疊螺污泥脫水裝置運行總結(jié)
技術(shù)支持
1 前言
瀘天化公用工程車間機械攪拌懸浮渣層型澄清池裝置是70年代初期從美國凱洛格公司引進(jìn)年產(chǎn)30萬噸合成氨成套工廠而配套的水處理裝置，原水經(jīng)機械攪拌懸浮渣層型澄清池（投加石灰漿、硫酸亞鐵）去除暫時硬度，制得軟化水進(jìn)入下一道工序。澄清池運行過程中，產(chǎn)生的泥漿（主要成分碳酸鈣）通過澄清池內(nèi)外圈排入泥漿池。澄清池外排泥漿水若直接外排會導(dǎo)致公司總排口pH超標(biāo)；泥漿水將影響在線監(jiān)測儀表COD的分析數(shù)據(jù)。根據(jù)公司環(huán)保要求，需要澄清池達(dá)到零排放。2018年1月泥漿泵出口管線盲堵后，澄清池運行中產(chǎn)生的泥漿在澄清池、泥漿池、回收水池中循環(huán)，越積越多，影響澄清池攪拌機的穩(wěn)定運行。車間提出新建一套疊螺污泥脫水裝置，用于處理澄清池排放泥漿水。2018年9月疊螺污泥脫水裝置安裝完畢，在試運行過程中，出口泥餅含水率高，泥餅未成型。車間提出優(yōu)化措施，解決泥餅含水率高且泥餅未成型的問題。
2 疊螺污泥脫水裝置工作原理
脫水機疊螺主體是由固定環(huán)和游動環(huán)相互層疊成圓筒，螺旋軸貫穿其中形成的一種過濾裝置。因螺旋軸的內(nèi)徑比游動環(huán)的內(nèi)徑大，所以螺旋軸的旋轉(zhuǎn)就帶動游動環(huán)做圓周運動，防止堵塞。固定環(huán)和游動環(huán)之間的空隙沿著泥餅出口方向，從濃縮到脫水部逐漸變小。污泥在濃縮部通過重力濃縮后，被運輸?shù)矫撍?，在排出口背壓板產(chǎn)生的內(nèi)壓作用下達(dá)到強行脫水。
3 疊螺污泥脫水裝置工藝流程
污泥收集池的污泥，通過污泥輸送泵輸送到計量槽內(nèi)。
輸送到計量槽內(nèi)的污泥，通過計量輸送到絮凝混合槽，剩余的污泥通過水位調(diào)整管回流到污泥收集池。
輸送到絮凝混合槽內(nèi)的污泥，注入高分子絮凝劑，攪拌使污泥和高分子絮凝劑反應(yīng)形成絮團(tuán)。
污泥通過攪拌形成絮團(tuán)后，輸送到疊螺主體。
形成絮團(tuán)的污泥輸送到疊螺主體，在疊螺濃縮部通過重力濃縮輸送到脫水部。
脫水部移動環(huán)和固定環(huán)的間隙變窄，脫水泥餅經(jīng)背壓板加壓脫水后，排出泥餅。
4 疊螺污泥脫水裝置運行中存在的問題
2018年9月水處理疊螺污泥脫水裝置試車以來，累計運行18次，30小時。疊螺污泥脫水裝置含水率偏高（高達(dá)86%）且泥餅未成形，疊螺機出口泥餅無法后續(xù)處理。
5 原因分析
疊螺污泥脫水裝置出口泥餅含水率=干污泥重量/濕污泥重量。
2018年9月疊螺污泥脫水裝置含水率偏高次數(shù)統(tǒng)計見下表：
疊螺機混合槽礬花效果不好 | 背壓板松動 | 疊螺機電磁閥故障 | 計量槽溢流口發(fā)生堵塞 | 總計 | |
次數(shù) | 8 | 2 | 1 | 1 | 12 |
頻次 | 66.7% | 16.7% | 8.3% | 8.3% | 100% |
從上表中可以看出疊螺機礬花效果不好總計發(fā)生8次，占疊螺機出口泥餅含水率高頻次的66.7%，故可判斷造成疊螺污泥脫水裝置出口泥餅含水率高的癥結(jié)：疊螺機混合槽礬花效果不好。
根據(jù)疊螺機混合槽礬花效果不好的癥結(jié)，通過多次的實驗及咨詢了疊螺污泥脫水裝置生產(chǎn)廠家確定了兩個原因：
5.1 加藥泵過濾網(wǎng)堵塞
疊螺污泥脫水裝置采用的絮凝劑為聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺是一種水溶性高分子化合物，溶于水后成為線型的有機聚合電解質(zhì)絮凝劑，由于其分子鏈上含有一定數(shù)量的極性基團(tuán)，能夠吸附污水中懸浮的固體顆粒，凝聚形成較大的絮狀污泥團(tuán)塊，從而加速懸浮液中污泥顆粒的沉降，并使溶液澄清，促進(jìn)疊螺污泥脫水裝置脫水。聚丙烯酰胺（PAM）在與污泥混合進(jìn)行絮凝反應(yīng)時，需要加水充分?jǐn)嚢枞芙?，使之成為聚合電解質(zhì)溶液后才可使用，在疊螺污泥脫水裝置運行過程中，藥劑儲罐內(nèi)聚丙烯酰胺顆?；ハ囵そY(jié)形成難溶于水的膠狀物（如棉花團(tuán)）導(dǎo)致加藥泵進(jìn)口管線的過濾網(wǎng)經(jīng)常發(fā)生堵塞。過濾網(wǎng)發(fā)生堵塞后，影響過流量。
5.2 污泥槽無攪拌裝置
疊螺污泥脫水裝置的污泥槽采用以前泥漿收集池，沒有攪拌裝置，從疊螺機運行情況來看，污泥泵只能吸入入口周圍1米范圍內(nèi)的泥漿，澄清池排放的泥漿水很短時間內(nèi)發(fā)生自然沉降，時間一長污泥泵就只能吸入清水，疊螺機計量槽無泥漿進(jìn)入，影響混合槽的礬花形成效果。
6 措施
針對疊螺污泥脫水裝置運行過程中存在的兩個問題，車間提出了相應(yīng)的整改措施。
（1）每兩日清洗加藥泵過濾網(wǎng)一次，并且形成管理規(guī)定，下發(fā)班組對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。
（2）疊螺污泥脫水裝置，污泥槽無攪拌裝置，咨詢疊螺污泥生產(chǎn)廠家，廠家無法解決。車間技術(shù)人員提出合理化建議：在澄清池泥漿泵出口新增兩根管線和兩個閥門，一根DN40管線從泥漿泵出口至疊螺污泥脫水裝置，一根DN100管線從泥漿泵出口至泥漿池（通過該管線回流，解決泥漿短時間自然沉降）。
7 措施實施后效果
通過以上措施的實施后，疊螺污泥脫水裝置含水率下降至57.57%，疊螺機已經(jīng)運行累計產(chǎn)生了50噸左右的一般固廢（主要成分碳酸鈣），該部分一般固廢用于煤鍋爐煙氣脫硫。確保了水處理崗位澄清池的穩(wěn)定運行，2019年未發(fā)生因為淤泥堆積導(dǎo)致澄清池攪拌機鏈條脫落的現(xiàn)象。雖然沒有實現(xiàn)直接的經(jīng)濟(jì)效益，但是解決了澄清池含碳酸鈣泥漿水的排放問題，具有明顯的環(huán)保效益。
8 下一步技改設(shè)想
公用工程車間選用的疊螺污泥脫水裝置為131，污泥處理量為5m3/h，疊螺污泥脫水裝置絕干污泥處理量為10～14kg/h，出口泥餅含水率按60%計算，出口泥餅含泥量為40%，則疊螺污泥脫水裝置含水污泥處理量為（10～14）÷0.4=（25～35）kg/h，根據(jù)實際運行情況來看，疊螺污泥脫水裝置運行5天，累計20小時，產(chǎn)生700kg。則每小時產(chǎn)生的量為700÷20=35kg，達(dá)到疊螺污泥脫水裝置的設(shè)計處理量。2019年全年澄清池投加200噸熟石灰，熟石灰在水中反應(yīng)生成碳酸鈣，由于分子量的變化約產(chǎn)生273噸碳酸鈣，按照現(xiàn)在疊螺污泥脫水裝置的處理能力及運行方式來看，僅僅能處理澄清池每日內(nèi)圈的排泥量。2019年12月9日水處理澄清池處理攪拌機齒輪箱漏，啟動管道泵將澄清池液位降至檢修平臺，發(fā)現(xiàn)澄清池外圈堆積了很多的泥漿。建議新增一套標(biāo)準(zhǔn)處理能力為200m3/h的脫水裝置，可以同時處理澄清池內(nèi)外圈排放的泥漿水，為下一步澄清池排水更換攪拌機軸承做準(zhǔn)備工作（澄清池攪拌軸承已經(jīng)有兩年未更換，一旦攪拌機軸承出現(xiàn)故障，不具備檢修條件）。
