1 Project Overview

城市污水處理廠(chǎng)始建于1999年，于2005年建成投產(chǎn)，2015年底完成提標(biāo)改造，占地面積為5．56hm2，處理能力為5×104m3/d。該廠(chǎng)采用預(yù)處理+A2/O復(fù)合生物池+深度處理工藝，出水水質(zhì)執(zhí) 行《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級(jí)A標(biāo) 準(zhǔn)。污泥脫水由原來(lái)的離心脫水改為生物瀝浸+廂式隔膜板框壓濾機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)深度脫水將污泥含水率降至60%以下，以降低后續(xù)處理成本。

2污泥處理工藝流程污泥脫水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改造后，由原來(lái)的離心脫水系統(tǒng)改為生 物 瀝 浸+廂式Diaphragm plate and frame filter press脫水系統(tǒng)生化池剩余污泥經(jīng)過(guò)污泥濃縮池處理后(含水率＜96%) ，再利用生物瀝浸池中特異性微生物，通過(guò)鼓風(fēng)曝氣并加入營(yíng)養(yǎng)劑(含N、P、K、Fe、S成分，下同)對(duì)原有污泥進(jìn)行進(jìn)行改性調(diào)理，再 通 過(guò) 廂 式 隔膜板框壓濾系統(tǒng)脫水，泥餅外運(yùn)焚燒處理。

3工藝選型

3.1污泥處置目標(biāo)該提標(biāo)改造工程總體污泥產(chǎn)量為6．6tDS/d，含生物處理系統(tǒng)排放的剩余污泥及高效池排放的化學(xué)污泥。產(chǎn)生的污泥經(jīng)過(guò)深度脫水，含水率≤60%，外運(yùn)至熱電廠(chǎng)焚燒，以滿(mǎn)足污泥處置的減量化和穩(wěn)定化要求，達(dá)到污泥資源化的目的。3.2污泥脫水工藝的選擇提標(biāo)改造前采用離心脫水，泥餅含水率為80%～85%。本次提標(biāo)改造工程新建的污泥處理系統(tǒng)為污泥濃縮+生物瀝浸+廂式隔膜板框壓濾工藝，采用先進(jìn)的生物法進(jìn)行污泥改性，提高污泥脫水性能，僅需在生物瀝浸池投加營(yíng)養(yǎng)劑，無(wú)需再投加絮凝劑，脫水后泥餅含水率為55%～60%，既能降低污泥體積和運(yùn)輸成本，也能滿(mǎn)足污泥焚燒熱值的要求。

4主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

4.1濃縮池新建2座污泥濃縮池，將二沉池剩余污泥進(jìn)行濃縮，污泥含水率由99．3%降至98%以下。主要設(shè)計(jì)參數(shù):污泥 濃 縮 池 直 徑 為10m，有 效 水 深 為3．5m，固體負(fù)荷為47kg/(m2·d) ，濃縮后污泥含水率≤98%。

4.2生物瀝浸池生物瀝浸池的主要作用就是通過(guò)專(zhuān)用生物菌群對(duì)污泥進(jìn)行改性處理，使原有污泥中持水能力較強(qiáng)的以異養(yǎng)菌為主的活性污泥菌體膠團(tuán)逐漸死亡，將更多的毛細(xì)水釋放成間隙水或自由水，同時(shí)污泥pH值下降，使原先帶有大量負(fù)電荷的污泥顆粒的電性逐漸被中和，處理后污泥由于不再存在同性電荷互相排斥作用而能自我聚沉，提高了污泥的沉降性［1，2］。生物瀝浸池的菌群在培養(yǎng)48h時(shí)，脫水性能達(dá)到最佳狀態(tài)。經(jīng)過(guò)培養(yǎng)48h、菌群改性處理后的污泥通過(guò)板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水。主要設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)污泥處理能力為10tDS/d(98%含水率污泥為500m3/d) ，設(shè) 計(jì) 流 量Q=500m3/d(98%含 水率) ，有效水深為6．2m，停留時(shí)間為56h。

4.3廂式隔膜板框壓濾機(jī)廂式隔膜壓濾機(jī)最大的特點(diǎn)就是可以進(jìn)行二次壓榨濾餅，它將可變?yōu)V室隔膜壓榨技術(shù)應(yīng)用于城市污泥的高效脫水，利用單邊隔膜過(guò)濾板、濾布組成的可變?yōu)V室過(guò)濾單元，在油缸壓緊濾板的條件下，用進(jìn)料泵壓力進(jìn)行固液分離，從兩端將污泥料漿送入由濾板和隔膜組成的各個(gè)密封濾室內(nèi)，利用泵提供的過(guò)濾動(dòng)力使濾液通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)排除，直至物料充滿(mǎn)濾室，完成初步的固液兩相分離;在進(jìn)料結(jié)束后，采用隔膜壓榨技術(shù)對(duì)濾餅進(jìn)一步進(jìn)行壓榨，用高壓水推動(dòng)隔膜板的隔膜鼓起，對(duì)濾餅產(chǎn)生單方向的壓縮，破壞顆粒間形成的“拱橋”結(jié)構(gòu)，使濾餅進(jìn)一步壓密脫水，將殘留在顆粒間隙的濾液擠出。采用這種污泥深度處理工藝，顯著提高了脫水效率，節(jié)能減排效果顯著，過(guò)濾效率高，循環(huán)周期短，鼓膜壓榨受力均勻，膜 片 復(fù) 原 性、使 用 壽 命 長(zhǎng)，濾餅含水率可降至60%以下。廂式隔膜板框壓濾機(jī)主要參數(shù):壓榨方式為水 壓，脫水后污泥含水率≤60%，工 作 壓 力 為1．6MPa，濾板材質(zhì)為PVC+隔膜。經(jīng)過(guò)生物瀝浸完成后的污泥，通過(guò)變頻高壓進(jìn)料泵在油缸壓緊濾板的條件下進(jìn)入板框壓濾機(jī)。利用高壓壓榨泵將高壓水推進(jìn)隔膜板使隔膜鼓起，對(duì)濾餅產(chǎn)生單方向的壓縮，將泥餅含水率降到60%以下。然后反吹污泥，將進(jìn)泥管中多余污泥排空，對(duì)隔膜進(jìn)行泄壓放水，打開(kāi)翻板，濾板準(zhǔn)備卸泥。卸泥操作完成后，關(guān)閉翻板將濾板壓緊，當(dāng)保壓指示燈亮后，可循環(huán)進(jìn)行板框壓濾機(jī)作業(yè)。

5污泥脫水運(yùn)行情況2017年運(yùn)行期間，剩余污泥經(jīng)過(guò)生物瀝浸+廂式隔膜板框壓濾機(jī)系統(tǒng)處理后，泥餅平均含水率可降低55%以下。濾 出 液COD為70mg/L、NH3－N為44．92mg/L、TN為48．48mg/L、TP為0．18mg/L、pH值為3．22。進(jìn)泥有機(jī)質(zhì)含量為56．58%，泥餅有 機(jī) 質(zhì) 含 量 為55．98%，泥 餅 平 均 含 水 率 為56．87%。同時(shí)在運(yùn)行中還發(fā)現(xiàn)濾布使用時(shí)間對(duì)泥餅含水率也有一定的影響，隨著使用時(shí)間的推移，泥餅的含水率和進(jìn)泥時(shí)間隨之增加。通過(guò)此項(xiàng)分析，可確定濾布的更換周期。

6運(yùn)行成本在該工程改造前，剩余活性污泥采用離心脫水方式，2013年—2015年利用離心脫水每生產(chǎn)1t絕干污泥的運(yùn)行成本為2240元(包括使用離心脫水所使用的水 電、絮 凝 劑、污泥運(yùn)輸及污泥焚燒的費(fèi)用)。在該工程改造完成后，采 樣 生 物 瀝 浸+廂 式隔膜板框壓濾機(jī)方式脫水，2016年—2017年間每生產(chǎn)1t絕干污泥的運(yùn)行成本為1550元(包括運(yùn)行生物瀝浸+廂式隔膜板框壓濾機(jī)系統(tǒng)所使用的水電、微生物營(yíng)養(yǎng)劑、污泥運(yùn)輸及污泥焚燒的費(fèi)用)。

7結(jié)論及建議

①通過(guò)生物瀝浸+廂式Diaphragm plate and frame filter press系統(tǒng)處理后的污泥，減量效果明顯，后期污泥處置費(fèi)用大大減少，該方法在綜合污泥運(yùn)行處置費(fèi)上比離心脫水法總體成本下降明顯。②在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中需對(duì)生物瀝浸時(shí)間做出靈活調(diào)整，可以自我調(diào)整培養(yǎng)至最佳脫水時(shí)間。同時(shí)優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)劑投加時(shí)間和投加點(diǎn)的設(shè)置，減少營(yíng)養(yǎng)劑成本投入，降低污泥運(yùn)行費(fèi)用。在生物瀝浸池相應(yīng)位置安裝在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀表，以加強(qiáng)對(duì)生物瀝浸池的運(yùn)行管理。