污泥脱水絮凝剂投加口改造小试

杨一帆，孙金龙，张睿

（1.浙江环科环境咨询有限公司，浙江杭州310007；2.杭州天创水务有限公司，浙江杭州310018）

污泥脱水絮凝剂投加口改造小试

杨一帆1，孙金龙2，张睿2

（1.浙江环科环境咨询有限公司，浙江杭州310007；2.杭州天创水务有限公司，浙江杭州310018）

随着水资源环境的日益恶化，污水处理行业逐渐被人们所重视。而污泥脱水作为污水处理中至关重要的环节，它的好坏往往决定着污水处理的效果。一般工艺设计和实际运行存在某些不合理的环节，需要通过实际操作加以改善，从而降低处理成本和能耗。

污泥脱水；离心脱水；絮凝时间

杭州天创水务有限公司（原杭州七格污水处理厂）位于杭州下沙钱塘江畔。一、二期工程设计日处理污水能力为60万t。目前采用A2/O工艺，A2/O生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物消化及反消化工艺和生物除磷工艺的综合，其污泥处理采用离心机处理,

高分子絮凝剂调质与处理的污泥，在离心机强烈的离心力作用下，比重较大的固体颗粒附在旋转圆筒的内壁上，并随着螺旋状导流叶片移到出口处排出。分离出来的水从排水口排出，脱水后泥饼含水率可达75%～80%。离心法适用软化污泥的脱水，也用于混凝沉淀污泥的处理，通常对PAM的分子量也有一定的要求。最常用的污泥脱水离心机有涡管出流离心机、转筒式离心机，另外犁型离心机及筐式离心机也不同程度地得到应用，其中转筒式离心机性能最稳定。离心脱水机可连续运行，占地面积小，管理方便灵活，但离心法电耗较高，噪音较大。该厂采用五台卧式螺旋卸料沉降离心机。

而对于污泥脱水来说，絮凝剂投加的好坏直接影响到污泥脱水的效果，该厂采用上海某化工有限公司的高分子絮凝剂聚丙烯酰胺。其絮凝原理为污水中的胶体粒子悬浮物能稳定存在，很大程度上是由于粒子带电荷，电荷之间的排斥阻止他们相互接近。若在悬浮物中加入与胶体粒子带相反电荷的聚电解质，则可降低粒子的表面电位，从而使胶体微粒脱稳，发生凝集沉降。一般絮凝剂的絮凝作用主要由温度、搅拌速度、时间和絮凝剂投配比来决定。水温过高，絮凝作用快，但絮体小且絮体的水合作用增加，含水高难处理；水温过低，絮凝作用慢影响处理量，最好在20～30℃；搅拌速度、时间过快过长，大颗粒易被搅碎成小颗粒难沉淀；速度过慢、时间过短，絮凝剂和固体颗粒不能充分接触，不利于絮凝。一般搅拌速度为40～80 r/min，不要超过100 r/min。搅拌时间以2～4min为宜；絮凝剂投配比过高或者过低都会增加药耗，且不能达到理想的脱泥效果，在实际运行中，投配比为3‰～4‰（因每个污水厂污泥介质成分不同，以单位实际絮凝剂处理介质的量所定，不能一概而论）。

1 药剂投加口设计缺陷

在生产运行当中发现絮凝剂加药口的工艺设计存在缺陷：（1）加药泵管路过长，扬程过高。导致药泵定转子和电能的损耗过高，实际运行10～15 d就要换定子或者转子。（2）絮凝剂加药口靠离心机进料口过近，相当于絮凝剂和污泥介质混合后没有得到充分的混合就直接进入离心机，降低了絮凝剂和污泥的充分接触时间，使絮凝剂无法和污泥完全混合，造成污泥不能充分抱团絮凝。部分污泥经离心机后从上清液管道流入前池，大大降低了絮凝的效果，从而使污泥脱水的效率降低，有时候离心机的尾水水样中有很大一部分未絮凝的污泥。

2 药剂投加口改造试验

2.1 改造设想

设想将絮凝剂在污泥管路上的投加口离进入离心机的距离增长，絮凝剂和污泥在泥管内混合后经过泥管内的流动和转弯作用，使药和泥能充分接触絮凝，从而降低药的损耗。

2.2 改造方案

如图1，改造前絮凝剂通过药泵从A点直接输送至二楼的B点离心机进料口，现将絮凝剂药管A点处增加一个三通，延伸一根同口径药管至污泥泵后面的C点处，测量得到此加药口C点至离心机进料口B点长度为19.1m，通过泥泵运行流量40 m3/h和泥管横截面测算出絮凝剂和污泥混合后在泥管中充分混合时间比改造前增加了40 s左右。

图1

2.3 试验过程

由于二期分离出的泥饼全密封输送至料仓和一期的泥饼混合，比较难计算通过延长絮凝时间对污泥离心分离的出泥量，对其离心机脱泥后的上清液（尾水）中的污泥含量进行取样分析，来判断改造后的处理效果是否有所提升。开启离心机、泥泵、药泵，将泥泵流量调至40 m3/h，药泵流量调至0.6 m3/h，离心机转速等参数恒定后，如图1，打开阀1，关闭阀2，药通过1#管路流至B点，稳定运行20min待出泥效果良好后取上清液（尾水1）。然后将阀2打开，阀1关闭，药通过2#管路流至C点，把泥泵药泵流量调至切换前，稳定运行20min后取等量上清液（尾水2）进行对比。将两瓶尾水同时摇匀静置2 min和10 min，如图2和图3。

图2

图3

2.4 试验结果

通过两图对比得到，经2#管路处理的尾水2中污泥的含量明显降低，约为经1#管路处理的尾水1中的污泥含量的一半，判断升级改造比较成功。经过一段时间的运行，自2013年6月改造后，药泵维修费用从2012年的24 700元降到了2013年的19 300元，再到2014年上半年的7 000元，费用大幅降低。药泵定转子的磨损和电耗也明显降低，节省了大量人力物力。

3 结论

改造前后的对比试验表明，首先，污泥絮凝抱团效果明显增加，处理单位污泥的尾水中的污泥含量大大降低，减少了药耗、电耗和二次污染。其次，将药泵的输送扬程降低，减少了磨损和维修费用。

[1]陆丁伟.污水厂絮凝剂耗药量对污泥脱水性能影响研究[J].山西建筑，2012，38(34):159.

[2] 于俊杰，汪家权.絮凝剂对城市污水处理厂污泥的调理研究[J].广州化工，2013，41(10):180-182.

[3] 林哲，程晓波，刘晓兰.城市污水处理厂改造后污泥调质用絮凝剂的选择性研究[J].给水排水，2008，34(3)：49-51.

Study on themodification of flocculant feeding in sludge dewatering

YANG Yifan1,SUN Jinlong2,ZHANG Rui2
（1.Zhejiang Huanke Environment Consultancy Co.,Ltd,Hangzhou 310007,China; 2.Hangzhou CapitalWater Company Limited,Hangzhou 310018,China）

W ith the deterioration of w ater environm ent,the sew age treatm ent industry has attracted m ore attention. As the im portant step in sew age treatm ent,the sludge dew atering determ ined the effect of the w hole treatm ent process.Som e unreasonable points in the general design and actual operation of sludge dew atering need to be im proved.The factory m odified som e sections in order to achieve the ideal effect of sludge dew atering based upon the experience of actualoperation in recent years,so as to reduce the processing cost and energy consum ption.

sludge dew atering;centrifuge;flocculation tim e

X703

：A

：1674-0912（2014）08-0031-02

2014-07-16）

杨一帆（1980-），男，浙江临海人，学士，工程师，专业方向：环境保护。