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1、重庆市唐家沱污水处理厂初沉污泥过滤方案探讨雷晓玲1,刘贤斌2,曹天祥3, 叶方剑1,陈文华2(1.重庆交通大学河海学院 , 重庆400074;2.中国市政工程中南设计研究院, 湖北武汉430010;3 . 天津市建筑设计院, 天津300074)摘 要 : 在唐家沱污水处理厂的运行中,初沉污泥中的布条和纤维物等经常缠绕在污泥系统中的搅拌装置上,致使其效率降低,对后续工艺的正常运行造成了威胁,为此进行了格网拦截试验。根据试验结果,制订了 “ 沉砂池出口设置机械细格栅、 初沉污泥浓缩前加机械过滤以及初沉污泥浓缩后进行污泥过滤” 三种可行的工程方案,通过比较 ,选择在初沉污泥浓缩前加机械过滤作为最终实
2、施方案 。运行结果表明,初沉污泥中的杂物得到了有效去除,保证了污泥系统各搅拌设备的长期安全运行 。关键词 : 污水处理厂 ; 初沉污泥 ; 污泥过滤中图分类号: X703. 1文献标识码:C文章编号 :1000 - 4602 (2009) 24 - 0039 - 04Ana lysis on Pr imarySedim entation Sludge F iltra tion Soluti on sin Tangji atuo Sewage Trea tm ent Plan t, Chongq ingLE I Xiao2ling1,L IU Xian2bin2,CAO Tian2xiang3,
3、YE Fang2jian1,CHEN W en2hua2(1.School of R iver and Ocean Engineering,Chongqing J iaotong U niversity, Chongqing400074, China;2.Central and Southern China M unicipal Engineering D esign and ResearchInstitute, Wuhan430010, China;3.Tianjin Architectural Engineering D esign Institute,Tianjin300074, Chi
4、na) Abstract: A s a result of the existenceof cloth list, fiber materials and s o on in theprimary sedi2mentation sludge in Tangjiatuo Se wage Treatment Plant, the sludgemixing syste m deviceswere wrappedand its efficiency was reduced, and the normal operation of subsequentprocesseswas threatened .S
5、o aseriesof grid interception testswere performed. Based on the testresults, threepossible engineeringsolu2tionswere developed including setting fine mechanical screenat the outlet of grit chamber, adding me2chanical filter beforeprimary sedi mentation sludgethickening and adding sludge filter after
6、 primary sedi2mentation sludgethickening. After thecomparison, addingmechanical filter beforeprimary sedi mentationsludge thickening was selectedas the final implementation s olution.The results show that the cloth list,fiber materials and so on in the sludgeare effectively re moved . Meanwhile,the
7、long2ter m safeoperationof themixing equipmentsof sludge syste m is ensured . Key words: se wage treat ment plant; primary sedi mentation sludge; sludgefiltrati on1工程概况唐家沱污水系统是重庆市主城排水工程的核心内容 ,工程包含污水处理厂、 江北污水截流A 干管 、二级和三级污水收集管网,分为近 、 远期共三个阶段建设 : 2003年已完成第一阶段,建设内容包括厂外截污干管及相应的二级管网、 污水处理厂30 104?93?第25卷
8、第24期2009年12月中 国 给 水 排 水CH INA WATER&WASTE WATERVol. 25 No. 24Dec. 2009名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - m3/d的预处理工程; 2005年已完成第二阶段,建设内容包括污水处理厂30 104m3/d 的二级处理工程 ; 2008年开始实施三期工程,增加10 104m3/d处理规模 ,污水处理厂总规模将达到40 104m3/d。三期工程同时还增加了初
9、沉污泥过滤预处理工程内容 。目前 ,出水水质良好,达到了 城镇污水处理厂污染物排放标准( GB 189182002)的一级B标准 。2污泥处理工艺及运行中存在的问题211污泥处理工艺唐家沱污水处理厂二期工程采用具有生物脱氮除磷功能的A - A2/O生物处理工艺,并辅以化学除磷 ,保证出水磷酸盐 10 mm的球状物,对厚度 15 cm的纤维物数量极少,但经过半年或一年后将有可能造成消化池搅拌器故障进而直接影响污泥消化的正常生产。为此进行了现场格网拦截试验 。试验中在沉砂池出水口设置了3处不锈钢细格网 ;格网长为3. 9 m,高约 1. 25 m (见图 2) 。图2细格网拦截试验Fig. 2Sc
10、reen intercep ting test现场 5 mm方格网试验表明:开始阶段格网拦截效果非常好,可以将潜在危害物彻底排除,但 10多分钟后格网即出现了严重堵塞(见图 3) 。图3细格网堵塞Fig. 3Screen plugging在沉砂池后的污水渠道中,肉眼观察污水中似乎不含杂物,但实际上有很多细小杂物,这些杂物阻塞格网后对水流的影响极大,基本上造成了85%阻?04?第25卷 第24期 中 国 给 水 排 水www. watergasheat. com名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
11、- - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 塞 ,致使现场原有约20 cm的水深壅为约75 cm的水深 ,引起格网变形。而且现场2个人难以将格网提起或抬起,不可能人工频繁地将格网拉上来进行清洗后再放下去,因此人工清洗不可行。试验结论如下:污水经过进水泵房的粗格栅和沉砂池前的条形细格栅这两道格栅后,仍含有大量细小杂物及纤维毛发等,这些杂物对污泥消化并不构成潜在危害 ,有潜在危害的是较长、 较结实 、 不易断的纤维绳索之类的杂物。需要采取措施,让细小杂物通过并进入下道工序 ,但要有效拦截前道工序遗漏的长纤维绳索等杂物 ,达到从源头上控制污泥中对消化池搅拌机有潜在
12、危害的杂物的目的。4初沉污泥处理改造方案411方案一 :在沉砂池出口设置机械细格栅根据试验结果,在沉砂池出水前增设第三道机械自动细格栅,采用齿耙式格栅,网格间隙为7 mm。因渠道的宽度有限,水深也较浅,水流较急 ,5 mm的齿耙间隙对水流的阻碍比较大,齿耙面承受的正向压力和变形将较大,而 7 mm间隙的齿耙的过流能力约比5 mm的大20%。当然 ,如果渠道足够宽和足够深 ,5 mm的齿耙将更有利。经过计算,唐家沱污水处理厂沉砂池按满负荷(40 104m3/d) 运行时,其渠道的设计水深为0. 6m,两边的渠道各宽3. 90 m,渠道高度为1 . 70 m。水量高峰时流速约为1. 29 m /
13、s,该值已经超过国家规范规定的 “污水过栅流速宜采用0. 61. 0 m / s” ,如果加上机械细齿耙自动格栅机后,其过栅流速将达到1 . 5 m /s以上 ,远高于规定值。这主要是因为设备边框 、 底框以及细齿耙占用了过水断面,因此选用 7 mm间隙的齿耙而非5 mm。另外 ,为了减小过栅流速,建议人为增加水深。在沉砂池总出口两侧增设可调节高度的堰板,堰板高出底面0. 25 m,在满负荷时栅后水深由0. 60 m提高到0 . 85 m,栅前水深则提高到1 . 05 m,沉砂池最前端水位将由208. 45 m上升到208. 70 m以上 ,但在雨季水量增大时,则有漫出渠道的风险和可能性 。4
14、12方案二 :初沉污泥浓缩前进行机械过滤在初沉污泥进入重力浓缩池之前增设机械过滤设备 。唐家沱污水处理厂的初沉污泥来自4座初沉池 ,总规模为40 104m3/d,预计每天产生的初沉污泥干重为40. 00 t,含水率为97% ,则污泥量为1 333m3/d。污水厂40 104m3/d满负荷正常运行时,至少需要2台污泥过滤机。413 方案三 :初沉污泥浓缩后进行机械过滤在污泥经重力浓缩之后增设机械过滤设备。初沉污泥经重力浓缩后,污泥含水率约95%。重力浓缩池直径为14 m (表面积为154 m2) ,池深为4 . 8 m。浓缩池最高液面设计标高为208. 60 m (均质池设计液面标高为206.
15、50 m) ,比下游的均质液面高出2. 10 m。浓缩池排泥进入均质池的管中心标高为206. 70 m。浓缩池排泥水头为18 kPa。近期浓缩后污泥量为600 m3/d,远期 为800m3/d。初沉池每天排泥3次 ;浓缩池每天排泥2次 ,每次每池排泥1 h。需设重力式卧螺污泥过滤机2台 。每台设备处理能力为200 m3/h。414 方案比较对上述三个方案进行了综合比较(见表 1) 。表1 初沉污泥过滤方案比较Tab . 1Comparison among primary sludge filtrati on sche mes项目处理效果资 金方案一存在壅水的风险,且在雨季水量增大时,有漫 出
16、渠 道 的 风 险和可能性共6台1 . 28 m宽设备, 3台一组,外加2台栅渣螺旋输送压榨一体机,预计约需投资100万元方案二去除 运 行 不 利 因 素较为彻底,今后根据需要 还 可 增 加2台相同设备初沉污泥浓缩前加2台机械过滤压榨机,约需要半年时间花费约140万元直接投资,电耗及维修配件开支相对较高方案三对细 小 砂 石 颗 粒 的去除不彻底,消除消化池 底 部 出 现 沉 积的保 障 没 有 方 案 二明显初沉污泥浓缩后加箱式卧螺污泥浮渣过滤机,约需要半年时间花费约100万元直接投资,电耗及维修配件开支中等综上所述,方案二解决问题最彻底,但投资较高 ,其他方案投资和时间较省,但运行效
17、果略有不足 ,综合国外运行经验,最终决定采用方案二。5改造后的运行效果按照方案二对污水处理厂污泥处理工艺进行了技术改造,改造后的工艺流程见图4。在初沉污泥进入重力浓缩池之前增设了3台污泥过滤压榨机,单台处理能力为70 m3/h, 2用 1备 。三台同时运行时间为6 . 35 h,每天运行23次 。运行结果表明,能有效去除初沉污泥中的布条及纤维?14?www. watergasheat. com雷晓玲,等:重庆市唐家沱污水处理厂初沉污泥过滤方案探讨第25卷 第24期名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -
18、- - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 物等杂物 ,保证了污泥系统各搅拌设备的长期安全运行 。图4唐家沱污水处理厂三期工程工艺流程Fig. 4Flow chart of third stage project of Tangjiatuo WW TP6结论对污泥消化构成潜在危害的是较长、 较结实 、 不易断的纤维绳索之类的杂物,这些杂物缠绕在污泥系统中的搅拌装置上,致使其效率降低。现场试验结果表明,污泥过滤处理需要去除的主要对象是纤维绳索之类的杂物,而不是细小杂物 。在沉砂池出口设置机械细格栅虽能减少漂浮物或浮渣,但存在壅水的风险,不能彻底解决问题 ;
19、初沉污泥浓缩后进行污泥过滤对细小砂石颗粒的去除不彻底;最终选择了在初沉污泥浓缩前进行机械过滤的方案,实施效果良好。将来唐家沱污水处理厂可根据实际污泥杂物积累的数据和经验,确定是否需要增加第四台污泥过滤机以及是否保留人工清渣的污泥过滤斗。参考文献 : 1 张自杰.排水工程(第四版)M .北京:中国建筑工业出版社, 2000. 2 GB 189182002,城镇污水处理厂污染物排放标准 S. 3 赵庆祥.污泥资源化技术M.北京:化学工业出版社, 2002.E - ma il: ellenlei2002 yahoo . com收稿日期: 2009 - 06 - 09(上接第38页 )图纸上的保护半径
20、,因此必须因地制宜,根据酒店建筑布局合理设置消火栓间距。本工程在设计计算中根据现场实际情况确定水带的有效长度,除了考虑水带长度展开时的弯曲折减系数外,还考虑了路径折减系数 ,得出了合理的消火栓保护半径,以设置有效的消火栓间距 2 。无可燃物的设备间内设置消防系统问题。本酒店内部所有区域均处于消火栓保护半径之内,满足任何部位都有两个消火栓充实水柱同时到达的要求 。关于自动喷水系统设置,对无可燃物的设备间 、 管道井等小面积区域,据高规 第 7. 6 . 2条规定 ,一类高层建筑除了该条指明的部位以外,其他均应设自动喷水灭火系统(并未指明设备层可不设) ,而与7 . 6. 3条规定对照可知,一类高
21、层建筑应设,二类高层建筑可不设。本酒店属于一类高层建筑,除设泡沫水灭火系统、 气体灭火系统的区域外,其他区域均设自动喷淋系统。4结语高层酒店功能繁多、 结构复杂 、 消防设计难度较大,在设计过程中,既要严格执行相关规范,又需要灵活多变,充分考虑现场实情,作出稳妥 、 经济 、 安全的设计方案 。参考文献 : 1 杨琦,冯旭东.试述上海市水灭火系统设计的特点 J.消防科学与技术, 2004, 23 ( 4) : 356 - 358. 2 张云霞,朱琨,班云霄.消火栓保护半径计算公式中水带有效 长 度 的 确 定 J .中 国 给 水 排 水, 2008, 24(10) : 48 - 49.E - ma il: gbt124126 . com收稿日期: 2009 - 06 - 25?24?第25卷 第24期 中 国 给 水 排 水www. watergasheat. com名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -