合肥通溝污泥處理處置工程工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)總結(jié)

合肥通溝污泥處理處置工程工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)總結(jié)摘要：簡要介紹合肥通溝污泥處理現(xiàn)狀及存在問題，結(jié)合國內(nèi)已運(yùn)行通溝污泥站，提出合肥市通溝污泥處理工藝，對工藝處理各單元進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并提出了優(yōu)化內(nèi)容。整個通溝污泥處理通過多級分離處理，對產(chǎn)物回收資源利用，基本消除通溝污泥直接填埋對土壤二次污染問題。關(guān)鍵詞：污泥處理；處理工藝；優(yōu)化設(shè)計(jì)0項(xiàng)目概況管道中沉積的大量顆粒物、泥漿、雜物等物質(zhì)，在管道養(yǎng)護(hù)中疏通清撈上來后，稱為通溝污泥。合肥市中心城區(qū)近年來通溝污泥量呈現(xiàn)逐年增長趨勢，排水管道清疏后淤泥直接承包管養(yǎng)單位外運(yùn)至郊區(qū)填埋，通溝污泥清撈出來后通過污泥運(yùn)輸車、污泥拖斗車運(yùn)輸至郊區(qū)外水塘或洼地填埋，既浪費(fèi)大量土地資源，又污染周邊水環(huán)境、土壤，嚴(yán)重降低周邊居民生活生活環(huán)境質(zhì)量，在整個通溝污泥運(yùn)輸過程中，存在跑冒滴漏、監(jiān)管缺失、混亂等問題，極易造成二次污染［1］。1通溝污泥泥性分析通溝污泥泥性與周半用地性質(zhì)、排水體質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂蚪涤甑染嘘P(guān)系。根據(jù)國內(nèi)通溝污泥泥性檢測數(shù)據(jù)分析［2］，有機(jī)質(zhì)平均含量約為17.2%，而無機(jī)質(zhì)（灰分）的含量占到82.8%，說明通溝污泥中無機(jī)成份多于有機(jī)成份，不可燃成分多于可燃成份。處理前含水率約70~95%不等，通溝污泥含水率與清通設(shè)備和作業(yè)方式有關(guān)。2通溝污泥處理工藝流程合肥通溝污泥處理處置工程設(shè)計(jì)規(guī)模60t/d，污泥含水率85%，設(shè)置2條生產(chǎn)線同步運(yùn)行，互為備用。工藝選擇借鑒國內(nèi)通溝污泥實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，原泥經(jīng)儲泥池儲存、液壓全自動抓斗運(yùn)輸至喂料倉，依次重力流至洗滌轉(zhuǎn)鼓、洗砂裝置、精細(xì)格柵進(jìn)中間水池，然后經(jīng)潛污泵提升進(jìn)水力旋流除砂和砂水分離器內(nèi)，設(shè)置在污水泵房內(nèi)，洗滌轉(zhuǎn)鼓、洗砂裝置及精細(xì)格柵生產(chǎn)廢水簡單處理或直接排放市政污水管道，容易堵塞管網(wǎng)。3通溝污泥工藝設(shè)計(jì)3.1儲泥池儲泥池土建凈尺寸11.50x3.60m，有效泥深1.80m，地下鋼砼結(jié)構(gòu)，上部設(shè)置水平振動篩，篩網(wǎng)尺寸100mmx100mm，分離100mm以上大顆粒物質(zhì)；通溝污泥洗滌用水全部取用經(jīng)開區(qū)污水廠尾水，在儲泥池旁邊設(shè)一座過濾精度2mm精細(xì)格柵過濾污水廠尾水內(nèi)大懸浮雜質(zhì)，格柵參數(shù)：Q=16L/s，柵隙2mm，N=1.1kw，D=510mm，經(jīng)精細(xì)格柵過濾后用于后續(xù)通溝污泥主處理核心工藝洗滌轉(zhuǎn)鼓、洗砂裝置及精細(xì)格柵沖洗生產(chǎn)用水。在儲泥池一側(cè)設(shè)5mm鋼制濾板，主要收集儲泥池上清濾液，考慮實(shí)際運(yùn)行中濾網(wǎng)孔眼尺寸較小，容易堵塞，在儲泥池旁設(shè)置2個DN40沖洗水龍頭。3.2喂料裝置及洗滌轉(zhuǎn)鼓設(shè)置2臺0.75m3全自動液壓污泥抓斗，將儲泥池污泥通過抓斗運(yùn)輸至2m3不銹鋼喂料倉內(nèi)，喂料倉底部裝有一個可電控調(diào)節(jié)的螺旋喂料系統(tǒng)，以便喂料倉中的污泥可以定量、連續(xù)的進(jìn)入后端的洗滌轉(zhuǎn)鼓。當(dāng)通溝污泥通過喂料裝置定量被運(yùn)送至洗滌轉(zhuǎn)鼓，內(nèi)部的篩網(wǎng)上方的沖洗水棒對通溝污泥進(jìn)行沖洗，篩網(wǎng)內(nèi)部的洗滌螺旋將干污泥送至干物料出料口，沖洗后的水與10mm以下的物料被運(yùn)送至濕物料出渣口，運(yùn)送過程和沖洗過程是持續(xù)同步進(jìn)行。設(shè)置2臺洗滌轉(zhuǎn)鼓，單臺處理參數(shù)Q干=1m3/h，柵隙10mm,N=0.55kW，轉(zhuǎn)鼓直徑900mm篩網(wǎng)筐的篩孔孔徑10mm沖洗水量29.5m3/ho3.3洗砂裝置前端洗滌轉(zhuǎn)鼓排出的沖洗水與小于10mm的雜質(zhì)通過渦流管腔進(jìn)入洗砂裝置中，通過附壁效應(yīng)，改變進(jìn)水混合物的水流方向，使其均勻分布裝置內(nèi)部的相依。從而使細(xì)小的砂子分布于裝置的底端。砂水混和液的進(jìn)料流量：16l/s，砂石雜物最大處理流量1.0t/h，處理后砂中可燃有機(jī)物成分：＜3%燒失值，20.20mm細(xì)砂分離效率95%以上，沖洗水量5m3/h（2-8bar）。3.4精細(xì)格柵洗砂裝置上部溢流液連同有機(jī)浮渣、油脂經(jīng)DN150不銹鋼管排入2臺一體化箱式密閉精細(xì)格柵進(jìn)行深度過濾處理。經(jīng)精細(xì)格柵過濾后排渣含固率低于35%，2臺格柵轉(zhuǎn)鼓直徑D=1200，N=1.5KW。3.5水力旋流除砂水分離器水力旋流分離器須將0.2mm以下的礦化物質(zhì)從廢液中分離出來。分離界限d50被定義為將以1：1概率分別進(jìn)入上/下流液噴頭的顆粒直徑。對于小于分離界限的顆粒來說，主要進(jìn)入上流液；而對于大于分離界限的顆粒來說，主要進(jìn)入下流液。水力旋流分離器排出的細(xì)砂進(jìn)入后端特殊圓形砂水分離器進(jìn)行進(jìn)一步處置。設(shè)置2臺同步運(yùn)行水力旋流除砂分離裝置，考慮超細(xì)砂架橋特性并預(yù)留一定余量，本次設(shè)計(jì)砂石雜物最大處理流量1.5t/h，砂水混合液12l/s，中間水池泵提給料壓力0.2Mpa，分離潔凈超細(xì)粉砂粒徑0.04-0.1mm，日出料量1.08t/d，分離后產(chǎn)物可作為低檔檔建材回收利用。3.6通溝污泥尾水處理根據(jù)國內(nèi)已建通溝污泥調(diào)研，大部分簡單處理或不處理直接排入污水廠或污水管道內(nèi)，增加污水廠運(yùn)行負(fù)荷或堵塞市政污水管道［3］。隨著國家大力開展城市水環(huán)境治理、消除黑臭水體等工作，同時為滿足項(xiàng)目屬地環(huán)保要求，開展對通溝污泥生產(chǎn)廢水處理是迫切和必要的。3.6.1生產(chǎn)廢水水質(zhì)水量3.6.1.1生產(chǎn)廢水水質(zhì)結(jié)合國內(nèi)其它一些城市通溝污泥處理處置經(jīng)驗(yàn)，通溝污泥生產(chǎn)廢水懸浮物濃度在3.5-6.5g/L，懸浮物粒徑V0.2mm，主要是細(xì)小懸浮油脂物質(zhì)、輕質(zhì)漂浮細(xì)小雜質(zhì)，對后續(xù)污水處理工藝無堵塞影響之嫌。3.6.1.2生產(chǎn)廢水水量廢水主要來自兩部分，第一部分污泥本含水，第二部分來自處理工藝洗滌轉(zhuǎn)鼓、洗砂裝置、精細(xì)格柵裝置三套生產(chǎn)廢水。污泥含水量6.375m3/h，洗滌轉(zhuǎn)鼓自用水量29m3/h，洗砂裝置自用水水量5m3/h，精細(xì)格柵廢水量1.5m3/h，設(shè)置2條生產(chǎn)線，單條生產(chǎn)線廢水量合計(jì)71m3/h，總廢水量77.375m3/h，全天廢水量619m3/d（日運(yùn)行時間8h）。3.6.2調(diào)節(jié)濃縮池對昆山某通溝污泥生產(chǎn)廢水進(jìn)行進(jìn)行自然靜沉試驗(yàn)。取樣后靜沉30min、60min、90min和120min，隨著靜沉?xí)r間延長，上清液SS隨著沉淀時間延長，懸浮物逐漸越低，對四個靜沉?xí)r間分別取樣進(jìn)行檢測，SS分別為1072mg/L、706mg/L和423mg/L、421mg/L，經(jīng)觀察靜沉120min后，上清液濁度幾乎無變化。自然沉淀對通溝污泥生產(chǎn)廢水的COD、TP、SS等去除率較高，對氨氮去除率相對較高，TP去除率較低，主要原因是生產(chǎn)廢水經(jīng)重力自然沉淀后，細(xì)小懸浮物內(nèi)攜帶有機(jī)物、磷酸鹽均較大，采用自然沉淀處理工藝可行性較高，建議設(shè)計(jì)靜沉120min是可行的。調(diào)節(jié)濃縮池總平面內(nèi)凈尺寸10.0mx8.5m，有效水深3.0m。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)4臺相同型號潛污泵，2用2備，Q=75m3/h，H=9m，功率3KW，2臺潛污泵將上清液泵提進(jìn)后續(xù)管式混合器和網(wǎng)格斜管沉淀池，2臺潛污泵將調(diào)節(jié)池底泥輸送至污水廠脫水機(jī)房內(nèi)。5.6.4網(wǎng)格斜管沉淀池根據(jù)上海某通溝污泥處理處置工程（規(guī)模60m3/d）生產(chǎn)廢水經(jīng)網(wǎng)格斜管沉淀池處理后直接排入污水干管內(nèi)經(jīng)驗(yàn)處理方法，調(diào)節(jié)濃縮池上清液泵提進(jìn)一臺DN200管式混合器內(nèi)，通過投加PAM、PAC藥劑進(jìn)一座裝配式碳鋼網(wǎng)格斜管沉淀池，池子上部加蓋密封除臭，箱體壁厚8mm，絮凝反應(yīng)時間20min，沉淀負(fù)荷5.3m3/m2.h，網(wǎng)格斜管沉淀池尺寸：長x寬=6.14x5.09，有效水深4.5m，總高4.80。設(shè)置一套PAM、PAC一體化溶解加藥裝置。5.7除臭設(shè)計(jì)本工程除臭部分主要為通溝污泥處理車間、調(diào)節(jié)濃縮池及網(wǎng)格斜管沉淀池，污泥主處理設(shè)備均設(shè)置在通溝污泥車間，本工程洗滌轉(zhuǎn)鼓、洗砂裝置、水力旋流分離器等均為全密封裝置，其他外露設(shè)備及水池經(jīng)加罩進(jìn)行臭氣收集后，采用離子除臭設(shè)備處理臭氣，并在設(shè)備間送離子風(fēng)，離子除臭裝置設(shè)計(jì)處理風(fēng)量為40000m3/h。5.8經(jīng)濟(jì)指標(biāo)工程總投資2504.88萬元，建筑工程費(fèi)用533.33萬元，處理費(fèi)用主要來自電費(fèi)、人工費(fèi)、設(shè)備折舊維護(hù)費(fèi)用，由于處理自用水全部取污水廠尾水，無水資源費(fèi)用，總功率193.97KW，日運(yùn)行時間8h，考慮各設(shè)備使用系數(shù)，測算日電耗1064.88KW.h，按工業(yè)用電0.65元/度計(jì)算，噸泥電費(fèi)11.54元/噸，處理站按定員3人，月工資4000元，折合人工費(fèi)用6.67元/t，年設(shè)備折舊費(fèi)用6萬元，折合費(fèi)用2.74元/t，綜上計(jì)算通溝污泥處理綜合處理成本20.95元/t。6結(jié)語本工程基于相同工藝國內(nèi)運(yùn)行所存在問題，本次優(yōu)化設(shè)計(jì)主要在以下幾個方面，（1）在儲泥池右側(cè)設(shè)置5m鋼制濾網(wǎng)，收集通溝污泥和洗滌轉(zhuǎn)鼓放空水，實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，鋼制濾網(wǎng)較易堵塞，在儲泥池空值無泥時，從洗砂裝置沖洗管接一根De40水源管設(shè)2個DN40沖洗栓，沖洗壓力0.4MPa；（2）考慮通溝污泥主處理工藝經(jīng)3mm精細(xì)格柵去除輕質(zhì)雜物，大部分粒徑0.20mm以下顆粒物仍然容易堵塞接納污水管，本次在后端增設(shè)水力旋流除砂組合裝置，節(jié)省占地面積，分離40-100mm超細(xì)砂，既增加了回收利用資源化價值，也減輕后續(xù)污水廠處理負(fù)荷。（3）考慮通溝污泥生產(chǎn)廢水BOD5、COD、SS濃度較高實(shí)際情況，如直排污水廠或就近市政污水管道，較易堵塞下水道，本次除增設(shè)了水力旋流除砂裝置外，另外根據(jù)生產(chǎn)廢水重力靜沉試驗(yàn)，增加調(diào)節(jié)濃縮池靜沉1.5h構(gòu)筑物和網(wǎng)格斜管沉淀池兩級處理，PAM和PAC藥劑濃度分別為0.015~1.5mg/L和15~30mg/L。確保生產(chǎn)廢水排放水質(zhì)達(dá)到經(jīng)開區(qū)污水廠納管標(biāo)準(zhǔn)。（4）考慮國內(nèi)通溝油脂含量較高實(shí)際情況，本次擬采用應(yīng)對冬季油脂含量強(qiáng)、帶有旋轉(zhuǎn)齒杷清渣系統(tǒng)的精細(xì)格柵，并結(jié)合沖洗水有效去除油脂對格柵的粘堵問題。參考文獻(xiàn)：[1]繆斌.上海市浦