上海市廊下污水處理廠污泥深度脫水系統設計與運行

 摘要：上海市廊下污水處理廠原污泥處理系統采用帶式濃縮脫水一體機，脫水后污泥含水率在 80% 左右，無法滿足當地焚燒廠接收要求。為此需對原有污泥處理系統進行提標改造，采用“機械濃縮 + 化學調理 + 高壓隔膜壓濾機”深度處理，穩定運行后，污泥含水率控制在 60% 以下。介紹污泥深度脫水工藝流程及主要工藝設計參數，并分析提標改造后的運行效果。

關鍵詞：污泥深度脫水；含水率；高分子絮凝劑；高壓隔膜壓濾機

根據上海金山區對污泥處理處置規劃，廊下污水處理廠的剩余污泥擬送往焚燒廠進行焚燒，焚燒后的灰渣回收后作為建材利用。焚燒廠要求污水處理廠深度脫水污泥含水率低于 60 %，脫水過程中摻入石灰等固態物質不能超過污泥干基的 15 %，且所添加物質中不能含氯離子。

現有廊下污水處理廠剩余污泥經帶式濃縮脫水一體機脫水后，污泥含水率在 80 % 左右，無法滿足焚燒廠的進泥要求。因此，在二期擴建工程中采用“機械濃縮 + 化學調理 + 高壓隔膜壓濾機”深度脫水工藝，將污泥含水率穩定在 60 % 以下。

1 工程概述

上海市廊下污水處理廠已建成的一期工程為1.0 萬 m/d，處理工藝采用 CAST 工藝，出水標準按 GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（下文簡稱《城鎮污排標準》）二級標準，二期工程擴建至 2.0 萬 m/d，且出水量提標至《城鎮污排標準》中的一級 A 標準，污水處理工藝采用調節池（CAST 池改造） “AAO+MBR”生物反應池，土建工程按照遠期 3.0 萬 m/d 建設，設備分期安裝。

污泥進行深度脫水改造，將現有帶式濃縮脫水改造成“機械濃縮 + 化學調理 + 高壓隔膜壓濾機”深度脫水工藝，污泥含水量降至 60 % 以下，減量后送焚燒廠進行焚燒，灰渣作為建材回收利用。本次工程需拆除一期污泥脫水機房內帶式濃縮脫水一體機等設備，并安裝污泥調理及加藥等設備，新建污泥深度脫水機房，安裝隔膜壓濾機等脫水設備（見圖 1）。

2 污泥深度脫水設計參數

污 泥 量 ：二 期 3.6 tDS/d， 遠 期 5.0 tDS/d ；進泥含水率 ：99 % ；出泥含水率 ：≤ 60 % ；加藥種類 ：新型高分子絮凝劑（有效成分 33 %）；加藥量 ：≤ 0.4 t/（tDS）。

3 污泥深度脫水工藝流程

剩余污泥經污泥泵提升后排入儲泥池，儲泥池污泥經螺桿泵輸送至轉鼓濃縮機濃縮，將污泥含水率 99 % 降至 97 % 左右，濃縮后的污泥重力排入調理池 ；加藥調理后，通過高壓污泥螺桿泵輸送至高壓隔膜壓濾機進行脫水。含水率低于 60 % 的泥餅運至廠外進行焚燒處置。污泥深度脫水工藝流程見圖 2。

4 工程設計

污泥深度脫水工程主要由濃縮調理系統、隔膜壓濾系統及配套除臭系統三部分組成。

4.1 濃縮調理系統

濃縮調理系統包括轉鼓濃縮機、調理池和加藥設備等。濃縮調理系統位于現狀污泥濃縮脫水機房內，現狀污泥濃縮脫水機房平面尺寸為 21.0 m×12.0 m，將現狀帶式濃縮脫水一體機等部分設備拆除。

濃縮調理系統設置螺桿進泥泵 3 臺，2 用 1 備，其中 2 臺利用原有螺桿進泥泵，流量為 20 m/h，揚程為 20 m，功率為 5.5 kW；新增 1 臺螺桿進泥泵，流量為 40 m/h，揚程為 20 m，功率為 11 kW ；轉鼓濃縮機 2 臺，進泥含水率為 99 %，出泥含水率為 97 %，進泥流量為 40 m3/h，功率為 3 kW ；調理池 2 組，單組調理池有效容積為 25 m，內設多層槳葉式攪拌器各 1 臺，轉速 52 r/min，功率為7.5 kW ；助凝劑投加裝置 1 套，利用現有設備，干粉制備能力為 1.2 kg/h ；混凝劑加藥裝置 1 套，進料泵 1 臺， 流 量 為 25 m/h， 揚程為 10 m， 功率為 4 kW ；攪 拌 機 1 臺， 轉 速 52 r/min， 功 率 為0.75 kW ；加藥離心泵 2 臺，功率為 1.1 kW。

4.2 隔膜壓濾系統

隔膜壓濾系統包括高壓進泥泵、隔膜壓濾機及干污泥輸送存儲系統等。隔膜壓濾系統位于現狀污泥濃縮脫水機房西側，新建深度脫水機房，鋼架結構，平面尺寸為 13.7 m×12.0 m。隔膜壓濾系統設置高壓螺桿泵 2 臺，流量為5~20 m/h，出口壓力為 1.2 MPa，功率為 15 kW，變頻控制。

板框壓濾機 2 臺，進泥含水率≤ 97 %，單臺進泥流量為 25 m，有效過濾面積 150 ㎡，濾板尺寸為 1.25 m×1.25 m，最大壓榨壓力為 1.5 MPa ；皮帶輸送機 1 套， 峰 值輸送流量 5 t/h， 功 率 為7.5 kW ；污泥料倉 1 座，現狀料倉改造，有效容積30 m，下料斗配套氣動鱷開關閥，手動控制。

壓榨用多級離心泵 1 臺，流量為 10 m/h，揚程為 2.0 MPa，功率為 11 kW ；壓榨水箱 1 座，有效容積 3 m；空壓機 1 臺，流量為 3.5 m/min，工作壓力 H=0.8 MPa，功率為 22 kW。

儀表儲氣罐 1 臺，容積為 1 m，工作壓力 0.8 MPa ；工藝儲氣罐 1 臺，容積為 3 m，工作壓力為 0.8 MPa。

4.3 除臭系統

除臭系統采用生物濾池除臭，其中儲泥池的除臭風量為 600 m/h，污泥脫水機房的除臭風量為2 510 m/h，板框車間的除臭風量為 1 000 m/h。污泥深度脫水系統與廠區預處理區域共用 1 套生物濾池除臭裝置，除臭風量為 10 000 m/h，設備材質為有機玻璃鋼。

除臭設備配置 1 臺風機，風機風量為 10 000 m/h，風壓為 1 600 Pa，功率為 7.5 kW，采用變頻控制。除臭設備配置 1 臺噴淋泵，流量為 20 m3/h，揚程為 18 m，功率為 2.2 kW。

為形成良好的操作環境，脫水機房內采用離子送風系統。離子送風系統共分為 2 套，單套送風量為 3 000 m/h，風壓為 800 Pa，功率為 10 kW，含離子發生器、送風機、過濾器等。

5 實際運行情況

該污泥深度脫水工程于 2016 年 1 月建成運行，2017 年 9 月~2018 年 9 月期間，實際進泥量為98 m/d，進泥含水率 97 %，干污泥量 2.35 tDS/d，經深度脫水后的污泥含水率均低于 60%（見表 1）。

每天運行 4 個批次，每個批次運行時間為 4 h，其中濃縮調理為 1.0 h，高壓進泥 1.0 h，壓榨脫水1.5 h，卸泥 0.5 h。實際投加藥劑種類為硫酸鐵溶液，藥劑投加量為 0.4 t/（tDS）。

6 經濟技術分析

廊下污水處理廠二期擴建工程總投資為9 454.74 萬元，工程建設費用為 7 140.19 萬元，其中深度脫水系統的工程建設費用為 427.73 萬元，折合噸絕干污泥投資為 85.55 萬元。本工程 2017 年 9 月~2018 年 9 月實際發生直接成本（以絕干污泥量計）380 元 /t。

7 結語

上海市廊下污水處理廠深度脫水系統具有如下特點。

1） 化學調理采用投加復合硫酸鐵溶液及PAM，減少藥劑干基投加量，有效降低污泥體積。

2）除臭系統采用生物濾池除臭，采用離子送風系統，形成良好操作環境。

3）實際深度脫水后污泥含水率低于 60%，達到設計標準，符合焚燒廠接收條件