疊螺污泥脫水機(jī)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
技術(shù)支持
本文以眉山市第一污水處理廠二期工程使用的疊螺污泥脫水機(jī)為例，詳細(xì)介紹了疊螺污泥脫水機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況，包括疊螺污泥脫水機(jī)的選型、運(yùn)行控制模式、運(yùn)行注意事項(xiàng)、運(yùn)行中存在的問題和相關(guān)解決措施、運(yùn)行效果及運(yùn)行費(fèi)用分析等，為類似工程提供參考。
一、工程概況
眉山市第一污水處理廠二期工程，建設(shè)總規(guī)模為4萬m3/d，采用改良型氧化溝處理工藝，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)為國家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。該廠現(xiàn)使用的污泥脫水設(shè)備為3套國產(chǎn)疊螺污泥脫水機(jī)（一下簡稱疊螺機(jī)），型號(hào)SC-303，主體結(jié)構(gòu)采用06Cr19Ni10不銹鋼，螺旋直徑300nm，轉(zhuǎn)速2r/min，總功率1.95kW，處理量150kgDS/h，沖洗水量120L/h。
每套疊螺機(jī)由3臺(tái)獨(dú)立的螺旋體組成，每個(gè)螺旋體能獨(dú)立運(yùn)行，濃縮段到脫水段的濾縫逐漸變細(xì)，分別為0.3mm、0.2mm、0.15mm。主機(jī)與攪拌桶電機(jī)選用GTR日精品牌，采用ABB變頻器啟動(dòng)。主機(jī)電機(jī)每臺(tái)功率為0.4kW，攪拌桶電機(jī)功率為0.75kW。每套設(shè)備配置PAM加藥泵、污泥泵各1臺(tái)。3套設(shè)備共用泡藥機(jī)、出泥輸送機(jī)及泥餅泵，其中加藥和泥餅泵采用ABB變頻啟動(dòng)。
該設(shè)備在運(yùn)行控制模式上分手動(dòng)模式和自動(dòng)模式，手動(dòng)模式即在現(xiàn)場對(duì)所需開啟的設(shè)備單獨(dú)按鍵啟動(dòng)，自動(dòng)模式由4個(gè)PLC模塊程序控制，1個(gè)PLC模塊控制自動(dòng)兌藥系統(tǒng)，另外3個(gè)PLC模塊分別控制3臺(tái)疊螺機(jī)，同時(shí)共用的無軸輸送機(jī)和泥餅泵的運(yùn)行與各個(gè)脫水機(jī)主機(jī)連鎖。采用一鍵式啟停機(jī)，其控制過程如下：
①啟動(dòng)：主機(jī)啟動(dòng)（噴淋同時(shí)啟動(dòng)），15s后污泥泵、加藥泵啟動(dòng)，10s后螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)，10s后泥餅泵啟動(dòng)，完成正常開啟需35s。
②停機(jī)：污泥泵、加藥泵停止，20s后主機(jī)停止（噴淋同時(shí)停止），25s后螺旋輸送機(jī)停止，10s后泥餅泵停止，完成正常停機(jī)需55s。
二、疊螺機(jī)運(yùn)行注意事項(xiàng)
（1）新機(jī)初次試車前，應(yīng)認(rèn)真檢查各管道、儀表、電氣是否正常，特別是要對(duì)工藝管道進(jìn)行徹底沖洗，防止安裝和焊接管道時(shí)殘留的鐵渣對(duì)主機(jī)動(dòng)、靜環(huán)和螺旋軸以及對(duì)泥餅泵的定子和轉(zhuǎn)子造成損傷。
（2）檢查背壓板是否按實(shí)際使用距離緊固好，SC-303型疊螺機(jī)背壓板距離不得小于5mm。
（3）開機(jī)時(shí)主機(jī)變頻器調(diào)節(jié)到使用頻率，對(duì)于非變頻電機(jī)在調(diào)節(jié)變頻器時(shí)，進(jìn)泥泵、加藥泵的運(yùn)行頻率不低于18Hz，疊螺機(jī)主機(jī)不低于30Hz，泥餅泵不低于25Hz。
（4）污泥調(diào)質(zhì)。進(jìn)泥和加藥在混凝攪拌桶通過攪拌，若能迅速產(chǎn)生較大塊狀的絮凝團(tuán)（約4cm），說明混凝效果較好；檢查主機(jī)濾液時(shí)，若濾液中有較多顏色呈黑褐色的細(xì)小顆粒，說明絮凝效果不好，會(huì)出現(xiàn)跑泥現(xiàn)象；若濾液清澈但有粘手現(xiàn)象，說明絮凝劑投加量過大，容易造成藥劑浪費(fèi)；觀察出泥口泥質(zhì)情況時(shí)，用手抓緊污泥（一般含水率在80%）不應(yīng)出現(xiàn)水滴現(xiàn)象?？傊舫瞿嗔枯^大、濾液清澈不光滑，泥餅含水率正常，說明此時(shí)調(diào)質(zhì)狀態(tài)較好。
在實(shí)際操作中，該廠將一期工程的生污泥通過管道與二期工程的濃縮池連接，以共用疊螺機(jī)。由于一期是BAF工藝的生污泥，該泥未經(jīng)硝化處理，泥較粘稠、濃度高，臭味大，較難處理。二期是改良型氧化溝工藝的剩余污泥，濃度低，活性較好，無臭味，容易處理。兩者泥質(zhì)差異較大，在處理時(shí)須對(duì)加藥和進(jìn)泥量進(jìn)行重新調(diào)整。
（5）新機(jī)或者主機(jī)腔體已清洗干凈的，先將背壓板調(diào)整到設(shè)備允許的間隙，再啟動(dòng)設(shè)備，待出口泥餅含水率達(dá)到約80%時(shí)，再將背壓板間隙調(diào)大，但每次調(diào)整的間隙不能過大（間隙調(diào)整幅度過大會(huì)讓腔體內(nèi)壓損失，造成出泥再次變?。＿M(jìn)泥泥質(zhì)、進(jìn)泥量、含水率、加藥量的不同，都會(huì)影響出泥的效果，也影響背壓板的調(diào)整。同一污泥在含水率變化不大的情況下，背壓板在調(diào)至合適間隙后可不作調(diào)整。
（6）PAM的使用情況。加藥泵處理能力為0.2～1.0m3/h，功率0.75kW。經(jīng)過現(xiàn)場長時(shí)間的運(yùn)行和藥劑廠家通過對(duì)不同藥型的小樣分析，投加相同的藥量，在兩種泥質(zhì)不一樣時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不同的絮凝效果。經(jīng)測試，粉劑對(duì)生污泥的處理效果較好，乳液對(duì)活性污泥處理效果較好。
三、疊螺機(jī)運(yùn)行存在的問題及相關(guān)解決措施
3.1 堵塞問題及解決措施
該廠在使用疊螺機(jī)中，曾發(fā)生過2次堵塞故障。故障現(xiàn)象為：一是在運(yùn)行狀態(tài)下，處理量越來越小，泥餅含水率高，游動(dòng)環(huán)在螺旋軸的轉(zhuǎn)動(dòng)下，在濃縮段蠕動(dòng)量很小，壓榨段基本不蠕動(dòng)，動(dòng)靜環(huán)之間出水量很小，且在壓榨段動(dòng)靜環(huán)之間的表明污泥開始干裂。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)在手動(dòng)控制按鈕中未設(shè)置沖洗閥按鈕，長時(shí)間未對(duì)動(dòng)、靜環(huán)沖洗，造成環(huán)與環(huán)之間堵塞。二是設(shè)備在正常沖洗的狀況下，由于污泥中存在過多的帶狀纖維，將螺旋軸纏繞，使螺旋軸變成了圓柱體，無法拉動(dòng)污泥向前運(yùn)動(dòng)，難以形成內(nèi)壓，造成出泥量小，含水率高。
針對(duì)上述兩種現(xiàn)象，需停止進(jìn)藥、進(jìn)泥，改用清水運(yùn)行，將螺旋軸纏繞渣物順?biāo)畮С?，再加高壓水槍?duì)動(dòng)、靜環(huán)進(jìn)行沖洗，問題可得到解決。
3.2 電氣故障問題及解決措施
在設(shè)備運(yùn)行過程中，出現(xiàn)了2臺(tái)主機(jī)電機(jī)燒毀和部分電氣元件故障，其中一臺(tái)電機(jī)因過載燒毀，另一臺(tái)因缺項(xiàng)燒毀。
通過調(diào)查，過載燒毀的電機(jī)是因?yàn)樵谶\(yùn)行程序中的停機(jī)程序不合理，起初采用停機(jī)程序?yàn)橥Ｖ剐盘?hào)動(dòng)作則所有設(shè)備立即停止下來，但此時(shí)主機(jī)內(nèi)腔仍然有一定壓力，加上停機(jī)后長時(shí)間未開啟，內(nèi)腔污泥膨脹干化，當(dāng)再次啟動(dòng)主機(jī)時(shí)，阻力增大數(shù)倍，電機(jī)無法正常轉(zhuǎn)動(dòng)，電流不斷升高，同時(shí)熱繼電器和變頻器的參數(shù)設(shè)置不合理，在未起到保護(hù)作用下造成電機(jī)燒毀。針對(duì)這種情況，該廠對(duì)停機(jī)程序做了調(diào)整，在停進(jìn)泥泵后讓主機(jī)繼續(xù)運(yùn)行20s，使主機(jī)內(nèi)腔壓力適當(dāng)減小，又不至于內(nèi)腔排空，在下次啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)阻力較小，且內(nèi)腔有一定的背壓，同時(shí)對(duì)熱繼電器和變頻器的參數(shù)重新設(shè)置，將主電機(jī)的熱繼電器原設(shè)置1.0A更改為0.7A，將變頻器啟動(dòng)電源原設(shè)置6A更改為3A（變頻器采用1帶3），運(yùn)行電流原設(shè)置的3A更改為2.1A，達(dá)到保護(hù)檢測目的。自調(diào)整工作程序及參數(shù)后，該機(jī)一直運(yùn)行正常，再未出現(xiàn)類似故障。
另一臺(tái)缺項(xiàng)燒毀的電機(jī)，經(jīng)檢查，是由于設(shè)備安裝人員粗心大意，導(dǎo)致接觸器主觸頭的其中一項(xiàng)接觸不好，造成缺項(xiàng)電機(jī)毀壞。經(jīng)技術(shù)人員對(duì)一、二次回路接線頭全部檢查擰緊，運(yùn)行至今再未出現(xiàn)因缺項(xiàng)而燒毀電機(jī)的現(xiàn)象。
電氣元件故障是污泥脫水間電氣設(shè)備中較為常見、也較難解決的問題，如變頻器、PLC模塊、接觸器和空氣開關(guān)等。因?yàn)槊撍畽C(jī)在處理過程中產(chǎn)生的腐蝕性氣體濃度較大，電器長時(shí)間處于高濃度的腐蝕氣體中，極易造成腐蝕損壞。該廠將配電系統(tǒng)及電氣控制元件單獨(dú)設(shè)置一間配電室，改善了電氣元件所處的工作環(huán)境，并將變頻器、PLC主板進(jìn)行涂層防腐處理，以增強(qiáng)其耐腐蝕性，定期對(duì)各個(gè)接線端子緊固，避免接線端子因腐蝕造成的接觸不良。通過整改，電氣故障大幅度降低。
3.3 橡膠管道漏水問題及解決措施
在使用過程中，由于連接混凝攪拌桶與主機(jī)之間的橡膠管道材質(zhì)選配不適，常出現(xiàn)膠管腐蝕老化漏水現(xiàn)象，平均兩個(gè)月就需要換一次膠管。
經(jīng)試驗(yàn)，該廠改選用了加厚耐腐蝕性的橡膠管道，耐用時(shí)間大幅延長，更換至今一年多未出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，有效地解決了頻繁更換橡膠管的問題。
3.4 液位保護(hù)裝置故障原因分析及解決方案
疊螺機(jī)在處理一期工程（BAF工藝）生污泥時(shí)，由于渣物較多，經(jīng)常纏住攪拌桶內(nèi)的液位探測桿，誤發(fā)出高液位報(bào)警，導(dǎo)致污泥泵停轉(zhuǎn)，疊螺機(jī)空轉(zhuǎn)。在清除探測桿上的渣物后，污泥泵雖自行啟動(dòng)，但由于設(shè)備內(nèi)污泥已排空，初始無法產(chǎn)生背壓，造成出泥含水率過高，嚴(yán)重影響污泥脫水效果。
為此，該廠一是將一期工程回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵機(jī)改造成直徑3mm的內(nèi)進(jìn)水式格柵機(jī)，有效地減少進(jìn)泥中的發(fā)毛纖維渣物；二是增設(shè)疊螺機(jī)攪拌桶上探測桿沖洗水管，定期沖洗，解決了渣物纏繞探測針的問題。
3.5系統(tǒng)配置失調(diào)現(xiàn)象及解決方法
二期前期工程在配置進(jìn)泥泵時(shí)，選用的功率為7.5kW，處理量為20m3/h，結(jié)果與主機(jī)不匹配，在處理生污泥時(shí)，變頻調(diào)至18Hz時(shí)，進(jìn)泥量有時(shí)仍大于設(shè)備處理能力，造成混凝攪拌桶污泥溢流和進(jìn)泥泵頻繁啟動(dòng)現(xiàn)象。
在二期后期工程建設(shè)中，通過改進(jìn)，選用的進(jìn)泥泵電機(jī)功率為4kW，處理量為12m3/h，在調(diào)節(jié)好變頻器的啟動(dòng)頻率后，進(jìn)泥量與處理量吻合，有效地解決進(jìn)泥量不穩(wěn)定的問題。
四、運(yùn)行效果及費(fèi)用分析
在采取上述相關(guān)措施后，目前該廠的疊螺機(jī)運(yùn)行狀況良好。
以處理該廠的氧化溝污泥為例，按每臺(tái)實(shí)際處理量150kgDS/h計(jì)算，運(yùn)行中同時(shí)開啟2臺(tái)疊螺機(jī)，共用泡藥機(jī)，輸送機(jī)和泥餅泵，電價(jià)0.75元/（kW·h），水價(jià)4元/m3，PAM藥價(jià)35000元/t，生產(chǎn)1t含水率80%的污泥成本為46.01元。其中疊螺機(jī)自身生產(chǎn)1t污泥的成本為1.46元左右，約占總成本的3.2%。
五、結(jié)語
通過疊螺污泥脫水機(jī)在眉山市第一污水處理廠的實(shí)際應(yīng)用，能夠穩(wěn)定地控制泥餅含水率在80%以內(nèi)，具有運(yùn)行成本低、占地空間小、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于中小型污水處理廠。
