國電仙女河污水處理廠是東北地區(qū)處理規(guī)模較大的污水處理廠之一，匯水面積為44平方公里。污水廠主要處理本市鐵西地區(qū)城工業(yè)廢水和生活污水，其中工業(yè)廢水約占40%。水廠污泥處理系統(tǒng)采用離心脫水方式，將污泥含水率降低至80%以下后外運(yùn)。

水廠污泥處理情況：沉淀池內(nèi)的污泥通過排泥泵（Q=60m3/h，H=5m）由S3D池排入一、二期污泥緩沖池，緩沖池內(nèi)各設(shè)攪拌器1臺，保持污泥濃度比較均勻。經(jīng)脫水間內(nèi)的污泥切割機(jī)將污泥中較大的纖維物質(zhì)等打碎，再經(jīng)污泥提升泵提升進(jìn)入離心脫水機(jī)，通過加入絮凝劑使污泥與水迅速分離，再經(jīng)螺旋輸送機(jī)將脫水后的污泥輸送到污泥運(yùn)輸車內(nèi)外運(yùn)，污泥系統(tǒng)設(shè)計出泥量為400噸/日。

1 水廠污泥濃縮脫水成套設(shè)備工藝流程

1.1 成套設(shè)備組成

污泥濃縮脫水成套設(shè)備主要包括：臥螺離心機(jī)、污泥切割機(jī)、污泥進(jìn)料泵、絮凝劑自動投配系統(tǒng)、電磁流量計、無軸螺旋輸送機(jī)、電控系統(tǒng)。

1.2 工藝流程

待處理污泥經(jīng)污泥切割機(jī)由污泥進(jìn)料泵輸入臥螺離心機(jī)，絮凝劑在臥螺離心機(jī)進(jìn)料口前加入污泥管道中，污泥量和絮凝劑用量分別由電磁流量計計量。經(jīng)臥螺離心機(jī)脫水后的泥餅由無軸螺旋輸送機(jī)輸送至泥斗或車上，而分離液則排回原污水處理系統(tǒng)進(jìn)濃縮脫水。

1.3 主要工藝技術(shù)條件

污泥進(jìn)泥濃度：2%。

污泥脫水后含水率：75～80%。

離心機(jī)處理能力：35～40m3/h。

分離液懸浮物：1000mg/L。

污泥有機(jī)成分：≤65%。

2 絮凝劑用量波動因素

降低污泥含水率的過程中絮凝劑發(fā)揮著關(guān)鍵作用，同時其費(fèi)用也在水廠的運(yùn)行成本占有一定的比重。影響絮凝劑投加量的因素很多，包括進(jìn)泥濃度、稀釋藥劑濃度、投加比等，所以投加量很難進(jìn)行精細(xì)的掌控，導(dǎo)致上下波動較大，費(fèi)用時而較高。經(jīng)過一段時間的穩(wěn)定運(yùn)行，根據(jù)不同運(yùn)行條件下對各項參數(shù)的檢測，我們發(fā)現(xiàn)水廠污泥脫水耗藥率與稀釋藥劑濃度、溫度、污泥濃度和污泥有機(jī)分四個參數(shù)明顯相關(guān)。

2.1 絮凝劑用量投加的實驗

我廠污泥脫水的用藥（絮凝劑）由供貨公司運(yùn)輸至儲藥池內(nèi)，經(jīng)藥泵提升到溶藥攪拌裝置，通過與水的混合攪拌，達(dá)到稀釋的目的。因此在進(jìn)泥濃度正常為2%和保證出泥達(dá)標(biāo)75～80%要求的前提下，藥劑的投加量確定。

（1）對藥廠原藥含固率化驗：對原藥進(jìn)廠一共化驗7次，平均濃度為1.89%，低含固量濃度為1.73%，高含固率濃度為2.18%.

（2）取一段時間設(shè)備運(yùn)行：在原藥平均濃度為1.89%和離心脫水機(jī)扭矩不變的前提下，一臺機(jī)組時間繼電器的時間設(shè)為30分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)3分鐘，稀釋藥濃度為0.45%；另取一段時間，設(shè)定的數(shù)值為30分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)4分鐘，稀釋濃度為0.61%。

（3）加藥泵加藥時間（加藥時間/間隔時間）為10-20s/3min，2臺藥泵，化驗出泥含水率分別為77.4%和78.3%。

從實驗中可以看出，原藥濃度的稀釋即時間繼電器時間間隔和藥泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時間的參數(shù)設(shè)定，是掌握脫水機(jī)泥和藥的投加比的重要因素。

2.2 氣溫與絮凝劑消耗的分析

藥劑的上機(jī)濃度值為2‰～4‰之間，絮凝劑稀釋以及提升到離心脫水機(jī)的過程中無加熱裝置，污泥進(jìn)入離心脫水機(jī)前也無加熱裝置，因此絮凝劑與污泥混合時的溫度完全取決于氣溫。

2010年9月至2011年9月，共13個月的時間，每個月對脫泥間的月平均氣溫及平均藥耗進(jìn)行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)隨著氣溫的升高，污泥脫水耗藥率相應(yīng)降低，由于考慮到其它參數(shù)對藥耗的影響，將氣溫分為三個階段：-20℃～0℃、0℃～20℃、20℃以上。通過對比發(fā)現(xiàn)，這三個階段藥耗平均值有明顯差異，氣溫越低藥耗越高。

2.3 污泥濃度與絮凝劑消耗的實驗

由于采用曝氣生物濾池工藝，無二沉池，因此生化處理部分的污泥與初沉污泥一起均在高效反應(yīng)沉淀池內(nèi)的斜管沉淀處排放至污泥緩沖池。污泥緩沖池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，經(jīng)攪拌后由污泥泵提升至離心脫水機(jī)。在正常運(yùn)行條件下，緩沖池內(nèi)的污泥濃度正常應(yīng)為1%～4%左右。

根據(jù)2011年1-9月份每日污泥上機(jī)濃度與藥耗情況，將污泥濃度分為＜1%、1%-2%、2%-3%、3%-4%、＞4%進(jìn)行每日藥耗分類，計算出不同污泥濃度區(qū)間內(nèi)的平均藥耗。當(dāng)污泥濃度小于1%的情況下藥耗明顯增加，而污泥濃度在1%-3%左右藥耗基本比較平穩(wěn)，隨著污泥濃度繼續(xù)升高，藥耗也有明顯增加的趨勢。

2.4 污泥有機(jī)分含量與絮凝劑消耗的檢測

污泥有機(jī)分是指可揮發(fā)性懸浮固體占污泥總懸浮固體的百分比，水廠的污泥為初沉污泥與活性污泥的混合液，其有機(jī)成分含量主要取決于進(jìn)水水質(zhì)，由于水廠來水中生活污水約占60%，工業(yè)廢水約占40%，上游企業(yè)主要包括制藥廠、化工廠等。當(dāng)進(jìn)水污染物濃度較高，尤其是COD值較高時，會造成污泥的有機(jī)含量升高，水廠的污泥有機(jī)分含量一般在40%-70%之間。2011年1-9月份，水廠共有36天進(jìn)行了緩沖池污泥有機(jī)分檢測，并對檢測當(dāng)日噸干泥藥耗進(jìn)行了統(tǒng)計，將污泥有機(jī)分從低到高分為三個階段，40%-50%、50%-60%、60%-70%，可以看出隨著污泥有機(jī)分不斷升高，藥耗有明顯增加的趨勢。

3 對絮凝劑消耗的控制措施

在水廠實際運(yùn)行過程中，為做到節(jié)能降耗，有效控制藥耗指標(biāo)，結(jié)合離心脫水機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性，水廠制定了明確的節(jié)能降耗管理辦法：

（1）調(diào)整好進(jìn)入緩沖罐的排泥時間工藝參數(shù)，確保離心機(jī)上機(jī)進(jìn)泥濃度控制在2%左右。

（2）藥劑的上機(jī)量可通過藥劑稀釋裝置前的加藥泵控制，正常情況下加藥泵為間隔開啟，通過調(diào)整加藥泵的開啟和間隔時間調(diào)整每日用藥量。

加藥泵的開啟時間在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，在確保以下兩個目標(biāo)的前提下盡可能降低加藥時間。目標(biāo)一是污泥脫水后干泥含水率在75%-80%；二是脫水后的上清液控制在1000mg/l以下，但不能過低，否則將導(dǎo)致絮凝劑浪費(fèi)。

（3）由于季節(jié)不同，對絮凝劑的效能影響較大，因此，冬季對污泥脫水車間強(qiáng)化保暖，對加藥箱、管線及離心機(jī)進(jìn)泥管路安裝電伴熱裝置，使污泥脫水控制系統(tǒng)溫度保持在0-20℃之間。冬季噸干泥耗藥系統(tǒng)在0.4-0.5kg/噸干泥，夏季噸干泥耗藥系統(tǒng)在0.2-0.3kg/噸干泥。

（4）不同的污泥成分導(dǎo)致噸干泥耗藥變化較大，正常水質(zhì)條件下保障污泥有機(jī)成分約為50-60%，污泥有機(jī)成分超過65%將導(dǎo)致耗藥大量增加。

4 結(jié)論

以上數(shù)據(jù)均在污水廠正常運(yùn)行條件下總結(jié)得出，由于在日常運(yùn)行過程中藥耗受到上述四個方面同時影響，因此統(tǒng)計曲線的波動也較大，但仍能看出明顯變化趨勢。通過研究得出如下結(jié)論：

（1）東北地區(qū)，由于氣溫變化明顯，氣溫變化對污泥脫水藥劑有顯著影響，氣溫越高藥劑絮凝效果越好，藥耗越低。

（2）根據(jù)不同污泥濃度藥耗的統(tǒng)計，污泥濃度與藥耗不成正比，為非線性關(guān)系，濃度過高或過低均會造成藥耗增加，上機(jī)濃度應(yīng)控制在1%-3%之間。

（3）污泥的成分與性質(zhì)會對藥劑產(chǎn)生影響，根據(jù)統(tǒng)計，污泥有機(jī)分含量與污泥脫水藥耗明顯相關(guān)，有機(jī)分越高藥耗越高。

（4）水廠采取了多樣控制，一年可節(jié)省原藥（絮凝劑）達(dá)150多噸，價值約300多萬元。