凤台县城污水厂一期污泥深度处理项目设计

张小明 丁 睿

(合肥市市政设计院有限公司,安徽 合肥 230001)

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凤台县城污水厂一期污泥深度处理项目设计

张小明 丁 睿

(合肥市市政设计院有限公司,安徽 合肥 230001)

以凤台县城污水厂一期升级改造工程为例，从污泥深度处理工艺、改性药物、板框压滤机系统、压滤后污泥输送等方面入手，分析了该项工程的主要设计要点，并对其自控设计及土建设计方式进行了论述，以供参考。

污水厂，升级改造，工艺设计，污泥

凤台县城污水厂一期工程二级处理剩余污泥量：3 880 kg DS/d，经深度处理后剩余污泥量为：4 100 kg DS/d，二期总泥量为：8 200 kg DS/d。原污泥处理采用浓缩脱水工艺，选用一体化带式浓缩压滤机，出泥含水率：≤80%。根据环保部门要求，需将出厂污泥含水率降至60%以下，以满足GB 16889—2008生活垃圾填埋场污染控制标准及污泥焚烧对污泥含水率的要求。

本次设计采用机械深度脱水干化工艺，是近几年发展起来的新一代污泥干化技术，该技术通过投加药物对污泥进行改性，改变污泥中的水分结合方式，通过机械方式直接将污泥含水从99.2%降至60%甚至更低(原污泥浓缩脱水间停用)。本工程设计由我院独立完成，于2013年1月建成投入，深度处理后污泥含水率稳定保持在60%以下，工程设计获得良好评价，处理工艺及效果均为安徽省污泥处理项目的先进典范。主要设计特点详述如下。

1 总图布置

总图布置结合污水厂一期升级改造及二期工程统一布置，污泥深度处理工程土建规模按100 t/d(含水率80%，下同)考虑(主要设备按50 t/d 配置)，用地仅500 m2，节省占地(见图1，图2)。

2 工艺设计

1)污泥深度处理工艺：采用机械深度脱水干化工艺，通过投加药物对污泥进行改性，改变污泥中的水分结合方式，通过隔膜压滤板框机直接将污泥含水降至60%以下(见图3)，整个系统投资和运行成本相对较低，结构紧凑，操作简便，运行可靠。

2)改性药物：污泥中水分难以用机械方式脱去的原因，是由于污泥颗粒表面特性和污泥团的结构所决定的。污泥颗粒表面吸附有各种荷电离子以及由微生物在其代谢过程中分泌于细胞体外的胞外聚合物等组成。这些荷电离子和胞外聚合物具有很强的持水率。此外，污泥还有很大一部分水分是由污泥颗粒表面所持的水和毛细孔道中的水组成。这些都为束缚力很强的结合水，是不能用常规的机械法脱除掉的。

设计从污泥所含水分的赋存状况入手，采用化学和物理综合在一起的学科交叉技术方法，根据物化特性分段对应，顺其物性各得其所，改变污泥中原有的水分结合状态，再配合机械脱水机，将其原本难以脱除的水分顺利脱除，从而更深度地降低污泥含水率。本项目采用石灰、FeCl3作为改性药剂，改性效果好，且采购方便、价格便宜，降低运行成本。

3)石灰料仓投加系统：能实现石灰的定量自动(联动)投加、停止、称重、故障、超限报警等功能，采用全密闭设计，石灰粉末不外散。

4)FeCl3制备投加装置：能实现FeCl3溶液配制、自动投加、停止、超限报警等功能。

5)板框压滤机系统：主要包括机架、滤板、滤布、液压闭合系统、隔膜挤压系统、自动拉板装置、自动卸饼装置、滤布清洗系统、空气压缩系统、中心吹泥系统、自动集水盘、安全保护光幕装置、泥饼运输系统等，主要技术要点如下：

a.机架：压滤机架和相关辅助部件具有足够的强度和刚度，能满足对抗最大内部操作压力乘上尾板面积的压力。b.滤板：选用耐高压、耐腐蚀、寿命长的纯聚丙烯材质，可应付15 bar操作压力。c.滤布：滤布具有足够的强度及与泥质相适应的透气率，其表面应光滑，便于泥饼脱落，并配套衬垫滤布支撑，加强过滤。d.液压闭合系统：闭合压力至少为380 kg/cm2～400 kg/cm2，保证滤板的紧密闭合及获得较高的滤饼含固率。e.隔膜挤压系统：采用水作为隔膜挤压介质，安全性相对比气压系统高；且用于隔膜挤压的水应能循环使用。f.自动拉板装置：配备完全自动化的滤板分离装置，采用液压驱动。g.自动卸饼装置：采用自动卸泥系统，保证较粘的滤饼从滤布表面顺利脱落。h.滤布清洗系统：采用全自动滤布清洗系统，单块滤板两侧同时自动清洗。i.气动系统：系统内阀门全部采用气动阀门，开关迅速，安全性高；配备气动吹泥系统，用于在过滤结束后将过滤板组进料通道的湿污泥去除。j.自动集水盘及安全保护光幕装置：配备自动集水盘，安装在滤板组下方，用于将滴落的滤液和清洗水导向集水槽排走，集水盘与压滤机联动，卸料时能自动打开排泥，并对泥饼的卸落不得产生任何干扰；配备安全保护光幕装置，用红外线扫描方式对整个危险操作区域进行安全保护，一旦操作者进入危险区域时，能立即停机，同时系统还具有简便的绳索开关，用于重新开机启动。

6)压滤后污泥输送：采用无轴螺旋输送机，污泥不外露，安装高度高，污泥可直接输送至污泥运输车车厢。处理后的污泥见图4。

3 自控设计

污泥进泥系统、药剂投加系统、污泥调理池设备、压滤机系统及污泥输送系统自成控制体系，有独立的PLC控制，作为污水厂中央控制系统的一个子系统，应提供标准开放的通讯协议及通讯卡，实现污水厂中央SCADA系统对供货设备的自动监测控制。

4 土建设计

按远期100 t/d 一次完成土建设计，建筑外形和结构设计与工艺设计紧密结合并考虑工作条件、人员安全、物流输送、管线综合、通风等因素，并建筑物外观及立面设计，与厂区已建建筑物风格一致。

The design of Fengtai county sewage treatment plant phase 1 sludge depth treatment project

Zhang Xiaoming Ding Rui

(HefeiMunicipalEngineeringDesignInstituteLimitedCompany,Hefei230001,China)

Taking the upgrade project of Fengtai county sewage treatment plant phase 1 as an example, from the sludge depth treatment process, modified drug, plate and frame filter press system, sludge transportation after filter press and other aspects, analyzed the main design points of the project, and discussed its self control design and civil engineering design methods, for reference.

sewage treatment plant, upgrading, technological design, sludge

2015-01-29

张小明(1979- )，男，高级工程师; 丁 睿(1979- )，女，高级工程师

1009-6825(2015)10-0124-02

X703

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