1 項目概況
1.1 項目背景
昆明市11座污水處理廠日產(chǎn)80%含水率污泥約800t,若直接送至垃圾填埋場填埋將給填埋場的運(yùn)行管理帶來危害。按照國務(wù)院發(fā)布《水污染防治行動計劃》(水十條)的全面控制污染物排放中第二條,強(qiáng)化城鎮(zhèn)生活污染治理中關(guān)于推進(jìn)污泥處理處置有明確要求。污水處理設(shè)施產(chǎn)生的污泥應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置。
為解決城市污水處理廠污泥處置問題,執(zhí)行 有關(guān)污泥處理處置標(biāo)準(zhǔn),昆明市對11座污水處理廠產(chǎn)生的污泥集中采取高負(fù)荷厭氧消化+離心脫水+槳葉式熱干化工藝處理處置,以實現(xiàn)污泥的四化。
1.2 工藝流程
昆明主城污水處理廠污泥處置工程搬遷項目采用高負(fù)荷厭氧消化+離心脫水+槳葉式熱干化的技術(shù)路線,經(jīng)處理后的污泥含固率達(dá)到75%以上,外運(yùn)作為礦坑回填料、垃圾焚燒廠摻燒原料、建材利用或作為綠化介質(zhì)土使用。
1.3 各工藝段污泥處理量
項目設(shè)計污泥處理處置量為100TDS/d,折算80%含水率污泥即500t/d;消化總?cè)莘e15000m3,設(shè)計停留時間22.5天;脫水配置4臺阿法拉伐離心式脫水機(jī),設(shè)計單臺處理量1.04TDS/h,折合每日污泥處理量99.84TDS;干化配置2臺槳葉式干化機(jī),單臺處理量150t/d。
2 系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行
2.1 卸料站調(diào)試運(yùn)行
存在問題:昆明主城水質(zhì)凈化廠運(yùn)至昆明主城污泥處理處置廠的脫水污泥含石塊、木條等,對卸料站及后續(xù)污泥均質(zhì)設(shè)備、污泥輸送設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞,導(dǎo)致系統(tǒng)不能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
解決措施:一是降低卸料站進(jìn)料格柵高度,并減小格柵孔隙,防止污泥外泄,并阻止污泥中雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng);二是徹底清理卸料站,清除原有雜質(zhì);三是卸料站液壓倉門啟閉有序,做到車來開啟卸料站液壓倉門,車離關(guān)閉卸料站液壓倉門,防止施工人員及保潔人員誤將雜物倒入其中;四是將攝像監(jiān)控移至消化、脫水中控室,將卸料情況實時監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)車運(yùn)污泥內(nèi)含有雜質(zhì),禁止卸泥;五是針對進(jìn)口設(shè)備老舊無配件,先選用國內(nèi)精加工購買替代品,同步采購進(jìn)口配件替換。
達(dá)到效果:污泥中雜質(zhì)被隔絕在系統(tǒng)之外,設(shè)備修復(fù)后無跑泥漏泥現(xiàn)象。卸料站及輸送設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行為后續(xù)消化系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。
2.2 離心脫水調(diào)試運(yùn)行
存在問題:一是因進(jìn)泥有機(jī)質(zhì)含量低于設(shè)計值,且偏差較大,導(dǎo)致降解率低,因而增加脫水機(jī)系統(tǒng)負(fù)荷;二是因脫水機(jī)進(jìn)泥含固率高,導(dǎo)致設(shè)備廠家在調(diào)試設(shè)備時,將設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷定性在0.96TDS/h(出廠設(shè)計負(fù)荷為1.04TDS/h),再增加處理量,上清液將無法保證回收率;三是上清液濁度過高,平均在20000mg/L(設(shè)計值為5000~8000mg/L)。
解決措施:一是各種污泥絮凝小試,尋找適合高濃度污泥脫水的絮凝劑,并對應(yīng)調(diào)整脫水機(jī)運(yùn)行參數(shù),更換設(shè)備軸承、皮帶、潤滑油脂等,提升脫水機(jī)運(yùn)行負(fù)荷至1.08TDS/h;二是增加絮凝劑管道混合器,縮短污泥絮凝周期,提高污泥脫水過程的固體回收率至97.5%以上,并同步使出水水質(zhì)COD、T-P、T-N、NH3-N等指標(biāo)降低。
達(dá)到效果:一是提升脫水機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷至1.08TDS/h;二是脫水機(jī)上清液濁度降至3000mg/L以內(nèi)(設(shè)計值為5000~8000mg/L),同時降低出水水質(zhì)COD、T-P、T-N、NH3-N等指標(biāo)至設(shè)計范圍;三是脫水機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行,為后續(xù)干化系統(tǒng)持續(xù)供泥提供了保障。
2.3 槳葉式干化系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行
存在問題:一是干化系統(tǒng)無法連續(xù)進(jìn)泥,項目前期干化調(diào)試,進(jìn)泥螺桿泵進(jìn)泥量無法控制;二是懸斗輸送設(shè)備連接方式有誤;三是鍋爐系統(tǒng)無法實現(xiàn)恒溫,項目尚未完成鍋爐燃燒器PID恒溫控制調(diào)試,導(dǎo)熱油溫度無法根據(jù)干化機(jī)的需要進(jìn)行恒溫控制,生產(chǎn)時導(dǎo)熱油溫度波動較大,換熱量不穩(wěn)定,嚴(yán)重影響干化機(jī)調(diào)試運(yùn)行;四是前期調(diào)試干化系統(tǒng)存在粉塵濃度大、出泥含固率高、生產(chǎn)扭矩大、出水水質(zhì)差等問題;五是項目前期干化系統(tǒng)調(diào)試,廢熱蒸汽頻繁大量泄漏,存在較大安全隱患。
解決措施:一是通過現(xiàn)場分析,因進(jìn)泥螺桿泵所配電機(jī)為非變頻電機(jī)所導(dǎo)致,在確認(rèn)電機(jī)防腐等級后,安裝獨(dú)立風(fēng)扇,及配套電氣自控系統(tǒng),實現(xiàn)干化系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)泥生產(chǎn);二是改變懸斗輸送設(shè)備懸斗與鏈條連接方式為鎖扣連接,防止因懸斗掉落導(dǎo)致設(shè)備坍塌事故發(fā)生;三是經(jīng)現(xiàn)場分析,因前期干化調(diào)試時,干化設(shè)備頻繁卡堵、進(jìn)泥量不穩(wěn)定、熱源需求量不穩(wěn)定所導(dǎo)致,在保證干化機(jī)熱源需求量穩(wěn)定的條件下,調(diào)整燃燒器PID,使導(dǎo)熱油油溫及時根據(jù)干化機(jī)的需求及時相應(yīng),保證導(dǎo)熱油溫度恒定在設(shè)定值的±2范圍以內(nèi);四是干化機(jī)自身破碎功能有限,出泥為塊狀,且大小不均后續(xù)輸送設(shè)備通量無法滿足,為加快推進(jìn)調(diào)試生產(chǎn),購買并安裝符合現(xiàn)場工況環(huán)境的成品破碎機(jī)及輸送設(shè)備,啟動干化系統(tǒng)開始生產(chǎn);五是根據(jù)現(xiàn)場工況環(huán)境,設(shè)計并向廠家定制污泥牽引破碎機(jī),同時改造卸料螺旋、冷卻螺旋,增大卸料螺旋及冷卻螺旋輸送通量,使干化系統(tǒng)單日處理提升,提升含固率;六是經(jīng)現(xiàn)場分析,通過定制安裝前置冷凝器,加強(qiáng)冷凝效果,提升系統(tǒng)負(fù)壓。
達(dá)到效果:一是通過實現(xiàn)干化系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)泥、導(dǎo)熱油鍋爐恒溫控制、增加出口應(yīng)急輸送設(shè)備、后續(xù)懸斗輸送設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行,啟動干化系統(tǒng)開始生產(chǎn),單日處理量210t,含固率約65%;二是通過實現(xiàn)牽引破碎設(shè)備安裝調(diào)試、提升卸料螺旋及冷卻螺旋通量,使干化系統(tǒng)單日處理提升至288t,含固率提升至75%;三是增加前置冷凝器,解決停機(jī)清洗冷凝系統(tǒng)問題同時提升干化系統(tǒng)年生產(chǎn)時間6.67%。
3 穩(wěn)定運(yùn)行
通過對各工藝段實施優(yōu)化技改,項目消化、脫水系統(tǒng)已接近90%負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行,日均污泥處理量438t(含水率80%);干化系統(tǒng)穩(wěn)定實現(xiàn)96%負(fù)荷運(yùn)行,單日污泥處理量288t。
項目污泥干化系統(tǒng)未運(yùn)行前(2018.12.1~2019.3.31),污泥接收總量為46433.36t,污泥外運(yùn)總量為29973.77t, 系統(tǒng)減量16459.59t,削減率僅35.45%。自污泥干化投入運(yùn)行起(2019.4.1)至2019.8.31,項目污泥接收總量為63039.06t,外運(yùn)污泥總量為24628.46t,系統(tǒng)減量38410.6t,削減率達(dá)60.93%。2019年8月起污泥干化系統(tǒng)兩條線實現(xiàn)96%負(fù)荷連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,項目當(dāng)月污泥接收總量12314.31t,外運(yùn)污泥總量為3508.56t,系統(tǒng)減量8805.75t,削減率提升至71.51%。
月均污泥外運(yùn)總量從污泥干化系統(tǒng)未運(yùn)行時(2018.12.1~2019.3.31)的7493.44t下降至逐步連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行后(2019.4.1~2019.8.31)的4925.69t,下降幅度約34.27%,減量化效果明顯。
4 結(jié)論
綜上所述,項目采用高負(fù)荷厭氧消化+離心脫水+槳葉式熱干化工藝技術(shù),通過優(yōu)化調(diào)試,已實現(xiàn)整體穩(wěn)定運(yùn)行。