1.污泥性質(zhì)和濃度發(fā)生變化的絮凝劑調(diào)整
在污水處理廠工藝、設(shè)備調(diào)試初期,由于受到水質(zhì)、水量、水處理工藝運(yùn)行狀態(tài)等因素的影響,待處理污泥的性質(zhì)可能會(huì)發(fā)生很多變化,這種變化對(duì)污泥脫水機(jī)和絮凝劑的依賴性會(huì)產(chǎn)生波動(dòng),污泥齡或污泥存放時(shí)間會(huì)影響到污泥性質(zhì),如污泥濃度、污泥有機(jī)質(zhì)含量(或灰分含量)、污泥密度、污泥顆粒規(guī)格(污泥自身骨架結(jié)構(gòu)狀況)等對(duì)絮凝劑和脫水機(jī)的依賴波動(dòng)會(huì)更加明顯,因此在現(xiàn)場要根據(jù)情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整來保證能夠正常的污泥脫水運(yùn)行管理。這個(gè)階段的污泥脫水效果和藥耗可能會(huì)和正常運(yùn)行有一定的差異,這種差異會(huì)隨著現(xiàn)場水處理設(shè)施運(yùn)行的逐漸正常和污泥排放處理的逐漸穩(wěn)定而趨向穩(wěn)定。
即使在污水廠實(shí)現(xiàn)了正常運(yùn)行后,待處理污泥的實(shí)際性質(zhì)或濃度也會(huì)發(fā)生變化,特別是對(duì)于那些沒有污泥濃縮池而直接將污泥進(jìn)行脫水處理的現(xiàn)場來講,這種變化可能就會(huì)更頻繁,波動(dòng)幅度也會(huì)較大,有污泥濃縮池的現(xiàn)場相對(duì)變化幅度小些,這些情況往往會(huì)被忽略或小視。產(chǎn)生這種變化的主要原因是:
A.由于污水廠進(jìn)水負(fù)荷變化,導(dǎo)致沉淀池(一沉池或二沉池)停留時(shí)間發(fā)生變化, 沉淀池中的懸浮物實(shí)際沉淀時(shí)間發(fā)生變化,導(dǎo)致污泥密度和濃度發(fā)生變化;
B.由于沉淀池向污泥脫水車間的排放的待處理污泥流量或排泥周期發(fā)生了變化,導(dǎo)致污泥濃度實(shí)際在發(fā)生變化;
C.由于現(xiàn)場運(yùn)行的異常情況(如維修等)導(dǎo)致污泥發(fā)生變化,或由于季節(jié)性原因,特別是氣候交替導(dǎo)致污泥性質(zhì)和濃度發(fā)生變化等。這些變化往往表面上不易觀察得到,也容易被忽視,但是簡單計(jì)算一下就知道這個(gè)變化幅度的可能帶來的影響。
以待處理污泥濃度為例:若排放到污泥脫水車間的待處理污泥含水率從96%變化為97%,即固含量從4%變成了3%,這1%的濃度數(shù)值變化其實(shí)相對(duì)值幅度竟然達(dá)到了25%,由于絮凝劑消耗與待處理污泥固含量成正比,在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),絮凝劑的消耗也也相應(yīng)減少25%左右。如果這時(shí)候沒有及時(shí)調(diào)整來降低絮凝劑投加量,在同一污泥流量和絮凝劑流量情況下,絮凝劑就會(huì)被浪費(fèi)了25%左右,而表觀泥餅狀況并不會(huì)有明顯的變化。反之,若污泥濃度增加,而絮凝劑沒有跟蹤增加,則污泥脫水效果會(huì)相應(yīng)下降。
這種變化在污水處理廠運(yùn)行過程中是在不知不覺中發(fā)生的,特別是沒有污泥濃縮池的現(xiàn)場,這種變化幅度會(huì)更顯著。因此,在現(xiàn)場要隨時(shí)注意這個(gè)重要的影響絮凝劑消耗的因素,在污泥性質(zhì)發(fā)生較大的變化時(shí),要及時(shí)調(diào)整適用的絮凝劑來配合污泥脫水運(yùn)行;在污泥濃度發(fā)生變化時(shí),要及時(shí)調(diào)整絮凝劑供應(yīng)流量使其既能滿足處理效果又能夠避免浪費(fèi)。
具體的方法就是經(jīng)常觀察出泥效果,然后適當(dāng)降低絮凝劑工作液供應(yīng)流量,可以每次降低絮凝劑加藥泵頻率0.5-1.0Hz左右,數(shù)分鐘后觀察泥餅和上清液狀況及扭矩?cái)?shù)據(jù),根據(jù)情況決定是否繼續(xù)降低加藥泵頻率,直至找到加藥泵運(yùn)行頻率,或者可以采用每次增加進(jìn)泥泵頻率0.5-1.0Hz左右來觀察和調(diào)節(jié)。反之,當(dāng)污泥濃度增加,按照相反的方向進(jìn)行調(diào)整。
另外,由于離心機(jī)結(jié)構(gòu)決定了對(duì)進(jìn)泥質(zhì)量要求較高,進(jìn)泥中不能有大量的大規(guī)格顆粒物和纖維狀物質(zhì),否則容易導(dǎo)致設(shè)備堵塞、震動(dòng)加大,影響處理效能。所以,對(duì)這種污泥必須做好污泥進(jìn)入離心機(jī)前的破碎切割處理。
2.離心式污泥脫水機(jī)設(shè)備處理能力的控制
任何離心式污泥脫水機(jī)都有一個(gè)zui大處理能力要求,這種要求有兩方面的數(shù)據(jù)參考指導(dǎo):
A.zui大可處理干固體負(fù)荷,即每小時(shí)處理的zui大不揮發(fā)固體固體重量,以KGDS(干固體)/h表示;
B.zui大可處理水力負(fù)荷,即進(jìn)入設(shè)備的污泥流量,以m3/h表示,它與進(jìn)泥濃度(固含量)的乘積即為干固體負(fù)荷。
在正常污泥濃度情況下,應(yīng)保證zui大處理干固體負(fù)荷在設(shè)備廠商標(biāo)定的設(shè)備理論負(fù)荷的70%—90%為好,要避免設(shè)備利用率過低,同時(shí)避免設(shè)備在高負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)而造成設(shè)備損耗加快,維護(hù)周期縮短。在設(shè)備負(fù)荷過大的情況下,無論如何增加絮凝劑用量,也不會(huì)使處理效果好轉(zhuǎn),表現(xiàn)為泥餅干度不理想,上清液攜帶固體偏高、回收率下降,由于上清液攜帶的泥沙溢流造成設(shè)備磨損,動(dòng)平衡破壞、震動(dòng)加劇。有些時(shí)候,由于污泥濃度增加,造成按照原流量進(jìn)泥時(shí),實(shí)際進(jìn)泥負(fù)荷超過了該設(shè)備的可接納負(fù)荷指標(biāo)使處理效果下降。這時(shí)要及時(shí)逐漸降低進(jìn)泥頻率,觀察效果,待效果穩(wěn)定后,繼續(xù)嘗試絮凝劑流量控制到投加量。反之,當(dāng)污泥濃度降低了,要逐漸增加進(jìn)泥流量,同期配合加藥泵流量調(diào)整。若進(jìn)泥濃度過低,雖然設(shè)備的干固體負(fù)荷不高,但水力負(fù)荷卻很大,進(jìn)入的低濃度污泥由于在高水力負(fù)荷下,設(shè)備不能形成有效的、厚度均勻的泥環(huán)層,沉降的固體會(huì)被大量的上清液攜帶溢流,從而直接影響了處理效果和處理效率。故對(duì)于低濃度的污泥,如二沉池未濃縮污泥經(jīng)過濃縮處理(如濃縮機(jī)濃縮后處理),或者與高濃度污泥(如一沉池污泥)混合后進(jìn)行脫水處理。要避免由于進(jìn)泥負(fù)荷過大而導(dǎo)致扭矩過大造成離心機(jī)過載,就要適當(dāng)降低進(jìn)泥泵頻率,這種情況主要發(fā)生在進(jìn)泥濃度增加,卻仍然以原進(jìn)泥流量操作的狀況。
3.分離因素的調(diào)整
根據(jù)斯托克定律:
Vg = d2(ρp-ρ1)g/(18η)
Vg—重力沉降速度,m/s;
d—固體粒子直徑,m;
ρp—固體粒子密度,kg/m3;
ρ1—液相密度,kg/m3;
η—液相粘度,kg/m•s;
g—重力加速度,9.81m/s2;
由上式可以得出離心沉降公式:
Vc=d2(ρp-ρ1)rω2/(18η)
Vc—離心沉降速度,m/s
r—離心半徑,m
ω—角速度,1/s
ω=2πN/60
N—r/min
根據(jù)公式可知只有離心機(jī)的半徑r和角速度ω達(dá)到一定的值,在離心機(jī)有限的空間內(nèi),盡可能短的時(shí)間里方可獲得滿意的沉降效果,所以希望得到更好的污泥處理效果,離心機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)是必然的。
分離因素表示離心力場的強(qiáng)弱,它通過調(diào)整離心機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制。提高分離因素,使生產(chǎn)能力和分離效果提高,但也增大了功率消耗及轉(zhuǎn)鼓和螺旋的磨損,應(yīng)在較低的分離因素下滿足生產(chǎn)能力和分離要求,這個(gè)數(shù)據(jù)請參考設(shè)備說明和實(shí)際運(yùn)行狀況來確定,離心機(jī)轉(zhuǎn)速的控制要以實(shí)現(xiàn)設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和正常污泥脫水處理效果為基準(zhǔn)。
4.差速度的調(diào)整
差速度大小,決定了處理能力和泥餅干度。提高差速度,排渣迅速,處理能力增加,但出渣含水率高,回收率低;降低差轉(zhuǎn)速,泥餅干度增加,表現(xiàn)出螺旋扭矩大,處理能力降低。所以在滿足zui大處理能力和*處理效果這一對(duì)矛盾中,要找到*差速度值,這個(gè)數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行上下調(diào)整,結(jié)合污泥流量和泥餅干度、上清液狀況來確定。
需要注意的是,在同等污泥流量和污泥濃度的情況下,差速度增加,扭矩降低,泥餅含水率增加;反之,差速度降低,扭矩增加,泥餅含水率降低。原則上要以zui大的處理能力結(jié)合*的處理效果為原則來確定差速度參數(shù),在絮凝劑用量保證在合理用量范圍內(nèi),離心機(jī)轉(zhuǎn)速固定,進(jìn)泥的濃度相對(duì)穩(wěn)定情況下,設(shè)備處理能力和脫水效果*取決于差速度的控制。
而扭矩同時(shí)還與離心機(jī)中干固體負(fù)荷有關(guān),所以要結(jié)合進(jìn)泥負(fù)荷來調(diào)整。在污泥濃度變化后,同等進(jìn)泥流量情況下,設(shè)備干固體負(fù)荷變化會(huì)導(dǎo)致扭矩變化,相同的差速度時(shí),進(jìn)泥濃度增加,扭矩增加。所以,在現(xiàn)場經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的情況,很多時(shí)候扭矩很大,但出來的泥餅干度并不高,而有時(shí)候扭矩并不高,但泥餅干度很好,這就是由于不同設(shè)備負(fù)荷造成的影響,所以,了解泥餅干度,不僅僅是觀察設(shè)備扭矩參數(shù),zui終要以實(shí)際出泥泥餅為準(zhǔn)。
如果進(jìn)泥負(fù)荷過大,差數(shù)度過大,不但會(huì)影響泥餅干度,同時(shí)也會(huì)使上清液質(zhì)量下降,影響污泥處理回收率。
5.絮凝劑加藥點(diǎn)的調(diào)整
絮凝劑加藥點(diǎn)的不同,會(huì)直接影響到藥泥混合、反應(yīng)狀況,從而影響到絮體的狀態(tài)、強(qiáng)度和泥水分離狀態(tài),zui終影響到絮凝劑的消耗量和污泥處理效果。絮凝劑加藥點(diǎn)有多種選擇,一般情況下,可以設(shè)置成污泥泵前加藥、污泥泵管道加藥和離心機(jī)污泥入口加藥。具體加藥點(diǎn)的設(shè)置和調(diào)整是根據(jù)污泥性質(zhì)、設(shè)備特點(diǎn)和絮凝劑特點(diǎn)決定的,一般通過實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)確定。
目前部分廠商生產(chǎn)的的離心機(jī)采用了物料混合液進(jìn)入離心機(jī)位置可調(diào)的方式,具體的調(diào)整可根據(jù)實(shí)際情況決定。
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