摘要：上海市廊下污水處理廠原污泥處理系統(tǒng)采用帶式濃縮脫水一體機(jī)，脫水后污泥含水率在 80% 左右，無(wú)法滿足當(dāng)?shù)胤贌龔S接收要求。為此需對(duì)原有污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行提標(biāo)改造，采用“機(jī)械濃縮 + 化學(xué)調(diào)理 + 高壓隔膜壓濾機(jī)”深度處理，穩(wěn)定運(yùn)行后，污泥含水率控制在 60% 以下。介紹污泥深度脫水工藝流程及主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，并分析提標(biāo)改造后的運(yùn)行效果。

關(guān)鍵詞：污泥深度脫水；含水率；高分子絮凝劑；高壓隔膜壓濾機(jī)

根據(jù)上海金山區(qū)對(duì)污泥處理處置規(guī)劃，廊下污水處理廠的剩余污泥擬送往焚燒廠進(jìn)行焚燒，焚燒后的灰渣回收后作為建材利用。焚燒廠要求污水處理廠深度脫水污泥含水率低于 60 %，脫水過(guò)程中摻入石灰等固態(tài)物質(zhì)不能超過(guò)污泥干基的 15 %，且所添加物質(zhì)中不能含氯離子。

現(xiàn)有廊下污水處理廠剩余污泥經(jīng)帶式濃縮脫水一體機(jī)脫水后，污泥含水率在 80 % 左右，無(wú)法滿足焚燒廠的進(jìn)泥要求。因此，在二期擴(kuò)建工程中采用“機(jī)械濃縮 + 化學(xué)調(diào)理 + 高壓隔膜壓濾機(jī)”深度脫水工藝，將污泥含水率穩(wěn)定在 60 % 以下。

1 工程概述

上海市廊下污水處理廠已建成的一期工程為1.0 萬(wàn) m³/d，處理工藝采用 CAST 工藝，出水標(biāo)準(zhǔn)按 GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（下文簡(jiǎn)稱《城鎮(zhèn)污排標(biāo)準(zhǔn)》）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，二期工程擴(kuò)建至 2.0 萬(wàn) m³/d，且出水量提標(biāo)至《城鎮(zhèn)污排標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)，污水處理工藝采用調(diào)節(jié)池（CAST 池改造） “AAO+MBR”生物反應(yīng)池，土建工程按照遠(yuǎn)期 3.0 萬(wàn) m³/d 建設(shè)，設(shè)備分期安裝。

污泥進(jìn)行深度脫水改造，將現(xiàn)有帶式濃縮脫水改造成“機(jī)械濃縮 + 化學(xué)調(diào)理 + 高壓隔膜壓濾機(jī)”深度脫水工藝，污泥含水量降至 60 % 以下，減量后送焚燒廠進(jìn)行焚燒，灰渣作為建材回收利用。本次工程需拆除一期污泥脫水機(jī)房?jī)?nèi)帶式濃縮脫水一體機(jī)等設(shè)備，并安裝污泥調(diào)理及加藥等設(shè)備，新建污泥深度脫水機(jī)房，安裝隔膜壓濾機(jī)等脫水設(shè)備（見(jiàn)圖 1）。

2 污泥深度脫水設(shè)計(jì)參數(shù)

污 泥 量 ：二 期 3.6 tDS/d， 遠(yuǎn) 期 5.0 tDS/d ；進(jìn)泥含水率 ：99 % ；出泥含水率 ：≤ 60 % ；加藥種類 ：新型高分子絮凝劑（有效成分 33 %）；加藥量 ：≤ 0.4 t/（tDS）。

3 污泥深度脫水工藝流程

剩余污泥經(jīng)污泥泵提升后排入儲(chǔ)泥池，儲(chǔ)泥池污泥經(jīng)螺桿泵輸送至轉(zhuǎn)鼓濃縮機(jī)濃縮，將污泥含水率 99 % 降至 97 % 左右，濃縮后的污泥重力排入調(diào)理池 ；加藥調(diào)理后，通過(guò)高壓污泥螺桿泵輸送至高壓隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行脫水。含水率低于 60 % 的泥餅運(yùn)至廠外進(jìn)行焚燒處置。污泥深度脫水工藝流程見(jiàn)圖 2。

4 工程設(shè)計(jì)

污泥深度脫水工程主要由濃縮調(diào)理系統(tǒng)、隔膜壓濾系統(tǒng)及配套除臭系統(tǒng)三部分組成。

4.1 濃縮調(diào)理系統(tǒng)

濃縮調(diào)理系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)鼓濃縮機(jī)、調(diào)理池和加藥設(shè)備等。濃縮調(diào)理系統(tǒng)位于現(xiàn)狀污泥濃縮脫水機(jī)房?jī)?nèi)，現(xiàn)狀污泥濃縮脫水機(jī)房平面尺寸為 21.0 m×12.0 m，將現(xiàn)狀帶式濃縮脫水一體機(jī)等部分設(shè)備拆除。

濃縮調(diào)理系統(tǒng)設(shè)置螺桿進(jìn)泥泵 3 臺(tái)，2 用 1 備，其中 2 臺(tái)利用原有螺桿進(jìn)泥泵，流量為 20 m³/h，揚(yáng)程為 20 m，功率為 5.5 kW；新增 1 臺(tái)螺桿進(jìn)泥泵，流量為 40 m³/h，揚(yáng)程為 20 m，功率為 11 kW ；轉(zhuǎn)鼓濃縮機(jī) 2 臺(tái)，進(jìn)泥含水率為 99 %，出泥含水率為 97 %，進(jìn)泥流量為 40 m3/h，功率為 3 kW ；調(diào)理池 2 組，單組調(diào)理池有效容積為 25 m³，內(nèi)設(shè)多層槳葉式攪拌器各 1 臺(tái)，轉(zhuǎn)速 52 r/min，功率為7.5 kW ；助凝劑投加裝置 1 套，利用現(xiàn)有設(shè)備，干粉制備能力為 1.2 kg/h ；混凝劑加藥裝置 1 套，進(jìn)料泵 1 臺(tái)， 流 量 為 25 m³/h， 揚(yáng)程為 10 m， 功率為 4 kW ；攪 拌 機(jī) 1 臺(tái)， 轉(zhuǎn) 速 52 r/min， 功 率 為0.75 kW ；加藥離心泵 2 臺(tái)，功率為 1.1 kW。

4.2 隔膜壓濾系統(tǒng)

隔膜壓濾系統(tǒng)包括高壓進(jìn)泥泵、隔膜壓濾機(jī)及干污泥輸送存儲(chǔ)系統(tǒng)等。隔膜壓濾系統(tǒng)位于現(xiàn)狀污泥濃縮脫水機(jī)房西側(cè)，新建深度脫水機(jī)房，鋼架結(jié)構(gòu)，平面尺寸為 13.7 m×12.0 m。隔膜壓濾系統(tǒng)設(shè)置高壓螺桿泵 2 臺(tái)，流量為5~20 m³/h，出口壓力為 1.2 MPa，功率為 15 kW，變頻控制。

板框壓濾機(jī) 2 臺(tái)，進(jìn)泥含水率≤ 97 %，單臺(tái)進(jìn)泥流量為 25 m³，有效過(guò)濾面積 150 ㎡，濾板尺寸為 1.25 m×1.25 m，最大壓榨壓力為 1.5 MPa ；皮帶輸送機(jī) 1 套， 峰 值輸送流量 5 t/h， 功 率 為7.5 kW ；污泥料倉(cāng) 1 座，現(xiàn)狀料倉(cāng)改造，有效容積30 m³，下料斗配套氣動(dòng)鱷開關(guān)閥，手動(dòng)控制。

壓榨用多級(jí)離心泵 1 臺(tái)，流量為 10 m³/h，揚(yáng)程為 2.0 MPa，功率為 11 kW ；壓榨水箱 1 座，有效容積 3 m³；空壓機(jī) 1 臺(tái)，流量為 3.5 m³/min，工作壓力 H=0.8 MPa，功率為 22 kW。

儀表儲(chǔ)氣罐 1 臺(tái)，容積為 1 m³，工作壓力 0.8 MPa ；工藝儲(chǔ)氣罐 1 臺(tái)，容積為 3 m³，工作壓力為 0.8 MPa。

4.3 除臭系統(tǒng)

除臭系統(tǒng)采用生物濾池除臭，其中儲(chǔ)泥池的除臭風(fēng)量為 600 m³/h，污泥脫水機(jī)房的除臭風(fēng)量為2 510 m³/h，板框車間的除臭風(fēng)量為 1 000 m³/h。污泥深度脫水系統(tǒng)與廠區(qū)預(yù)處理區(qū)域共用 1 套生物濾池除臭裝置，除臭風(fēng)量為 10 000 m³/h，設(shè)備材質(zhì)為有機(jī)玻璃鋼。

除臭設(shè)備配置 1 臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量為 10 000 m³/h，風(fēng)壓為 1 600 Pa，功率為 7.5 kW，采用變頻控制。除臭設(shè)備配置 1 臺(tái)噴淋泵，流量為 20 m3/h，揚(yáng)程為 18 m，功率為 2.2 kW。

為形成良好的操作環(huán)境，脫水機(jī)房?jī)?nèi)采用離子送風(fēng)系統(tǒng)。離子送風(fēng)系統(tǒng)共分為 2 套，單套送風(fēng)量為 3 000 m³/h，風(fēng)壓為 800 Pa，功率為 10 kW，含離子發(fā)生器、送風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器等。

5 實(shí)際運(yùn)行情況

該污泥深度脫水工程于 2016 年 1 月建成運(yùn)行，2017 年 9 月~2018 年 9 月期間，實(shí)際進(jìn)泥量為98 m³/d，進(jìn)泥含水率 97 %，干污泥量 2.35 tDS/d，經(jīng)深度脫水后的污泥含水率均低于 60%（見(jiàn)表 1）。

每天運(yùn)行 4 個(gè)批次，每個(gè)批次運(yùn)行時(shí)間為 4 h，其中濃縮調(diào)理為 1.0 h，高壓進(jìn)泥 1.0 h，壓榨脫水1.5 h，卸泥 0.5 h。實(shí)際投加藥劑種類為硫酸鐵溶液，藥劑投加量為 0.4 t/（tDS）。

6 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

廊下污水處理廠二期擴(kuò)建工程總投資為9 454.74 萬(wàn)元，工程建設(shè)費(fèi)用為 7 140.19 萬(wàn)元，其中深度脫水系統(tǒng)的工程建設(shè)費(fèi)用為 427.73 萬(wàn)元，折合噸絕干污泥投資為 85.55 萬(wàn)元。本工程 2017 年 9 月~2018 年 9 月實(shí)際發(fā)生直接成本（以絕干污泥量計(jì)）380 元 /t。

7 結(jié)語(yǔ)

上海市廊下污水處理廠深度脫水系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)。

1） 化學(xué)調(diào)理采用投加復(fù)合硫酸鐵溶液及PAM，減少藥劑干基投加量，有效降低污泥體積。

2）除臭系統(tǒng)采用生物濾池除臭，采用離子送風(fēng)系統(tǒng)，形成良好操作環(huán)境。

3）實(shí)際深度脫水后污泥含水率低于 60%，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，符合焚燒廠接收條件