污水處理廠污泥濃縮脫水工藝設(shè)計方案探討
行業(yè)動態(tài)
在污水處理中，污泥作為一種沉淀物質(zhì)，由于含有許多有害成分（如寄生蟲等），一旦處理不當(dāng)，將會引起二次污染。因此，為了避免此類問題的發(fā)生，人們需要對污泥進(jìn)行濃縮脫水處理，以實現(xiàn)污泥的資源化、無害化目標(biāo)。本文著重探討了污水處理廠污泥濃縮脫水工藝設(shè)計方案。
1 污水處理廠概況
某污水處理廠工程建設(shè)規(guī)模5萬m3/d，其污水采用濃縮脫水處理方式，污水管全長56.550km，管徑為DN300～DN2000。污水來源于生活污水、商業(yè)污水等，其設(shè)計進(jìn)水量為COD（化學(xué)需氧量）400mg/L，出水量為40mg/L，經(jīng)濃縮脫水處理后，達(dá)到 一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。
2 污泥處理的目標(biāo)
污泥處理工藝經(jīng)濟(jì)性好，處理效率高，風(fēng)險小，且能夠避免二次污染，故在污水處理廠污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。污泥處理的核心在于提升脫水效率，節(jié)省投資，減少環(huán)境污染，以實現(xiàn)污泥的資源化、無害化目標(biāo)。
3 污泥處置方案的選擇
目前，在污水處理廠中，污泥處置的技術(shù)主要包括以下幾種：污泥堆肥、污泥焚燒和污泥填埋等。
污泥堆肥技術(shù)具有處理效率高、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點，但是處理量較大，加上污泥成分復(fù)雜，導(dǎo)致污水處理后的指標(biāo)不能滿足要求。可見，此處理方法具有一定的風(fēng)險。
在污水處理時，采用污泥焚燒方式，可以節(jié)省占地面積，實現(xiàn)污泥無害化目標(biāo)，但處理投資費用較高，處理難度大，難以取得良好的處理效果，故在國內(nèi)污水處理中應(yīng)用較少。
污泥填埋在我國污水處理中得到了廣泛應(yīng)用，因為其具有操作方便、運行成本低、處理效率高等優(yōu)點。由于污泥數(shù)量較大，其將會占用大量填埋空間。但是，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和實際應(yīng)用效果，本工程污泥處置方案決定采用衛(wèi)生填埋方式。
4 污泥處理工藝的選用
4.1 污泥處理方案的比選
在污水廠污泥處理過程中，本工程選用了污泥濃縮脫水處理方案，此處理方案主要有二種。方案一：污泥-濃縮池-儲泥池-污泥脫水-外運。方案二：污泥-儲泥池-機(jī)械濃縮、脫水-外運。
項目 | 重力濃縮、機(jī)械脫水方案 | 機(jī)械濃縮脫水方案 |
構(gòu)筑物數(shù)量 | 污泥濃縮池、儲泥池 | 儲泥池、脫水車間 |
主要設(shè)備 | 濃縮機(jī)、脫水機(jī) | 攪拌機(jī)、濃縮脫水機(jī) |
裝機(jī)功率 | 小 | 大 |
絮凝劑用量 | 3.5kg/T·DS | 3.0～5.0kg/T·DS |
總土建費用 | 大 | 小 |
總造價 | 大 | 小 |
優(yōu)點 | 裝機(jī)功率較小、絮凝劑用量較小 | 占地省、造價低、全封閉式、避免發(fā)生污泥厭氣放磷現(xiàn)象 |
缺點 | 占地大、造價高、對環(huán)境影響大 | 裝機(jī)功率大、絮凝劑用量多 |
通過對以上兩個方案進(jìn)行對比分析，考慮到本工程采用了生物除磷處理方式，為了預(yù)防在厭氧條件下活性污泥出現(xiàn)重復(fù)放磷的現(xiàn)象，避免構(gòu)筑物內(nèi)污泥停留時間過長，故決定選用方案二作為污泥濃縮脫水處理方案，即采用污泥機(jī)械濃縮脫水方案。
4.2 污泥機(jī)械濃縮脫水機(jī)的比選
目前，污泥濃縮脫水一體機(jī)和分體機(jī)在污泥處理中應(yīng)用較多，通過對污泥濃縮脫水一體機(jī)和分體機(jī)進(jìn)行比較，其參數(shù)對比效果如下表所示：
項目 | 污泥濃縮脫水一體機(jī) | 污泥濃縮脫水分體機(jī) |
適用場合 | 濃縮和脫水處理之間無其他污泥處理工程 | 濃縮和脫水處理之間有其他污泥處理工程 |
設(shè)備臺套數(shù) | 較少 | 較多 |
設(shè)備費用 | 較少 | 較多 |
濃縮脫水設(shè)備匹配件 | 較好 | 一般 |
濃縮脫水車間土建尺寸 | 較小 | 較大 |
土建投資 | 小 | 較小 |
從上表可以看出，污泥濃縮脫水一體機(jī)和分體機(jī)均作為主體處理工藝，兩者的應(yīng)用場合不同。根據(jù)設(shè)備特點分析，兩者之間的處理效果相差較大，沒有可比性，其中污泥濃縮脫水一體機(jī)優(yōu)勢較為明顯。
在污泥機(jī)械濃縮脫水處理時，其處理方式主要包括帶式濃縮脫水一體機(jī)和離心濃縮脫水一體機(jī)兩種。
4.2.1 帶式濃縮脫水一體機(jī)
這類設(shè)備具有一定的價格優(yōu)勢，在我國污泥處理及運用上較為成熟，同時能夠節(jié)省電耗，但也存在占地面積較大、操作性不高等問題。
4.2.2 離心濃縮脫水一體機(jī)
此類機(jī)械能夠滿足連續(xù)運行要求，具有操作方便、藥劑使用量較小等優(yōu)點，但設(shè)備價格高，電力能耗較大。結(jié)合本項目的運行特點，帶式濃縮脫水一體機(jī)的應(yīng)用不僅可以減少能源消耗，降低建設(shè)成本，而且能夠滿足泥餅含水率要求，故決定采用帶式濃縮脫水一體機(jī)作為污泥機(jī)械濃縮脫水機(jī)。
5 污泥處理廠建筑物設(shè)計
在本污泥處理廠的污泥處理中，采用“污泥機(jī)械濃縮脫水+帶式濃縮脫水一體化機(jī)+污泥填埋”的處理工藝，在污泥處理廠構(gòu)筑物設(shè)計過程中，為了滿足污水處理遠(yuǎn)期建設(shè)要求，需要對儲泥池、沖洗水池和濃縮脫水機(jī)房等建筑物進(jìn)行設(shè)計，并對土建規(guī)模和設(shè)備配置進(jìn)行優(yōu)化。
5.1 儲泥池
儲泥池作為污泥機(jī)械濃縮脫水前進(jìn)行污泥儲存的一種緩沖池。在儲泥池設(shè)計時，應(yīng)采用封閉式設(shè)計方式，以預(yù)防受到臭氣的污染。對于本污水處理廠來說，其儲泥池設(shè)計規(guī)模應(yīng)設(shè)計達(dá)到2萬m3/d，體積達(dá)到40m3/d。
5.2 沖洗水池
對于沖洗水池，其池體設(shè)計的長、寬、高分別為2.00m、3.50m和3.30m，同時要充分考慮消毒后尾水的儲存功能設(shè)置，且配備一臺沖洗污泥的壓濾機(jī)。建筑物采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。
5.3 濃縮脫水機(jī)房
儲泥池內(nèi)污泥經(jīng)污泥泵進(jìn)入污泥濃縮脫水設(shè)備，再經(jīng)脫水而得到泥餅，然后利用輸送機(jī)將泥餅進(jìn)入污泥棚，將它進(jìn)行外運，并進(jìn)行填埋處置。在設(shè)計脫水機(jī)房時，應(yīng)考慮遠(yuǎn)期的使用要求，一般需要一次性建設(shè)完成，且采用分期安裝的方式，機(jī)房設(shè)計的長、寬、高分別為9.0m、24.0m和9.0m，建筑物采用框架結(jié)構(gòu)。其設(shè)計參數(shù)如下：剩余污泥量1.08kgDS/d，泥餅含水率75%～85%，體積135m3/d。一般將脫水機(jī)房的臭氣引至室外，再進(jìn)入生物濾池進(jìn)行除臭處理。
6 結(jié)語
在污水處理過程中，污水處理廠應(yīng)結(jié)合污水的實際情況合理選擇污泥處置工藝。人們可以采用污泥填埋處理方法，從而顯著提升污水處理效率，節(jié)省建設(shè)成本。另外，可以選用帶式濃縮脫水一體機(jī)，其脫水效果較為明顯，可以減少環(huán)境污染，達(dá)到污泥脫水處理的目的。
