上海某飲料公司:疊螺式污泥脫水機應用實例
一、實例背景
上海某飲料食品有限公司是一家專門生產各類茶飲料、果汁飲料和含酒精飲料的大型合資企業,其在生產過程中排放的污染物以有機物為主,其中糖占主要,其它就是茶粉和果汁,以及清洗過程中產生的酸堿廢水等,可生化性好。公司現建有一套以接觸氧化A/O的生物處理工藝為主的污水處理設施,設計處理能力為300m3/d。由于公司生產規模的不斷擴大,現污水處理站的日處理水量為500m3/d,超出已有設施的設計能力;在處理水量和處理負荷增加的情況下,一方面在處理池前端接觸氧化A段由于進水負荷大,填料上生長的缺氧和兼氧生物膜過重,使填料發生斷裂,另一方面處理池后端的接觸氧化O段存在填料密度不足,不足以承受處理負荷的增加,使出水水質下降。
為此,該飲料食品公司委托環保公司對該污水處理設施進行改造,針對上述問題,將現有A/O反應池的接觸氧化法更改為活性污泥法,添加射流曝氣器和射流泵與現有鼓風機形成聯合曝氣系統,提高污水處理系統的供氧能力。目前系統工藝改造已完成,系統已基本運行正常,出水達到相關的排放標準。
該系統原先沒有污泥處理設施(濃縮池、脫水機等),其產生的非常少量的剩余污泥,儲存在消化池中,定期由環衛車外運,或直接作為廠區的綠化肥料,但是,現在由于工藝的變化和水量的增加,生物處理系統有剩余污泥產出,因此需增加污泥處理裝置。
二、污泥處理裝置的選擇
針對污泥的實際情況,該公司選擇污泥處理裝置,首先他們從現在最常規的幾種污泥處理裝置入手,挑選符合自己的處理裝置,下面讓我們來看看他們選擇的過程和理由吧。目前市面上比較普及的污泥脫水機有三種——板框式壓濾機、帶式壓濾脫水機與離心脫水機。
2.1 板框式污泥脫水機
板框式污泥脫水機是通過板框的擠壓,使污泥內的水通過濾布排出,達到脫水目的。二十世紀80年代以來,得到廣泛使用,其脫水污泥含水率最低。所以該公司首先考慮它,但在具體了解后,他們發現這種產品并不符合他們的要求。其中主要的問題有:
1、板框式污泥脫水機最大的缺點是占地面積較大,例如,鞍山污水廠處理水量為22t/d,干物質275t/d,采用六臺板板框式污泥脫水機,每臺壓濾機地基礎占地面積達2400??xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />12000mm。但是該食品飲料公司在規劃時沒有預留多余的地方,同時上海的低價也是相當高的,這點就不能達到要求。
2、由于板框式污泥脫水機為間斷式運行,效率低,其中其壓濾、濾板的移動、濾布的振蕩、壓縮空氣的提供、濾布沖洗、進料等操作都需要人工來完成,若通過PLC遠端控制來完成,成本又太高,現在污水廠一共才三個人,在人力上達不到要求。
3、操作間環境較差,有二次污染,對人體的傷害比較大,其辦公檢測室就在旁邊.
2.2帶式污泥脫水機
帶式污泥脫水機是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層,從一連串按規律排列的轆壓筒中呈S形彎曲經過,靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨力和剪切力,把污泥層中的毛細水擠壓出來,獲得含固量較高的泥餅,從而實現污泥脫水。目前國內新建的處理廠,絕大部分都采用帶式污泥脫水機,因為該種脫水機具有出泥含水率較低且穩定、能耗少、管理控制不復雜等特點。
但是在具體考慮時,這種脫水機不大適合該公司的情況。具體原因如下:
1、首先帶式污泥脫水機雖然比板框式壓濾機小,但其占地面積仍然比較大,不大適合;
2、濾帶沖洗水用量大,一般用水量為27m3/h.m(濾帶),對這種小型污水廠來上還是比較大的;
3、同時濾布易堵塞,操作比較麻煩。
2.3離心脫水機
離心脫水機主要由轉載和帶空心轉軸的螺旋輸送器組成,污泥由空心轉軸送入轉筒后,在高速旋轉產生的離心力作用下,立即被甩人轉轂腔內。污泥顆粒比重較大,因而產生的離心力也較大,被甩貼在轉轂內壁上,形成固體層;水密度小,離心力也小,只在固體層內側產生液體層。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動下,被輸送到轉載的錐端,經轉載周圍的出口連續排出,液體則由堰四溢流排至轉載外,匯集后排出脫水機。80年代中期以來,離心脫水技術有了長足的發展,尤其是有機高分子絮凝劑的普遍應用,使離心脫水機處理能力大大提高。
但是在具體考慮時,這種脫水機也不大適合該公司的情況。具體原因如下:
1、處理能力低,且一次性投資比較大;
2、噪音大,而其辦公檢測室就在旁邊,將影響日常的工作,也惡化了工作環境;
3、能耗高,一般耗電量為10kw/m3污泥;
我們知道,該食品飲料公司的污水廠之前沒有建設自己的污泥濃縮池,所以上述三種污泥脫水機更無法適用。
綜合上面的分析,可見現在普及的污泥脫水機無法滿足實際的情況,給其推薦了一種新型的污泥脫水機——疊螺式污泥脫水機,該產品在日本已得到廣泛應用。
2.4疊螺式污泥脫水機
我們可以知道,這種產品的優勢也相當明顯,優點總結如下:
(1)可適用污泥濃度的范圍廣:由于疊螺式污泥脫水機的主機同時包含濃縮部和脫水部,不僅可處理高濃度污泥的脫水,也可對低濃度污泥進行直接脫水,其最低可直接實現脫水的污泥濃度為2000mg/L。
(2)能處理含油污泥:采用低速機械擠壓方式,整個裝置中無濾布,無污泥噴孔,不需借用重力與離心力的差別,因而不會發生無法分離、或是堵塞濾布、濾孔等問題,輕松實現含油污泥脫水。
(3)無二次污染:疊螺式污泥脫水機直接處理曝氣池內好氧污泥,無臭氣;裝置低能耗,低速運轉,無噪音;其疊片具有自清潔功能,不會發生堵塞問題,不需外加水沖洗,無二次水污染。
(4)體小精悍,節水、節能:由于相接采用機械擠壓脫水,無需滾筒等大型機體,因而該機設計得相當輕巧,此外轉速低,相應耗能低,其單位電耗僅為0.1kwh/kgDS,單位水耗僅為0.03t/h。
(5)可實現無人值守運行:操作方便,根據客戶的運行時間段情況,可進行運行順序設定,并能實行全自動無人操作。不需常駐人員進行操作。
其相應的工程優勢如下:
(1)降低污泥處理占地:采用疊螺式污泥脫水機能直接對曝氣池內污泥或二沉池污泥進行濃縮和脫水,污泥處理系統不需設置污泥濃縮池和污泥貯池,從而節省污泥處理系統占地。
(2)提升系統脫磷功能:污泥在好氧條件下脫水,不會發生傳統污泥濃縮池或貯存池中在缺氧或厭氧條件下的污泥磷釋放,從而提升整個污水處理系統的脫磷功能。
(3)運行管理簡單:疊螺式污泥脫水機內無濾布、濾孔等易堵塞元件,運行安全簡單,結合全自動加藥系統,可實現24守小時無人值守運行。
(4)降低系統處理負荷:結合污水污泥一體化處理工藝,能減輕后續生化反應器處理負荷,提高系統處理效率。
通過上面的分析,公司決定選用這種污泥脫水機——轉碟式污泥脫水機。
三、疊螺式污泥脫水機型號的選擇
通過上面的分析,我們已經確定了選用疊螺式污泥脫水機,但是疊螺式污泥脫水機對于不同的剩余污泥量有相應的最佳型號選擇,因此我們還需根據實際的剩余污泥情況選擇恰當的疊螺式污泥脫水機,現根據該飲料食品公司的時間情況,相關計算如下:
設計水量: Q=550m3/d 進水CODcr: So=2000mg/L
出水CODcr: Se=100mg/L
每日去除的CODcr總量: S=1405kg/d
剩余污泥產率系數: Yobs=0.15
剩余污泥產量: ΔX=160kg/d
根據計算,污泥脫水設備的處理能力為6.5kg/h。
該公司決定選用:型號 JJ-102;處理量 Q = 8kg.DS/h ;功率 P = 0.70kW
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