引言

現(xiàn)階段，國(guó)家對(duì)城市生活污水處理廠出廠污泥含水率的要求逐步提高，其必須低于65%。為達(dá)到污泥處置要求，某生活污水處理廠將原來(lái)的離心脫水機(jī)替換成板框壓濾機(jī)，實(shí)現(xiàn)污泥減量化改造。運(yùn)行初期，板框壓濾機(jī)運(yùn)行效率較高，出泥含水率低，但是運(yùn)行成本較高，所以，人們需要對(duì)初期運(yùn)行進(jìn)行改進(jìn)，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)和過(guò)程，減少成本費(fèi)用，保證運(yùn)行效果。初期運(yùn)行優(yōu)化方案如下。

板框壓濾機(jī)生活污水處理廠初期運(yùn)行優(yōu)化

1.污泥調(diào)理板框壓濾機(jī)進(jìn)泥前需要進(jìn)行污泥調(diào)理，即將濃縮后的污泥投入調(diào)理池內(nèi)，投加PAM和鐵鹽并充分?jǐn)嚢瑁瑥亩_保絮凝效果。污泥調(diào)理主要參數(shù)為攪拌時(shí)間和加藥量。

2.攪拌時(shí)間在調(diào)理池內(nèi)，當(dāng)泥位達(dá)到攪拌器開(kāi)啟液位后，開(kāi)始攪拌，藥劑投加完畢后，仍需要進(jìn)行一段時(shí)間的充分?jǐn)嚢瑁対饪s后的污泥和藥劑充分混合，然后開(kāi)始向板框壓濾機(jī)內(nèi)進(jìn)料。運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，攪拌時(shí)間影響污泥與藥劑的混合效果，會(huì)直接影響出泥泥餅含水率。廠家設(shè)定的攪拌時(shí)間為10～15min，為保證攪拌充分和節(jié)能降耗，本研究對(duì)攪拌時(shí)間進(jìn)行多次優(yōu)化試驗(yàn)。在進(jìn)泥含水率和污泥性質(zhì)基本相同的情況下，5～15min攪拌時(shí)間內(nèi)，隨著攪拌時(shí)間的增加，泥餅含水率逐漸提高，板框壓濾機(jī)進(jìn)泥量也有所提高；15min后，攪拌混合均勻，效果變化不大，如果攪拌時(shí)間不足（5min），藥劑與污泥沒(méi)有充分混合就進(jìn)行脫水，泥餅含水率在達(dá)標(biāo)線附近浮動(dòng)，所以將攪拌時(shí)間優(yōu)化為配藥完成后攪拌15min。當(dāng)然，攪拌效果還與進(jìn)泥性質(zhì)有關(guān)。對(duì)于生活污水活性污泥來(lái)說(shuō)，不同季節(jié)有機(jī)分含量變化較大，在不同污泥性狀下，藥劑與污泥混合時(shí)間不同。運(yùn)行初期，污泥有機(jī)分含量較為穩(wěn)定（約50%），故在后續(xù)運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)分季節(jié)繼續(xù)進(jìn)行多次試驗(yàn)，目標(biāo)是制定出不同季節(jié)、不同污泥性質(zhì)下最優(yōu)化的攪拌時(shí)間，確保脫水效果同時(shí)節(jié)能降耗。

3.加藥量調(diào)試期間，廠家提供的PAM加藥量為每噸干泥3kg，藥劑配比為2.3‰，鐵鹽投加量為每噸干泥300kg。運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)，如果進(jìn)泥含固率不同，就需要投加不同的藥劑。鐵鹽直接影響絮凝效果。如果PAM投加量較少，就會(huì)影響泥餅含固率；如果投加較多，會(huì)堵塞濾布，造成板框壓濾機(jī)濾水效果差，同樣會(huì)影響泥餅含固率。在調(diào)理污泥時(shí)，藥劑投加量通過(guò)投加時(shí)間進(jìn)行控制。運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，即便是同一天，每次調(diào)理池進(jìn)完污泥后，其含水率也有所差異。如果按固定時(shí)間投加藥劑，則出泥含水率會(huì)發(fā)生變化，甚至可能會(huì)超標(biāo)。所以，每次調(diào)理池進(jìn)泥完成后，都需要調(diào)整藥劑投加時(shí)間，即調(diào)整藥劑投加量。

人們可以根據(jù)公式，對(duì)藥劑投加量進(jìn)行優(yōu)化。Q=(h-h0)·V·n·k（1）T=3600Q/Q0（2）式中，Q為投加量；h為調(diào)理池進(jìn)泥結(jié)束液位；h0為調(diào)理池進(jìn)泥初始液位；V為調(diào)理池容積；n為進(jìn)泥含固率；k為投加比；T為投加時(shí)間；Q0為泵流量。由式（1）、式（2）可知，每次調(diào)理池進(jìn)泥結(jié)束后，只需要輸入調(diào)理前、后液位及進(jìn)泥含固率，即可計(jì)算出投加藥劑時(shí)間，然后在自控程序中對(duì)調(diào)理時(shí)間進(jìn)行輸入更改，即可完成對(duì)投加時(shí)間的控制。調(diào)理池進(jìn)泥前后，液位可以從上位機(jī)直接查詢，而進(jìn)泥含固率通過(guò)污泥濃度計(jì)測(cè)量污泥濃度后換算得出。可以看出，在不同的進(jìn)泥含固率下，通過(guò)公式計(jì)算進(jìn)行藥劑投加控制，泥餅含水率基本都符合要求，均值約為61%。當(dāng)然，隨著季節(jié)變化，生活污水處理廠活性污泥的有機(jī)分含量等參數(shù)不斷變化，一般夏季活性污泥的有機(jī)分含量比冬季低。所以，后期運(yùn)行優(yōu)化主要考慮兩點(diǎn)。一是在不同季節(jié)、不同污泥性狀下進(jìn)行投加比試驗(yàn)，觀察泥餅含水率變化，明確適應(yīng)生活污水處理廠污泥的SV、MLVSS/MLSS、投加比、泥餅含水率四者的關(guān)系，再根據(jù)不同的SV和MLVSS/MLSS進(jìn)行階段性的投加比調(diào)整，從而達(dá)到投加量最優(yōu)化。二是在加藥量增加時(shí)，泥餅含水率會(huì)減少，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少，外運(yùn)費(fèi)減少，但藥劑費(fèi)用和電費(fèi)會(huì)增加，在今后運(yùn)行中，如果能自如控制泥餅含水率和加藥量的關(guān)系，則需要進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)算，在保證泥餅達(dá)標(biāo)的前提下，降低運(yùn)行成本，確定最終的藥劑投加量。

4.單次進(jìn)泥量與壓榨壓力板框壓濾機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)泥量是每板120m3，單次進(jìn)泥量多少由以下參數(shù)控制：低壓壓榨壓力、恒壓時(shí)間、高壓壓榨壓力、恒壓時(shí)間、壓榨時(shí)間等。其中，低、高壓壓榨壓力是廠家根據(jù)設(shè)備性能設(shè)定的，低壓壓榨恒壓為600kPa，最高為750kPa，超過(guò)750kPa后會(huì)轉(zhuǎn)入高壓，高壓恒壓為1200kPa，最高值為1350kPa，超過(guò)1350kPa會(huì)進(jìn)入壓榨。這些壓力值是廠家根據(jù)其設(shè)備安全性能確定的，出于安全方面考慮，一般不建議改變。所以，進(jìn)泥量?jī)?yōu)化只能進(jìn)行恒壓時(shí)間調(diào)整。

5.低壓恒壓時(shí)間所示，50min和60min的試驗(yàn)采用同一調(diào)理池泥，所以進(jìn)泥含水率一致，而進(jìn)泥量和含水率上，50min還達(dá)不到要求，60min還沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)化，進(jìn)泥70min，進(jìn)泥量和含水率方面，基本達(dá)到最優(yōu)化；進(jìn)泥80min的試驗(yàn)則多數(shù)沒(méi)有完成，分別在時(shí)間73min、75min后達(dá)到最高壓力，轉(zhuǎn)入高壓進(jìn)泥。多次試驗(yàn)結(jié)果基本一致，所以目前低壓恒壓時(shí)間定為70min。

6.高壓恒壓時(shí)間及壓榨時(shí)間由于經(jīng)歷過(guò)完善的低壓進(jìn)料，所以幾種時(shí)間的含水率基本都能達(dá)標(biāo)，但在80min時(shí)進(jìn)泥量和含水率效果最佳，所以高壓恒壓時(shí)間定為80min。

7.壓榨時(shí)間經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，壓榨時(shí)間設(shè)定在50min較為合適。低于50min，泥餅含水率相對(duì)較高；高于50min，泥餅含水率相差不大，浪費(fèi)能源。當(dāng)然，以上時(shí)間試驗(yàn)都是在污泥含固率相對(duì)穩(wěn)定的情況下進(jìn)行的，對(duì)于各時(shí)間段的設(shè)定，還應(yīng)將加藥量、含固率等因素綜合考慮，這也是下一步對(duì)壓榨時(shí)間優(yōu)化的工作方向。

結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)板框壓濾機(jī)初期運(yùn)行的優(yōu)化得出了各個(gè)運(yùn)行參數(shù)的初期運(yùn)行值。在下一步的運(yùn)行過(guò)程中，人們需要繼續(xù)積累運(yùn)行數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，對(duì)后期運(yùn)行進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，在運(yùn)行過(guò)程中隨時(shí)調(diào)整參數(shù)，保證板框壓濾系統(tǒng)高效低成本運(yùn)行，為以后新建、改建生活污水處理廠污泥壓濾系統(tǒng)提供有效支持。