Plate and frame chamber diaphragm filter presses
introductory
梅園水廠地處太湖風(fēng)景區(qū)附近,大量富含污泥生產(chǎn)廢水的排放,不僅惡化了當(dāng)?shù)氐乃此|(zhì)，而且嚴(yán)重影響了環(huán)境景觀。因此,必須盡快對(duì)梅園水廠生產(chǎn)廢水進(jìn)行有效處理，使其達(dá)標(biāo)排放。
梅園水廠采用混合/加速澄清/過濾的常規(guī)凈水工藝，處理能力為15×104m3/do設(shè)機(jī)械加速澄清池4座、雙閥濾池2座、清水池（5000n/）4座。根據(jù)水廠的測(cè)定結(jié)果,其排放廢水約占日產(chǎn)水量的5%（約為6200m3/d），其中機(jī)械加速澄清池分中心排泥和周邊小斗排泥，排泥水量為3000m3/d左右;濾池按24h周期進(jìn)行沖洗，沖洗水量約為3200m3.
1排泥水的特性
1.1原水濁度與SS的相關(guān)性
從梅園水廠2002年10月一12月原水濁度與
SS的測(cè)定結(jié)果可知：
濁度最高為120NTU,最低為25NTU,平均為2NTU,濁度＜60NTU的占91%；測(cè)得的SS值最高為143mg/L,最低為5mg/L.
- 工程設(shè)計(jì)中SS與原水濁度比值取2。
在計(jì)算污泥量時(shí)，應(yīng)考慮一定時(shí)間內(nèi)原水連續(xù)出現(xiàn)高濁度的情況。梅園水廠雖然常年原水濁度較低,但在夏季會(huì)出現(xiàn)濁度持續(xù)較高的情況,故設(shè)計(jì)濁度取2年中的最大月平均值（約為60NTU）.
從梅園水廠2002年的色度測(cè)定結(jié)果可以看出，其色度常年為20?40倍。設(shè)計(jì)時(shí)按最大月平均值取值（25倍）。
1.3投藥量
水廠目前采用的混凝劑為精制硫酸鋁(約含15.6%的A12O3),其投加量為20~60mg/L,且加藥量隨原水濁度升高而增加。設(shè)計(jì)時(shí)按平均投藥量(40mg/L)計(jì)。
1.4藻類的影響
梅園水廠2002年原水藻類平均值為1330×104個(gè)/L,最高為3600×104個(gè)/L。大量藻類的存在會(huì)產(chǎn)生以下影響：
影響濁度測(cè)定的準(zhǔn)確性。根據(jù)水廠化驗(yàn)室的統(tǒng)計(jì)，每年7月一10月原水濁度上升，除了風(fēng)浪的因素外，藻類較多也是原因之一。
影響干泥量。在澄清池和濾池反沖洗廢水中含有大量的藻類細(xì)胞體，其質(zhì)量雖與普通泥沙有很大不同，但也會(huì)影響最終的泥量。
由于在有關(guān)污泥量計(jì)算的公式中未對(duì)藻類的影響給岀明確的相關(guān)關(guān)系，水廠也沒有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此設(shè)計(jì)時(shí)不考慮藻類對(duì)泥量的影響。但因藻類的存在還會(huì)影響污泥的濃縮、脫水過程，故在今后的工程設(shè)計(jì)中應(yīng)予以充分考慮。
1.5排泥水污泥總量的確定
干泥量是決定水廠排泥水處理工程規(guī)模的重要依據(jù),直接涉及到設(shè)備配置和工程造價(jià)。目前采用較多的是根據(jù)英國(guó)水研究中心出版的《污泥處理指南》中提出的給水廠排泥水干泥總量計(jì)算公式,即：
DS=SS+0.2C+1.534+1.9/=1.2Z+0.2C+1.534+1.9F (1)
式中DS——設(shè)計(jì)干固體含量,mg/L
SS——原水中的懸浮固體,mg/L
Z——去除的濁度,NTU
C——去除的色度，倍
A——鋁鹽的投加率(以心2。3計(jì),mg/L)
F——鐵鹽的投加率(以Fe?+計(jì),mg/L)上述公式表明:排泥水中所含的干泥量與原水中懸浮固體含量、色度，以及混凝劑種類和投量有關(guān)，不同的原水水質(zhì)和不同的投藥量將產(chǎn)生不同的干泥量。
根據(jù)上述的統(tǒng)計(jì)分析，梅園水廠設(shè)計(jì)干泥量為:
DS=SS+0.2C+1.53A+1.9F=
1.2×60+0.2x(25-10)+
1.53x40x15.6%=84.54mg/L(2)梅園水廠制水規(guī)模為15×104m3/d,考慮5%的自用水，總水量為15.75X104m3/d,設(shè)計(jì)干泥量為13.3t/d。同樣,按照最高濁度為160NTU、最大色度為32倍、最大加藥量為60mg/L計(jì)，得干泥量為33,2t/do由于濁度為160NTU的情況很少(2年內(nèi)僅1次)，如設(shè)備均按最大泥量配置會(huì)造成很大的浪費(fèi)。設(shè)計(jì)時(shí)采用13.3t/d干泥量作為各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)處理量，以33.2t/d干泥量作為校核，并通過工程措施來解決。
1.6排泥水的自然沉降性能
梅園水廠對(duì)排泥水的沉降性能進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)排泥水在自然沉降過程中，污泥沉降速率隨時(shí)間的增長(zhǎng)不斷減小，而且不同含固率污泥的沉降特性明顯不同。經(jīng)測(cè)定，排泥水經(jīng)過5h自然沉降后底部污泥含固率＞3%,能滿足后續(xù)機(jī)械脫水設(shè)備的要求。
2排泥水處理工藝
2.1調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池的作用主要是將澄清池和雙閥濾池的排泥水均質(zhì)均量，保證向濃縮池提供濃度較為均勻、流量較為恒定的污泥。因此，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)以使池內(nèi)污泥處于懸浮狀態(tài)及保持濃度均勻；同時(shí)在池內(nèi)設(shè)潛水泵以恒定流量向濃縮池投配污泥。
調(diào)節(jié)池共2座，一座為濾池反沖洗廢水調(diào)節(jié)池，另一座為澄清池排泥水調(diào)節(jié)池。濾池反沖洗廢水調(diào)節(jié)池容積按容納2格濾池沖洗水量確定，有效容積為800有效水深為3m,平面尺寸為15mx18m;澄清池排泥水調(diào)節(jié)池有效容積為1000m3,池深為3m,平面尺寸為15mx24mo兩池均采用地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)且呈對(duì)稱布置，中間設(shè)提升泵房，均采用立式污水泵。
2.2污泥濃縮池
污泥濃縮池是整個(gè)排泥水處理過程的核心部分，底部流出的污泥濃度將直接影響污泥的脫水效果。設(shè)污泥濃縮池4座，均為半地下式鋼筋混凝土
圓形水池,直徑為18m.濃縮池采用重力濃縮方式，24h連續(xù)運(yùn)行，設(shè)計(jì)負(fù)荷為13kg干泥/（m2?d）。濃縮池有效水深為4m,濃縮區(qū)體積約為1000m3。每座濃縮池底部設(shè)泥斗，配置中心傳動(dòng)懸掛式刮泥機(jī)，泥板上設(shè)柵條起到攪拌機(jī)的作用。濃縮池進(jìn)水管為DN200,底部排泥管為DN150,設(shè)電動(dòng)閥門可自動(dòng)控制,底部濃縮污泥定期排至污泥平衡池，上清液由周邊集水槽匯集后達(dá)標(biāo)排放。日常排泥水處理能力為3000-3500m3/d,按干泥量為13.3t/d、濃縮后污泥含固率為3%計(jì),則排出污泥量為443m’/d,上清液排放量為2557~3057m3/do
在最大干泥量（33.2t/d）情況下，濃縮池負(fù)荷為32.6kg干泥/（n??d）,必要時(shí)可投加PAM,排出污泥量為800m3/d,含干泥量為24t,上清液排放量為2200-2700m3/do此時(shí)，尚有9.2t干泥積于濃縮池，按含固率為3%計(jì)平均積泥厚度為0.3mo
2.3污泥平衡池
設(shè)污泥平衡池是為接納濃縮污泥，使?jié)饪s污泥含固率保持相對(duì)穩(wěn)定，在濃縮池與脫水機(jī)械之間起平衡及緩沖作用。污泥平衡池的容積為800m3,可儲(chǔ)存設(shè)計(jì)負(fù)荷下約2d的污泥量。平衡池分為2座，單池容積為400m3,有效水深為4m,平面尺寸為8mxl2m.在出現(xiàn)最大污泥量時(shí)，平衡池可貯存3.5t（含固率為3%）污泥。平衡池濃縮污泥采用2根DN150排泥管，濃縮污泥自流至脫水機(jī)房。每格平衡池內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2臺(tái)，以防止污泥沉積。
2.4脫水機(jī)房
脫水機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)污泥脫水系統(tǒng)一套,包括:Plate and frame filter press、進(jìn)料裝置、加藥裝置、擠壓水裝置、反沖洗水裝置、中心空氣反吹裝置、螺旋輸送機(jī)裝置等。該系統(tǒng)運(yùn)行一個(gè)周期能處理含固率為2%~3%的排泥水50-70泥餅含固率為40%左右。控制室內(nèi)有主控計(jì)算機(jī)1臺(tái)、PLC柜1個(gè)。在控制室內(nèi)可自動(dòng)遠(yuǎn)程控制整個(gè)排泥水處理系統(tǒng)。
2.5污泥堆棚
在脫水機(jī)房一側(cè)設(shè)污泥堆棚（約180m2）,用于泥餅儲(chǔ)存和外運(yùn)。
2.6工程的自動(dòng)化控制
該工程基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，采用PLC監(jiān)控，在中央控制室內(nèi)可控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和工藝參數(shù)的檢測(cè)。由于梅園水廠建設(shè)較早，自動(dòng)化程度較低，沒有計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，但隨著時(shí)代發(fā)展，進(jìn)行自動(dòng)化改造應(yīng)該是必然趨勢(shì)，因此污泥脫水系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)目前按照相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮水廠自動(dòng)化改造后,作為一個(gè)控制分中心（PLC站），留有與將來整個(gè)水廠控制中心通訊的接口。該工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行主要解決了如下問題：
排泥水調(diào)節(jié)池的自動(dòng)控制
根據(jù)調(diào)節(jié)池中液位計(jì)輸出的信息自動(dòng)控制立式污水泵、攪拌機(jī)的開停。
自動(dòng)排放濃縮池底部的濃縮污泥
利用濃縮池泥位計(jì)測(cè)定值的上、下限和濃縮池排泥總管上的污泥濃度計(jì)示值自動(dòng)控制濃縮池排泥電磁閥的開停，達(dá)到污泥排放的自動(dòng)控制。
污泥平衡池的自動(dòng)控制
利用污泥平衡池中液位計(jì)輸出的信息自動(dòng)控制攪拌機(jī)、板框壓濾機(jī)、進(jìn)泥泵的開停，以達(dá)到平衡池不溢出、不排空。根據(jù)污泥平衡池中污泥濃度計(jì)和進(jìn)泥管上的流量計(jì)可自動(dòng)控制加藥量。
板框壓濾機(jī)的自動(dòng)控制
板框壓濾機(jī)有3種控制方式,即遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制。當(dāng)板框壓濾機(jī)處于遠(yuǎn)程控制狀態(tài)時(shí)，中央控制室內(nèi)主控計(jì)算機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，板框壓濾機(jī)將自動(dòng)完成濾板關(guān)閉一加藥、污泥壓入-擠壓過濾脫水-中心反沖、反吹一濾板開啟T泥餅剝離T泥餅螺旋輸送等整個(gè)操作周期。當(dāng)板框壓濾機(jī)處于現(xiàn)場(chǎng)控制狀態(tài)時(shí)，按下板框壓濾機(jī)控制面板上的啟動(dòng)按扭，板框壓濾機(jī)將自動(dòng)完成濾板關(guān)閉一加藥、污泥壓入一擠壓過濾脫水一中心反沖、反吹一泥餅剝離一泥餅輸送等整個(gè)操作周期。板框壓濾機(jī)的手動(dòng)控制主要用于檢修。當(dāng)某泵發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換備用泵以保證系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。
3試運(yùn)行及存在的問題
梅園水廠排泥水處理系統(tǒng)于2004年5月18日試運(yùn)行，在2個(gè)月的試運(yùn)行期間,濃縮池上清液、filter press濾出液的COD、BOD5、TOC、氨氮、總磷等均達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，泥餅含固率最高為44.1%，最低為37.4%，平均為40%左右。綜上所述，梅園水廠排泥水處理系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
Technical: 188517-18517
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