包钢给水厂排泥水处理工艺优化与污泥脱水系统设计研究

苏海清,　孔丽丹,李卫平（1.包钢（集团）公司给水厂；.内蒙古科技大学能源与环境学院,　　内蒙古　包头　014010）



包钢给水厂排泥水处理工艺优化与污泥脱水系统设计研究

苏海清1,2,孔丽丹1，2,李卫平2
（1.包钢（集团）公司给水厂；2.内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010）

摘 要：包钢给水厂排泥水有其独特的性质，排泥水处理设计要根据排泥量和排泥水的性质，对排泥水处理的工艺进行优化设计。本文根据包头钢铁公司给水厂的现状，根据排泥水现有工艺提出了排泥水的工艺优化，结合生产需求，对污泥脱水系统进行了设计研究

关键词：给水厂；排泥水；污泥脱水；清洗

1　排泥水常用工艺

包钢给水厂的排泥水，由沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水组成。其水中所包含的杂质为加入的混凝剂反应后形成的金属氢氧化合物以及由原水中的悬浮固体两部分组成。排泥水常用工艺如图1所示。

图1　排泥水处理常用工艺流程示意图

2　排泥水处理工艺优化

包钢给水厂沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水中，其浓度与沉降性能有着明显的不同。从沉淀池流出的排泥水难度比较高，如何合理控制排泥水，将其平均含固率进行适当控制，要求其平均含固率大于0.7%。将排泥水排入污泥浓缩池，浓缩后，控制浓缩池中的排泥浓度，使其浓度大于3%。

而滤池反冲洗废水的排泥水则完全不同，其平均浓度低，平均含固率更低，一般小于0.1%，进入浓缩池浓缩后，浓度仍然小于1%，停留时间加长后其排泥浓度变化不大，因此该部分的排泥水不进入污泥脱水系统。因此，可以将反冲洗滤池废水的浓缩污泥与沉淀池的排泥水进行混合，二次浓缩，工艺流程如图2。

3　污泥脱水系统

（1）基本原理。首先过滤的料液通过输料泵在一定的压力下，从后顶板的进料孔进入到各个滤室，通过滤布，固体物被截留在滤室中，并逐步形成泥饼；液体则通过板框上的出水孔排出机外。随着过滤过程的进行，滤饼过滤开始，泥饼厚度逐渐增加，过滤阻力加大。过滤时间越长，分离效率越高。

（2） 设计参数。系统设置4个污泥缓冲罐，容积为60m3，每个污泥缓冲罐中配有一台搅拌机。板框滤机4台，滤板面积182m2。送板框压滤机提升泵为螺杆泵，5台，Q=45m³/h，H=65m，机械密封，电机变频控制。板框污泥保压泵5台，Q=5m³/h，H=120m。

图3　压滤机工作原理图

（3）运行。高密度沉淀池通过排泥泵将泥浆输送至污泥缓冲罐，污泥缓冲罐中的搅拌机连续搅拌防止污泥沉降。板框滤机压紧滤板，由送板框滤机提升泵将污泥缓冲罐中的泥浆输送至板框滤机，使泥浆充满滤室，进行脱水，滤液由积液板收集后排入下水。脱水完毕后，开动滤板拉开装置，传动链上的拉钩装置相继将滤板拉开，泥饼掉在泥斗中，拉泥车停稳后，打开泥斗泥饼掉在二楼皮带机上，开动皮带机将泥饼输送至一楼拉泥车上，泥饼由汽车外运。压滤机的给料泵有2种：一台是大流量、低扬程的给料泵，向压滤机内给料用；另一台是小流量、高扬程的给料泵，当滤室内充满浆进行压滤时使用。

（4）清洗系统。清洗系统分为滤机清洗系统和管路清洗系统。滤机清洗系统主要是对滤板、滤布进行清洗；管路清洗系统主要是对上料泵、管路进行清洗。卸料完毕后，启动滤机清洗系统，高压清洗水对滤布进行冲洗，同时冲洗滤板的流道，污水排入下水。

4　讨论与结论

（1）包钢给水厂排泥水颗粒粒径偏大，同时大颗粒比例明显高于其他水源的排泥水所占的比例。而且给水厂排泥水中，有机物的含量也明显偏低，底泥比阻抗值介于易过滤污泥与难过滤污泥之间；（2）对排水量及排泥量的计算方法进行了讨论，寻找出最适合包头黄河水源的计算方法，并用此方法进行了设计实例的计算；（3）根据实际情况，选定了离心脱水机为新建给水厂污泥脱水处理的机械设备，为该地区工程实践提供了参考意义；（4）以实际设计实例为包头黄河为水源的给水厂各项参数的确定提供了参考依据。

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.004