓濾機,實現污泥減量化改造。運行初期,板框壓濾機運行效率較高,出泥含水率低,但是運行成本較高,所以,人們需要對初期運行進行改進,優化運行參數和過程,減少成本費用,保證運行效果。初期運行優化方案如下。
板框壓濾機生活污水處理廠初期運行優化
1.污泥調理板框壓濾機進泥前需要進行污泥調理,即將濃縮后的污泥投入調理池內,投加PAM和鐵鹽并充分攪拌,從而確保絮凝效果。污泥調理主要參數為攪拌時間和加藥量。
2.攪拌時間在調理池內,當泥位達到攪拌器開啟液位后,開始攪拌,藥劑投加完畢后,仍需要進行一段時間的充分攪拌,讓濃縮后的污泥和藥劑充分混合,然后開始向板框壓濾機內進料。運行發現,攪拌時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。廠家設定的攪拌時間為10~15min,為保證攪拌充分和節能降耗,本研究對攪拌時間進行多次優化試驗。在進泥含水率和污泥性質基本相同的情況下,5~15min攪拌時間內,隨著攪拌時間的增加,泥餅含水率逐漸提高,板框壓濾機進泥量也有所提高;15min后,攪拌混合均勻,效果變化不大,如果攪拌時間不足(5min),藥劑與污泥沒有充分混合就進行脫水,泥餅含水率在達標線附近浮動,所以將攪拌時間優化為配藥完成后攪拌15min。當然,攪拌效果還與進泥性質有關。對于生活污水活性污泥來說,不同季節有機分含量變化較大,在不同污泥性狀下,藥劑與污泥混合時間不同。運行初期,污泥有機分含量較為穩定(約50%),故在后續運行過程中應分季節繼續進行多次試驗,目標是制定出不同季節、不同污泥性質下最優化的攪拌時間,確保脫水效果同時節能降耗。
3.加藥量調試期間,廠家提供的PAM加藥量為每噸干泥3kg,藥劑配比為2.3‰,鐵鹽投加量為每噸干泥300kg。運行期間發現,如果進泥含固率不同,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,造成板框壓濾機濾水效果差,同樣會影響泥餅含固率。在調理污泥時,藥劑投加量通過投加時間進行控制。運行發現,即便是同一天,每次調理池進完污泥后,其含水率也有所差異。如果按固定時間投加藥劑,則出泥含水率會發生變化,甚至可能會超標。所以,每次調理池進泥完成后,都需要調整藥劑投加時間,即調整藥劑投加量。
人們可以根據公式,對藥劑投加量進行優化。Q=(h-h0)·V·n·k(1)T=3600Q/Q0(2)式中,Q為投加量;h為調理池進泥結束液位;h0為調理池進泥初始液位;V為調理池容積;n為進泥含固率;k為投加比;T為投加時間;Q0為泵流量。由式(1)、式(2)可知,每次調理池進泥結束后,只需要輸入調理前、后液位及進泥含固率,即可計算出投加藥劑時間,然后在自控程序中對調理時間進行輸入更改,即可完成對投加時間的控制。調理池進泥前后,液位可以從上位機直接查詢,而進泥含固率通過污泥濃度計測量污泥濃度后換算得出??梢钥闯?,在不同的進泥含固率下,通過公式計算進行藥劑投加控制,泥餅含水率基本都符合要求,均值約為61%。當然,隨著季節變化,生活污水處理廠活性污泥的有機分含量等參數不斷變化,一般夏季活性污泥的有機分含量比冬季低。所以,后期運行優化主要考慮兩點。一是在不同季節、不同污泥性狀下進行投加比試驗,觀察泥餅含水率變化,明確適應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系,再根據不同的SV和MLVSS/MLSS進行階段性的投加比調整,從而達到投加量最優化。二是在加藥量增加時,泥餅含水率會減少,產泥量相應減少,外運費減少,但藥劑費用和電費會增加,在今后運行中,如果能自如控制泥餅含水率和加藥量的關系,則需要進一步進行計算,在保證泥餅達標的前提下,降低運行成本,確定最終的藥劑投加量。
4.單次進泥量與壓榨壓力板框壓濾機設計進泥量是每板120m3,單次進泥量多少由以下參數控制:低壓壓榨壓力、恒壓時間、高壓壓榨壓力、恒壓時間、壓榨時間等。其中,低、高壓壓榨壓力是廠家根據設備性能設定的,低壓壓榨恒壓為600kPa,最高為750kPa,超過750kPa后會轉入高壓,高壓恒壓為1200kPa,最高值為1350kPa,超過1350kPa會進入壓榨。這些壓力值是廠家根據其設備安全性能確定的,出于安全方面考慮,一般不建議改變。所以,進泥量優化只能進行恒壓時間調整。
5.低壓恒壓時間所示,50min和60min的試驗采用同一調理池泥,所以進泥含水率一致,而進泥量和含水率上,50min還達不到要求,60min還沒有達到最優化,進泥70min,進泥量和含水率方面,基本達到最優化;進泥80min的試驗則多數沒有完成,分別在時間73min、75min后達到最高壓力,轉入高壓進泥。多次試驗結果基本一致,所以目前低壓恒壓時間定為70min。
6.高壓恒壓時間及壓榨時間由于經歷過完善的低壓進料,所以幾種時間的含水率基本都能達標,但在80min時進泥量和含水率效果最佳,所以高壓恒壓時間定為80min。
7.壓榨時間經過試驗,壓榨時間設定在50min較為合適。低于50min,泥餅含水率相對較高;高于50min,泥餅含水率相差不大,浪費能源。當然,以上時間試驗都是在污泥含固率相對穩定的情況下進行的,對于各時間段的設定,還應將加藥量、含固率等因素綜合考慮,這也是下一步對壓榨時間優化的工作方向。
reach a verdict
本文通過對Plate and frame filter press初期運行的優化得出了各個運行參數的初期運行值。在下一步的運行過程中,人們需要繼續積累運行數據及經驗,對后期運行進行進一步優化,在運行過程中隨時調整參數,保證板框壓濾系統高效低成本運行,為以后新建、改建生活污水處理廠污泥壓濾系統提供有效支持。