污水處理站概況

安徽晉煤中能化工股份有限公司污水處理站共有3套污水處理裝置，處理全廠排放的廢水。廢水主要包括：老廠壓縮廢油水、航天爐系統(tǒng)外排水、精醇?xì)堃骸㈦p氧水廢水、尿素解吸廢水。一期污水處理裝置采用二級(jí)A／O+二沉池污水處理工藝，污水處理能力50t／h，生化污泥采用疊螺機(jī)壓濾處理；二期污水處理裝置采用二級(jí)A／O+MBR污水處理工藝，污水處理能力200t／h，污泥采用帶式壓濾機(jī)壓濾處理；三期污水處理裝置采用三級(jí)A／O+二沉池+SBR+絮凝反應(yīng)+斜板沉淀工藝處理，污水處理能力350t／h，三期污水處理裝置投運(yùn)后一期污水處理裝置停運(yùn)。鑒于已經(jīng)有一、二期污泥壓濾裝置，三期裝置投入運(yùn)行時(shí)未考慮新增加污泥壓濾裝置，調(diào)試正常并運(yùn)行1個(gè)月后，生化系統(tǒng)污泥大量繁殖并積聚，原二期污泥壓濾裝置無法滿足處理污泥的需求，三期生化池污泥沉降比迅速上升到100%，生化系統(tǒng)污泥活性降低，污染物處理能力下降，三期二沉池和SBR系統(tǒng)出水帶泥，給三期污水處理裝置正常運(yùn)行帶來極大困難。于是新增加1臺(tái)帶式壓濾機(jī)用于處理三期生化系統(tǒng)污泥，新污泥壓濾機(jī)投運(yùn)后，每天壓濾出污泥約40t，含水量在85%左右。由于污泥水含量高且量太大，影響鍋爐正常進(jìn)料。污泥送往鍋爐摻燒的方式行不通，必須另尋處置出路。經(jīng)廣泛調(diào)查和深入對(duì)比分析，并結(jié)合公司實(shí)際情況，選用低溫污泥干化技術(shù)徹底解決污水處理站生化污泥處理難題，并充分利用變換工序余熱，降低污泥干化運(yùn)行費(fèi)用。

污泥低溫干化系統(tǒng)的工作原理及流程

利用制冷系統(tǒng)，使?jié)駸峥諝饨禍孛摑瘢瑫r(shí)回收空氣中水分凝結(jié)潛熱加熱空氣，干燥過程中實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)利用。整個(gè)除濕干化過程沒有余熱排放，也沒有尾氣排放，不需要尾氣除臭和粉塵處理裝置，系統(tǒng)簡(jiǎn)潔優(yōu)化。

污泥低溫干化裝置共分為5個(gè)子系統(tǒng)：

污泥處理系統(tǒng)。疊螺機(jī)壓濾出來的含水量85%左右的濕污泥在重力作用下落入切條機(jī)料斗，經(jīng)切條機(jī)擠壓切成細(xì)條狀，均勻落到干化機(jī)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的網(wǎng)帶上，逐層干燥后落入網(wǎng)帶下方的集料箱，再經(jīng)螺旋輸送機(jī)送至外運(yùn)車輛，最后送到熱電鍋爐干煤棚與煤摻混后送鍋爐燃燒。

熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)。整個(gè)污泥干化過程是在密閉的箱體內(nèi)進(jìn)行，一方面可以避免污泥干化現(xiàn)場(chǎng)異味，另一方面可以減少熱量損失。干化室內(nèi)空氣自下而上逐層通過運(yùn)動(dòng)中的網(wǎng)帶，傳熱給污泥的同時(shí)帶走污泥中的水分。

冷凝除濕系統(tǒng)。干化室頂部的濕熱氣體在上部動(dòng)力風(fēng)扇的作用下進(jìn)入熱交換室，與流經(jīng)冷凝器的冷卻水換熱，溫度被降至55℃以下，氣體中的部分飽和蒸汽被冷凝下來排出熱交換室。

循環(huán)氣加熱系統(tǒng)。冷凝除濕后的循環(huán)氣體進(jìn)入加熱器內(nèi)，與變換工序脫鹽水加熱器來的90℃左右的熱水換熱，溫度升至75℃以上，在底部循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下，循環(huán)進(jìn)入干化室。

熱能回收系統(tǒng)。為降低污泥干化的能量消耗，除濕干化的同時(shí)回收排風(fēng)中的顯熱和潛熱，熱量可以實(shí)現(xiàn)封閉循環(huán)利用。

發(fā)現(xiàn)的問題及改進(jìn)措施

低溫污泥干化裝置自動(dòng)化程度可以進(jìn)一步提高。干化裝置、疊螺機(jī)、泥水進(jìn)料泵、陽離子絮凝劑加藥裝置運(yùn)行全部通過PLC自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了無人操作，但整個(gè)干化機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行情況和參數(shù)顯示屏隨控制箱設(shè)置在干化機(jī)現(xiàn)場(chǎng)，需要現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員盡可能的長(zhǎng)時(shí)間靠近干化機(jī)或一直在干化機(jī)現(xiàn)場(chǎng)，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理干化機(jī)的運(yùn)行故障。經(jīng)與設(shè)備廠家技術(shù)部門溝通，將控制箱現(xiàn)場(chǎng)顯示的運(yùn)行信號(hào)接入DCS控制系統(tǒng)，干化機(jī)運(yùn)行情況在集中控制室的電腦上顯示，設(shè)置好各工藝參數(shù)的報(bào)警上、下限值及系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)參數(shù)，由污水處理站原操作人員監(jiān)控運(yùn)行，減少現(xiàn)場(chǎng)人員巡檢頻率的同時(shí)又能對(duì)干化機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)有效監(jiān)控。

為此裝置提供的冷卻水設(shè)計(jì)為循環(huán)冷卻水，由于距離較遠(yuǎn)，安裝時(shí)用三期污水處理裝置處理過的水替代循環(huán)冷卻水。裝置開車后運(yùn)行正常，但在運(yùn)行半個(gè)月后，污泥干化裝置處理能力有明顯降低，污泥處理量逐漸下降到剛投運(yùn)時(shí)的一半左右；排查原因發(fā)現(xiàn)：為冷凝除濕系統(tǒng)提供冷量交換的板式冷卻器換熱效果太差，進(jìn)出冷卻水溫差不到1℃，裝置運(yùn)行初期，該溫差可以達(dá)到5℃以上。拆檢發(fā)現(xiàn)板式換熱器冷卻水一側(cè)管口內(nèi)壁結(jié)垢厚度約0.5cm。分析進(jìn)入板式換熱器三期污水處理裝置出水水質(zhì)：pH值8~9，電導(dǎo)率2290μS／cm，堿度13.5mmol／L，硬度2.5mmol／L，氯離子含量145.34mg／L。堿度、硬度高，屬于易結(jié)垢水質(zhì)，造成板式換熱器短時(shí)間內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重，拆開換熱器逐片清洗，回裝后對(duì)換熱器試漏，發(fā)現(xiàn)片與片之間密封失效，多次處理后仍無法完全消除漏點(diǎn)，后更換1臺(tái)新板式換熱器并把冷卻介質(zhì)改為循環(huán)冷卻水，運(yùn)行一年多，暫未發(fā)現(xiàn)冷卻效果有變差情況。

干化機(jī)出料螺旋輸送機(jī)軸承時(shí)有損壞。冬季氣溫較低，軸承故障發(fā)生頻率要高一些，軸承運(yùn)行周期基本在1個(gè)月左右。通過觀察和分析找到原因：干化機(jī)網(wǎng)帶出料溫度為48℃左右，干化后的污泥還含有一定的飽和水分，在螺旋輸送過程中，有一定的水蒸氣揮發(fā)出來，遇到溫度比較低的螺旋輸送機(jī)外殼，水蒸氣降溫后在外殼內(nèi)壁上凝結(jié)成液態(tài)水。干化后的污泥遇到這些液態(tài)水，大量黏

結(jié)在螺旋輸送機(jī)內(nèi)，輸送機(jī)螺旋體運(yùn)行中產(chǎn)生額外的阻力和側(cè)向扭力，對(duì)輸送機(jī)軸承造成損壞。要解決這個(gè)問題，必須減少水蒸氣在輸送機(jī)外壁上的凝結(jié)，首先使用巖棉板對(duì)輸送機(jī)外殼進(jìn)行保溫，盡量讓螺旋輸送機(jī)外殼處于熱態(tài)，避免水蒸氣在外殼內(nèi)壁凝結(jié)。在輸送熱的干污泥料過程中輸送機(jī)外壁溫度會(huì)升高，但在低溫季節(jié)，長(zhǎng)時(shí)間的間斷運(yùn)行會(huì)使外壁溫度很快又降下來。通過修改螺旋輸送機(jī)的PLC運(yùn)行參數(shù)，將原設(shè)定運(yùn)行周期每隔2h運(yùn)行15min修改為每隔1h運(yùn)行10min，提高螺旋輸送機(jī)的運(yùn)行頻率，避免因螺旋輸送機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)造成機(jī)殼溫度下降，經(jīng)上述優(yōu)化后螺旋輸送裝置軸承故障率得到有效控制，運(yùn)行周期可以達(dá)到6個(gè)月以上。

concluding remarks

污泥低溫干化技術(shù)在污水處理站的應(yīng)用解決了污泥處置難題，逐步完善的自動(dòng)化控制系統(tǒng)使干化裝置的運(yùn)行基本上可以實(shí)現(xiàn)無人操作運(yùn)行，最大限度地減少人員的工作量，同時(shí)通過回收變換系統(tǒng)余熱，使污泥處置費(fèi)用大大降低，基本不用考慮干化熱能成本。干化后的污泥送到熱電鍋爐摻燒，徹底解決環(huán)保問題的同時(shí)可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

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