高壓隔膜壓濾機污泥脫水運行分析及優化

2022/04/24 分類:技術文獻 737

項目

某公司多個分廠均采用高壓隔膜壓濾機進行污泥脫水，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，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，需要對高壓隔膜壓濾機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

1.1 污泥脫水運行情況分析文章僅對該公司 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所示。可以看出，在冬季及春季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，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，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。

污泥特性及藥耗

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。

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 1.2.1 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。

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。

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。

濾布選型

板框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。

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。

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。

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。廠調質藥劑實驗(左側燒杯投加鋁鹽，右側燒杯投加鐵鹽) 在小試試驗基礎上，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 500 s 后，泥餅成型比 600 s 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 28 m3 左右，2 號機進泥量為 25 m3 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。