2024年5月23日发(作者：)

大型污水处理厂污泥深度脱水系统设计与运行研究

发布时间：2022-07-30T01:45:16.116Z 来源：《城镇建设》2022年6期 作者： 周颖

[导读] 污水处理一直属于我国社会各界普遍关注的一项重点工作

周颖

中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北武汉 430000

摘要:污水处理一直属于我国社会各界普遍关注的一项重点工作，尤其是污水处理各项科学技术持续进步发展及成熟化应用的今天，做

好大型污水处理厂关于污泥深度脱水综合系统设计各项工作更为重要，充分了解大型污水处理厂总体需求情况，做好工艺系统、重要装置

选型及其参数设置等各项设计工作，其不仅关系污泥脱水整体处理效果，更影响整个污水处理厂的高效、稳定运行。故本文主要探讨大型

污水处理厂关于污泥深度脱水综合系统设计及其运行，仅供参考。

关键词:污水处理厂；大型；深度脱水；污泥；系统设计；运行；

前言

对污泥实施深度脱水处理，从属大型污水处理厂日常运作的重要节点。若想确保能够充分满足污泥深度脱水实际需求，高效落实系统

设计工作，实现污泥脱水先进工艺及装置的科学配置，确保污泥深度脱水综合系统可维持稳定高效的运行状态，实现运行费用的有效节约

较为重要。

1、设计依据

某地大型污水处理厂区范围服务人口在70万以上，服务区域大致为20km2，整体处理规模达40万m3/d。厂区采用AO-MBR处理系统，

其生化系统内部剩余污泥的绝干产量约60t/d，且贮泥池内部剩余污泥呈98%含水率；外部接收绝干污泥20t/d，呈80%含水率，处理量达

80t/d。污泥脱水处理车间实行地上钢混式结构，总占地面积大致450m2，宽度15m、长度30m。污水厂内污泥脱水综合系统要求使污泥处理

后含水率降至60%以下，设计范围以调理、投加药剂、泵送、脱水装置等系统为主。

2、系统设计及其运行分析

2.1 工艺系统设计

此大型污水处理厂内部污泥深度脱水综合系统采用弹性板的框式压滤装置系统，此系统内含弹性板的框式压滤装置、絮凝剂及调理剂

相关配置、柱塞泵、浓缩装置、皮带机输送及投加系统、PLC控制及空压装置、仪表、管阀等。此大型污水处理厂内部污泥深度脱水综合

系统详细工艺设计如下：处理厂产生含水率为98%的污泥先经浓缩装置处理，促使其含水率降为92%~95%，加入化学调理药剂促使污泥改

性，改性后的污泥由柱塞泵输送至弹性板框式压滤装置中进行脱水处理[1]。外部所接收污泥，可送入均质池，经与厂区98%含水率的污泥

混合并搅拌后，稀释至92%~95%含水率后，将其泵入至调理池，实施浓缩处理过后，确保污泥充分混合，对其实施化学改性科学调理，改

性后的污泥则进入至弹性板的框式压滤机处理至60%的含水率。

2.2 重要装置选型及其参数设置

1）弹性板的框式压滤机

弹性板的框式压滤装置当中，以机架、弹性板框、拉板机构、滤布、翻板排液及液压系统等为主。弹性板框在经过挤压处理后，密闭

腔室便形成，处液压系统处于特定的压力条件下，滤除腔室内部泥浆，致使固液分离。滤液经过翻板排液处理后排出，再回流到污水的处

理段，而泥饼经皮带输送到储存车间。所有运行周期即进泥、压滤处理、排液处理、卸泥[2]。进泥过程，弹性板框的密闭腔室已形成，受

柱塞泵输送作用，改性泥浆被泵入至腔室内。腔室内打满后，则柱塞泵运行停止，关闭进泥管处阀门，压滤处理开始。压滤期间，液压系

统持续施加给弹性板框一定压力[3]。受大推力作用影响，各板间距得以缩小。泥浆受空间收缩影响，受力增加，以至于滤液被迫从板与板

之间缝隙逐渐流出；而固态物质则被压成为了泥饼。在达特定压滤压力情况下，液压系统可维持特定压力，待停留特定压滤时间，压力逐

渐降低，弹性板框便会恢复到最初始的状态之中，压滤完成；排液和压滤同步实施。被压滤腔室所挤出的滤液，需经翻板予以收集后进入

到排水管道，再回流到污水的处理系统内部[4]；卸泥期间，拉板机构提供给各弹性板框一定拉力，拉开板子，则泥饼自动脱落。此次系统

设计当中所选压滤装置的过滤面积大致是200m2，其每日可运行批次为10~11，单运作周期能够处理的绝干泥量为2t，则单台压滤装置每日

处理量达20t/d。此污水厂需处理绝干污泥量为80t/d，因而，配置80/20=4台。结合弹性板的框式压滤装置在该污水厂内部运行数据便可了解

到，每运作周期所持续时间达110min，进泥为60 min、压滤为30min、卸料为20 min。进泥的含水率处于92%~95%范围，出泥的含水率则是

60%，泥饼实际密度是1.3kg/m3。此压滤装置各项详细性能参数见表1。

表1 压滤装置各项性能参数

2）柱塞泵

柱塞泵，其自带流量及压力自动调节系统功能。开始进泥操作，柱塞泵呈小压力、大流量伴随泥浆充满至压滤装置腔室，其内部压力

呈升高趋势，柱塞泵促使出口压力升高，流量减少，因此适宜在厂区进泥存在变化的情况下使用，柱塞泵具有高效率及稳定运行优势。该

污水厂污泥处理系统单个运作周期内处理的绝干泥量是2t，假设进泥为95%含水率，柱塞泵的流量便是2/(1-95%)=40m3/h，其进泥压力则是

1.2~1.6MPa。

2.3 系统运行情况分析

1）药耗

此大型污水处理厂内部污泥深度脱水综合系统投放运行，所用药剂以10%浓度聚合氯化铝、阳离子絮凝剂为主，具体的费用情况详见

表2。

表2 药剂费用情况

2）电耗

此次所设计系统的装机功率达282.09kW，实际运行过程总耗电量达3208.60kW·h，若当地电价为0.85元/（kW·h）条件下，对应绝干的

污泥电费则是34.09元/t。

3）水费

脱水系统，其在用水需求上主要是药剂溶配及冲洗处理。药剂溶配每日用水量是240m3，其冲洗用水每日需求量则是71.96m3。弹性板

的框式压滤装置设定4d实施一次冲洗处理；单台单次实施清洗处理用时为40min，实际用水量是12.8m3/h，因而，每日用水量总计是

311.96mL。若依照当地2元/m3的取水费标准，每日水费则是623.92元，折合每吨的绝干污泥用水费用是7.80元/t。

3、结语

综上所述，本文以弹性板的框式压滤装置系统为基础所设计大型污水处理厂内部污泥深度脱水综合系统，能够把污水厂的生化系统所

产生98%含水率剩余污泥有效处理到60%含水率；绝干污泥按吨处理，其在药剂、电费及水费各层面优势均较为突出，经济实用，效果突

出，在大型污水处理厂内部污泥深度脱水当中有着持续推广运用价值。今后，在开展大型污水处理厂内部污泥深度脱水综合系统具体设计

时，相关设计者应当注重工艺设计、重要装置选取及参数设置，并做好运行过程分析，有利于为大型污水处理厂内部污泥深度脱水综合系

统运行效果提供可靠性保障。

参考文献

[1] 陈志真, 邱明, 魏斌,等. 两段式污泥深度脱水工艺在全地下污水处理厂的应用[J]. 中国给水排水, 2021, 37(024):511-512.

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