introductory

某公司多個(gè)分廠均采用High Pressure Diaphragm Filter Press進(jìn)行污泥脫水，在 實(shí)際運(yùn)行中，影響脫水泥餅含水率的因素較多，比如污泥性質(zhì)、 污泥調(diào)理和壓濾機(jī)運(yùn)行參數(shù)等[1-2]，同時(shí)存在 MBR 系統(tǒng)剩余污 泥脫水困難和冬季污泥脫水效果偏低的問(wèn)題，因此，需要對(duì)高壓diaphragm filter press污泥脫水運(yùn)行情況進(jìn)行分析，采取有效措施解決 存在的問(wèn)題并持續(xù)優(yōu)化運(yùn)行。

研究結(jié)果與討論

污泥脫水運(yùn)行情況分析

對(duì)該公司 A、D 兩分廠的工藝運(yùn)行狀況進(jìn)行對(duì)比 分析，并提出有效解決措施持續(xù)優(yōu)化運(yùn)行。

A 廠

A 廠污泥脫水采用混合進(jìn)泥方式，新老系統(tǒng)的污泥先混合 后再進(jìn)行調(diào)理和脫水。

(1) 污泥特性及藥耗 污泥有機(jī)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(jī)份相對(duì)較高，其他時(shí)間有機(jī)份相對(duì)降低。在高壓隔膜壓濾 機(jī)運(yùn)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(yùn)行過(guò)程中，噸干泥 PAM 和鐵鹽用量隨時(shí)間變化存在一定波動(dòng)，但與污泥有機(jī)份無(wú)明顯關(guān)系。

(2) 壓濾參數(shù)\所示，低壓恒壓時(shí)間因污泥脫水難易程度而有一定 的波動(dòng)，一般在 65～80 min。高壓恒壓時(shí)間相對(duì)較為穩(wěn)定，基本 保持在 80 min。壓榨時(shí)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(jī)份相對(duì) 較高，其他時(shí)間污泥有機(jī)份相對(duì)較低。噸干泥 PAM 和鐵鹽用量 隨時(shí)間變化存在一定波動(dòng)，與污泥有機(jī)份不相關(guān)。

(2) 壓濾參數(shù)

①進(jìn)料時(shí)間及壓力 低壓進(jìn)料：進(jìn)料時(shí)間約為 2 000～3 000 s。低壓進(jìn)料設(shè) 計(jì)壓力為 0.6 MPa，當(dāng)壓力到達(dá) 0.6 MPa 時(shí)，低壓進(jìn)料泵 降低運(yùn)行轉(zhuǎn)速，從而降低進(jìn)料量，將壓力保持在其設(shè)定壓 力值。 由于每一批次調(diào)理池中污泥濃度與藥劑投加量存在少許 差異，故低壓進(jìn)料時(shí)間也存在差異。 高壓進(jìn)料：進(jìn)料時(shí)間約為 3 000～4 000 s。高壓進(jìn)料設(shè)計(jì)壓 力為 1.2 MPa，當(dāng)壓力到達(dá) 1.2 MPa 時(shí)，高壓進(jìn)料泵降低運(yùn)行轉(zhuǎn) 速，從而降低進(jìn)料量，將壓力保持在其設(shè)定壓力值。

②壓榨時(shí)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(shè)計(jì) 壓力為 1.2 MPa，設(shè)定時(shí)間為 1 200 s。二段壓榨設(shè)定壓力為 1.5 MPa，設(shè)定約時(shí)間為 1 800 s。 1.2 污泥脫水運(yùn)行優(yōu)化

A 廠

(1) 進(jìn)泥比例 冬季新老系統(tǒng)按照 3:1 比例進(jìn)泥，天氣轉(zhuǎn)暖后，按 2:1 或生 物池污泥濃度進(jìn)行調(diào)整。

(2) 污泥調(diào)理藥劑用量

①根據(jù)進(jìn)泥含固率和有機(jī)份變化及時(shí)調(diào)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(jī)進(jìn)泥含固率在 3%～4% 左右，個(gè)別時(shí)間超過(guò) 4%，但污泥中有機(jī)份含量較低，PAM 投加量可適當(dāng)降低，鐵 鹽投加量提高。 其他月份污泥沉降比升高，進(jìn)泥含固率降低，在 2%～3% 之間，污泥有機(jī)份含量較高，PAM 投加量適當(dāng)提高，鐵鹽投加 量降低。

②根據(jù)泥餅含水率變化及時(shí)調(diào)整。 除污泥性質(zhì)對(duì)板框加藥量產(chǎn)生影響外，還有一些其他因 素，如濾布堵塞情況等。污泥調(diào)理藥劑用量調(diào)整，主要是根據(jù) 進(jìn)泥含固率及有機(jī)份進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)也結(jié)合泥餅含水率進(jìn)行 微調(diào)。

(3) 污泥調(diào)理時(shí)間

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，夏季 ( 有機(jī)份含量 55%) 控制攪拌時(shí)間約 15 min 最佳，冬季污泥有機(jī)份含量增加 ( 有機(jī)份含量 60% 以 上 )，為保證泥藥徹底混合，延長(zhǎng)攪拌時(shí)間為 20 min。

(4) 濾布選型

A 廠板框機(jī)廠家提供的濾布有三種，單絲、單復(fù)絲和復(fù)絲， 板框機(jī)原配濾布是單復(fù)絲，夏季運(yùn)行情況良好，最高進(jìn)泥量達(dá) 到130 m3 。進(jìn)入2018年冬季后，由于個(gè)別板框機(jī)濾布堵塞嚴(yán)重， 及時(shí)更換了 5 套新濾布 (2 套丙綸單復(fù)絲，2 套錦綸單絲，1 套復(fù)絲濾布 )。 單絲板框機(jī)進(jìn)泥量和效果要高于復(fù)絲和單復(fù)絲，大概每板 能多進(jìn) 10～15 立方的泥，但含水率偏高。

(5) 壓濾參數(shù)

①進(jìn)料時(shí)間 低壓進(jìn)料：夏季調(diào)試期間 70 min，冬季由于脫水性能變差， 容易出現(xiàn)恒壓壓力較短時(shí)間內(nèi)超過(guò) 6 kPa 直接轉(zhuǎn)高壓情況，因 此進(jìn)料時(shí)間定為 100 min，在不超過(guò)恒壓上限值的情況下，盡可 能多進(jìn)泥。 高壓進(jìn)料：控制在 80 min。 ②壓榨時(shí)間 控制在 45 min。在冬季，進(jìn)泥量超過(guò) 60 m3 時(shí)，如果壓榨過(guò) 程壓力值降低較快，能在較短時(shí)間內(nèi)從 14 kPa 降至 10 kPa 以 下 ( 說(shuō)明壓榨效果良好，存在較多的壓榨空間 )，可適當(dāng)延長(zhǎng)壓 榨時(shí)間，如 60 min，使壓榨進(jìn)行充分，泥餅含水率降低。

D 廠

(1) 濃縮池運(yùn)行 運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，如停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或剩余泵開(kāi)啟時(shí)間較 長(zhǎng)，污泥在濃縮池中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)泥與泥餅均發(fā)黑 且伴有明顯臭味，同時(shí)會(huì)明顯降低板框進(jìn)泥量，產(chǎn)出的泥餅含 水率也會(huì)有升高趨勢(shì)。實(shí)際運(yùn)行中可采用倒換濃縮池的方式， 將現(xiàn)用濃縮池抽空并沖洗。

(2) 污泥調(diào)理藥劑

在有機(jī)份含量相對(duì)較高的情況下，進(jìn)行了調(diào) 質(zhì)藥劑的小試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，有機(jī)份占比在 0.63 左右時(shí)，加 入相同量的調(diào)質(zhì)藥劑 ( 鐵鹽、鋁鹽 )，鐵鹽調(diào)質(zhì)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(yàn)基礎(chǔ)上，D 廠進(jìn)行調(diào)質(zhì)藥劑加藥量的上機(jī)實(shí) 驗(yàn)，最終得出結(jié)論，在絮凝劑投加量不變，調(diào)質(zhì)藥劑投加量翻倍 的基礎(chǔ)上，冬季泥餅含水率滿足穩(wěn)定達(dá)標(biāo)要求，且粘濾布情況 明顯緩解，進(jìn)泥量增加 30% 左右。 5 月份開(kāi)始，隨著氣溫的升高，泥質(zhì) ( 有機(jī)份占比由 0.65 左右逐漸降至 0.53 左右 ) 逐漸發(fā)生變化，進(jìn)料量相對(duì)穩(wěn)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(jìn)行了兩種藥劑的試驗(yàn)： 三氯化鐵從原來(lái)的投加時(shí)間 600 d，提高到 700 d 使藥劑 和污泥混合充分，進(jìn)泥量由原來(lái) 27 m3 降低到 23 m3 ，且泥餅含 水率較高，出現(xiàn)“粘濾布”現(xiàn)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(jìn)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(shí)調(diào)整 PAM 配置量由原來(lái)千分之一，調(diào)千分之 二后，進(jìn)泥量與泥餅未見(jiàn)明顯改善。 更換聚合氯化鋁鐵后，在同調(diào)理池進(jìn)泥、藥劑投加為 450 s 情況下，1 號(hào)機(jī)進(jìn)泥量為28m3左右，2號(hào)機(jī)進(jìn)泥量為25m3 左右，運(yùn)行相對(duì)平穩(wěn)，泥餅含水率比較前期有明顯好轉(zhuǎn)。逐步 降低調(diào)質(zhì)藥劑用量，最終在調(diào)質(zhì)藥劑的噸干泥藥耗穩(wěn)定在 400 kg/t DS 左右時(shí)，泥餅含水率相對(duì)穩(wěn)定。

(3) 壓濾參數(shù)

①進(jìn)料時(shí)間及壓力 低壓進(jìn)料：為保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，低壓進(jìn)料時(shí)間隨進(jìn)料壓力與 進(jìn)料流量而調(diào)整進(jìn)料時(shí)間，即當(dāng)?shù)蛪哼M(jìn)料流量低于 10 m3/h 時(shí)， 就可以調(diào)整進(jìn)料時(shí)間，使其進(jìn)入高壓進(jìn)料程序。 高壓進(jìn)料：為保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低電耗與藥耗，當(dāng)高壓進(jìn)料 流量低于 4 m3/h 時(shí)，就可以調(diào)整進(jìn)料時(shí)間進(jìn)入壓榨程序。

②壓榨時(shí)間及壓力 通過(guò)壓榨壓力與進(jìn)料壓力差值來(lái)預(yù)估泥餅含水率，當(dāng)壓榨 壓力與進(jìn)料壓力差值達(dá)到 0.8 MPa 以下時(shí)，泥餅含水率基本在 60% 左右，可以隨數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整二段壓榨時(shí)間。

?concluding remarks

(1) 文章對(duì)某公司兩分廠高壓隔膜壓濾機(jī)污泥脫水運(yùn) \行情況進(jìn)行分析及優(yōu)化，解決了污泥脫水過(guò)程中存在的難 題。可有效指導(dǎo)工藝運(yùn)行調(diào)控，確保污泥脫水系統(tǒng)穩(wěn)定、高 效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，滿足污泥脫水處理要求，運(yùn)營(yíng)效益達(dá)到預(yù)期 目標(biāo)。

(2) 文章總結(jié)的部分運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可為后續(xù)新建項(xiàng)目采用該 系統(tǒng)在前期設(shè)計(jì)和后期運(yùn)行等方面提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。