上海市廊下污水处理厂污泥深度脱水系统设计与运行

摘要：上海市廊下污水处理厂原污泥处理系统采用带式浓缩脱水一体机，脱水后污泥含水率在 80% 左右，无法满足当地焚烧厂接收要求。为此需对原有污泥处理系统进行提标改造，采用“机械浓缩 + 化学调理 + 高压隔膜压滤机”深度处理，稳定运行后，污泥含水率控制在 60% 以下。介绍污泥深度脱水工艺流程及主要工艺设计参数，并分析提标改造后的运行效果。

关键词：污泥深度脱水；含水率；高分子絮凝剂；高压隔膜压滤机

根据上海金山区对污泥处理处置规划，廊下污水处理厂的剩余污泥拟送往焚烧厂进行焚烧，焚烧后的灰渣回收后作为建材利用。焚烧厂要求污水处理厂深度脱水污泥含水率低于 60 %，脱水过程中掺入石灰等固态物质不能超过污泥干基的 15 %，且所添加物质中不能含氯离子。

现有廊下污水处理厂剩余污泥经带式浓缩脱水一体机脱水后，污泥含水率在 80 % 左右，无法满足焚烧厂的进泥要求。因此，在二期扩建工程中采用“机械浓缩 + 化学调理 + 高压隔膜压滤机”深度脱水工艺，将污泥含水率稳定在 60 % 以下。

1 工程概述

上海市廊下污水处理厂已建成的一期工程为1.0 万 m³/d，处理工艺采用 CAST 工艺，出水标准按 GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》（下文简称《城镇污排标准》）二级标准，二期工程扩建至 2.0 万 m³/d，且出水量提标至《城镇污排标准》中的一级 A 标准，污水处理工艺采用调节池（CAST 池改造） “AAO+MBR”生物反应池，土建工程按照远期 3.0 万 m³/d 建设，设备分期安装。

污泥进行深度脱水改造，将现有带式浓缩脱水改造成“机械浓缩 + 化学调理 + 高压隔膜压滤机”深度脱水工艺，污泥含水量降至 60 % 以下，减量后送焚烧厂进行焚烧，灰渣作为建材回收利用。本次工程需拆除一期污泥脱水机房内带式浓缩脱水一体机等设备，并安装污泥调理及加药等设备，新建污泥深度脱水机房，安装隔膜压滤机等脱水设备（见图 1）。

2 污泥深度脱水设计参数

污 泥 量 ：二 期 3.6 tDS/d， 远 期 5.0 tDS/d ；进泥含水率 ：99 % ；出泥含水率 ：≤ 60 % ；加药种类 ：新型高分子絮凝剂（有效成分 33 %）；加药量 ：≤ 0.4 t/（tDS）。

3 污泥深度脱水工艺流程

剩余污泥经污泥泵提升后排入储泥池，储泥池污泥经螺杆泵输送至转鼓浓缩机浓缩，将污泥含水率 99 % 降至 97 % 左右，浓缩后的污泥重力排入调理池 ；加药调理后，通过高压污泥螺杆泵输送至高压隔膜压滤机进行脱水。含水率低于 60 % 的泥饼运至厂外进行焚烧处置。污泥深度脱水工艺流程见图 2。

4 工程设计

污泥深度脱水工程主要由浓缩调理系统、隔膜压滤系统及配套除臭系统三部分组成。

4.1 浓缩调理系统

浓缩调理系统包括转鼓浓缩机、调理池和加药设备等。浓缩调理系统位于现状污泥浓缩脱水机房内，现状污泥浓缩脱水机房平面尺寸为 21.0 m×12.0 m，将现状带式浓缩脱水一体机等部分设备拆除。

浓缩调理系统设置螺杆进泥泵 3 台，2 用 1 备，其中 2 台利用原有螺杆进泥泵，流量为 20 m³/h，扬程为 20 m，功率为 5.5 kW；新增 1 台螺杆进泥泵，流量为 40 m³/h，扬程为 20 m，功率为 11 kW ；转鼓浓缩机 2 台，进泥含水率为 99 %，出泥含水率为 97 %，进泥流量为 40 m3/h，功率为 3 kW ；调理池 2 组，单组调理池有效容积为 25 m³，内设多层桨叶式搅拌器各 1 台，转速 52 r/min，功率为7.5 kW ；助凝剂投加装置 1 套，利用现有设备，干粉制备能力为 1.2 kg/h ；混凝剂加药装置 1 套，进料泵 1 台， 流 量 为 25 m³/h， 扬程为 10 m， 功率为 4 kW ；搅 拌 机 1 台， 转 速 52 r/min， 功 率 为0.75 kW ；加药离心泵 2 台，功率为 1.1 kW。

4.2 隔膜压滤系统

隔膜压滤系统包括高压进泥泵、隔膜压滤机及干污泥输送存储系统等。隔膜压滤系统位于现状污泥浓缩脱水机房西侧，新建深度脱水机房，钢架结构，平面尺寸为 13.7 m×12.0 m。隔膜压滤系统设置高压螺杆泵 2 台，流量为5~20 m³/h，出口压力为 1.2 MPa，功率为 15 kW，变频控制。

板框压滤机 2 台，进泥含水率≤ 97 %，单台进泥流量为 25 m³，有效过滤面积 150 ㎡，滤板尺寸为 1.25 m×1.25 m，最大压榨压力为 1.5 MPa ；皮带输送机 1 套， 峰 值输送流量 5 t/h， 功 率 为7.5 kW ；污泥料仓 1 座，现状料仓改造，有效容积30 m³，下料斗配套气动鳄开关阀，手动控制。

压榨用多级离心泵 1 台，流量为 10 m³/h，扬程为 2.0 MPa，功率为 11 kW ；压榨水箱 1 座，有效容积 3 m³；空压机 1 台，流量为 3.5 m³/min，工作压力 H=0.8 MPa，功率为 22 kW。

仪表储气罐 1 台，容积为 1 m³，工作压力 0.8 MPa ；工艺储气罐 1 台，容积为 3 m³，工作压力为 0.8 MPa。

4.3 除臭系统

除臭系统采用生物滤池除臭，其中储泥池的除臭风量为 600 m³/h，污泥脱水机房的除臭风量为2 510 m³/h，板框车间的除臭风量为 1 000 m³/h。污泥深度脱水系统与厂区预处理区域共用 1 套生物滤池除臭装置，除臭风量为 10 000 m³/h，设备材质为有机玻璃钢。

除臭设备配置 1 台风机，风机风量为 10 000 m³/h，风压为 1 600 Pa，功率为 7.5 kW，采用变频控制。除臭设备配置 1 台喷淋泵，流量为 20 m3/h，扬程为 18 m，功率为 2.2 kW。

为形成良好的操作环境，脱水机房内采用离子送风系统。离子送风系统共分为 2 套，单套送风量为 3 000 m³/h，风压为 800 Pa，功率为 10 kW，含离子发生器、送风机、过滤器等。

5 实际运行情况

该污泥深度脱水工程于 2016 年 1 月建成运行，2017 年 9 月~2018 年 9 月期间，实际进泥量为98 m³/d，进泥含水率 97 %，干污泥量 2.35 tDS/d，经深度脱水后的污泥含水率均低于 60%（见表 1）。

每天运行 4 个批次，每个批次运行时间为 4 h，其中浓缩调理为 1.0 h，高压进泥 1.0 h，压榨脱水1.5 h，卸泥 0.5 h。实际投加药剂种类为硫酸铁溶液，药剂投加量为 0.4 t/（tDS）。

6 经济技术分析

廊下污水处理厂二期扩建工程总投资为9 454.74 万元，工程建设费用为 7 140.19 万元，其中深度脱水系统的工程建设费用为 427.73 万元，折合吨绝干污泥投资为 85.55 万元。本工程 2017 年 9 月~2018 年 9 月实际发生直接成本（以绝干污泥量计）380 元 /t。

7 结语

上海市廊下污水处理厂深度脱水系统具有如下特点。

1） 化学调理采用投加复合硫酸铁溶液及PAM，减少药剂干基投加量，有效降低污泥体积。

2）除臭系统采用生物滤池除臭，采用离子送风系统，形成良好操作环境。

3）实际深度脱水后污泥含水率低于 60%，达到设计标准，符合焚烧厂接收条件

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