高有机分污泥离心脱水效果提升的生产性试验研究 摘 要：以某水质净化厂离心脱水机为例，就高有机分污泥含水率无法稳定达标的问题，制定改善污泥脱水性能生产性试验计划经1个月生产性试验，成功将离心机出泥含水率稳定在80%以下，运行工况稳定，取得较好的效果关键词：离心脱水机；污泥调理；1 概述1.1某水质净化厂及其污泥系统总体情况某水质净化厂总处理规模为30万m³/d，污泥系统情况如下：厂内三期A段和新建系统的初沉污泥、以及两套系统的剩余污泥分别进入各自的污泥浓缩池重力浓缩，重力浓缩后的污泥在均质池内短时均质后，由进泥泵混合高分子絮凝剂（PAM）后送入离心脱水机进行脱水处理，脱水后的泥饼含水率约80%，经泥饼泵送至2座料仓待运，由污泥槽罐车外运处置1）污泥浓缩某水质净化厂设有4座污泥浓缩池和1座污泥均质池4座污泥前浓缩池中，1#浓缩池收集三期A段剩余污泥；2#浓缩池收集新建系统初沉池污泥；3#浓缩池收集三期氧化沟剩余污泥；4#浓缩池收集新建系统二沉池剩余污泥；污泥浓缩池设计参数如下：直径：20m 面积：314 ㎡ 体积：1884 m³均质池将各期浓缩后的初沉污泥和剩余污泥进行混合均质。
其设计参数如下：数量：1座 直径：16 m 体积：502 m³（2）污泥处理某水质净化厂现状建有一座污泥离心脱水机房，共有4台离心脱水机，其中两台为韦斯伐利亚离心脱水机，两台安德里茨台离心脱水机其技术参数及外围配套设备如下：脱水污泥含水率：80%污泥悬浮液处理量：110m³/h脱水污泥产量：320m³/d污泥脱水后由泥饼泵输送至脱水污泥料仓储存，然后由污泥运输车运送污泥至处置场填埋设有2座脱水污泥料仓，单座直径5m，单座容积：200m³1.2问题提出及生产试验方案某水质净化厂进水主要为城市生活污水，所服务片区排水体制为分流制，进厂污染物浓度较高，进而造成该厂污泥有机分常年居高不下，进泥含水率同步上升（见表一），加剧离心机处理压力由于污泥颗粒高度亲水，包含了大量难脱去的水分，且污泥有机质大部分是微生物的细胞物质，造成了这部分结合水难以通过现有的污泥浓缩工艺脱去表一 某厂进泥有机分及含水率情况月度1月2月3月4月5月6月进泥有机分64.2365.2466.5364.0365.0663.35进泥含水率98.9499.1999.2598.4698.9998.51为解决某水质净化厂因有机分过高导致出泥含水率较高的问题，确保出泥含水率稳定达标，某水质净化厂制定了改善污泥脱水性能生产性试验计划，试验计划分别从三个方面：离心机运行参数调整、药剂以及污泥性质分析进行试验分析。
试验主要分两个阶段进行试验分析和总结：第一阶段主要优化进泥泥质及离心机运行工况参数第二阶段为脱水药剂选配试验2第一阶段试验某水质净化厂平时主要运行两台韦斯伐利亚离心脱水机（编号为1号机和2号机），本次试验将以1号机为试验机，絮凝剂采用现状使用的某品牌阳离子PAM，分子量为1000万2.1 投加高效脱水剂污泥调理从表一可以看出，受污泥有机分过高的影响，离心机前段的污泥浓缩工艺处理效果不佳，全天进泥含水率均值达98.89%，影响离心机处理效果，进而尝试采取在均质池投加调理剂的方式降低进泥含水率根据试验方案，对高效脱水剂进行了浓度梯度试验，药剂投加点为均质池，所取的梯度浓度分别为5%ml/gDs、7.5%ml/gDs每个浓度试验时间均为一天经过整理得出以下试验数据表二 1号机7月11-13号试验记录表（投加高效脱水剂）运行时间记录时间扭矩差速进泥量（m³）加药量（m³）出泥含水率（%）进泥含水率（%）2019.7.11（5%ml/gDs）9:00123.337.73.982.1898.5810:40113.338.73.882.8898.6214:10223.350.73.880.2898.3815:05263.353.83.679.1898.3816:00273.3533.479.2498.382019.7.12（5%ml/gDs）9:00313.951.83.578.8298.0110:30233.850.93.380.8298.4511:30323.351.33.379.1198.4514:40293.351.83.179.6598.7216:30243.351.22.980.2598.442019.7.13（7.5%ml/gDs）9:00283.552.32.979.298.4910:30263.551.52.879.1198.612:50283.551.72.778.3698.614:30223.550.12.779.2298.4316:00233.550.82.979.1498.722.2 投加FeCl3污泥调理根据试验方案，对FeCl3进行了浓度梯度试验，药剂投加点为均质池，所取的梯度浓度分别为5%、7.5%、10%。
每个浓度试验时间均为一天经过整理得出以下试验数据表三 1号机7月14-16号试验记录表（投加FeCl3）运行时间记录时间扭矩差速进泥量（m³）加药量（m³）出泥含水率（%）进泥含水率（%）2019.7.14（5%ml/gDs）9:00253.3503.879.3398.1411:00263.3513.878.4598.1113:00223.3503.88098.2915:00263.3503.879.3798.552019.7.15（7.5%ml/gDs）9:00283.3503.879.1997.8911:00263.3503.879.3397.9913:00263.3513.878.1297.9115:00273.3523.879.1298.032019.7.16（10%ml/gDs）9:00233.3523.880.3598.4911:00213.3503.880.1398.6713:00243.3503.880.0598.815:00203.3503.880.9998.12从表二和表三可以看出：（1）通过调节，1号离心机最佳运行参数已确定在日常运行建议将扭矩保持25，开机时差速设置为3.2，待离心机稳定后调整为3.3，进药流量维持在3m³/h，进泥流量维持50m³/h。
通过调节差速，调节进泥流量和进药量的方式获得理想扭矩但需要注意的是，这三个参数的调节应该形成一定的联动的关系，单一参数的改变，效果适得其反2. 高效脱水剂有助于降低进泥含水率，优化离心机处理效果从目前的试验情况看，浓度为7.5%ml/gDs时可使1号离心机全天出泥含水率稳定在80%以下，扭矩情况稳定，可在一定程度上消除进泥含水率波动造成的不利影响3）7.5%ml/gDs FeCl3可以使1号离心机的出泥含水率维持在78%~79%左右且进泥含水率较之前试验有所降低3第二阶段试验在一阶段的试验基础上，二阶段计划对PAM的种类及投加量联合调整离心机参数进行生产性试验，分别对某品牌阳离子PAM、进口PAM乳液1、进口PAM乳液2，其单独以及乳液和粉剂联合调理进行了上机测试，旨在提供多种保证离心机出泥含水率稳定达标的方案3.1 PAM乳液试验试验计划使用进口PAM乳液代替现状某品牌阳离子PAM，通过设定差速3.3，配药浓度4‰，改变投药比的方式，观察扭矩及含水率变化情况如下：表四 1号机8月1号试验记录表（巴斯夫乳液试验）试验时间记录时间投药比扭矩差速进泥量（m³）加药量（m³）出泥含水率（%）2019.8.113:4514‰153.337.62.179.6414:1513‰153.340.5281.3114:5112‰103.344282.1615:2011‰123.348284.24如上表，单独使用进口PAM乳液投药比达到14‰时，离心机出泥含水率才能达到80%以下，投药比一旦下降到14‰以下，离心机出泥含水则在80%以上，离心机上清液浑浊。
因此单加乳液效果不理想，并且耗药量高3. PAM乳液和PAM粉剂联合投加试验将进口PAM乳液和国产某品牌阳离子PAM按1:1的比例混合，分别配制8‰、6‰、4‰浓度的混合药剂进行上机试验试验结果发现，采用进口PAM乳液和现状粉剂PAM联合使用时，6‰、8‰浓度的混合药剂有大量的漂浮物，上机试验扭矩波动较大当药剂配制到4‰的时候混合药剂无漂浮物质呈均匀的乳白色液体，试验时离心机在高扭矩工况下运行比较稳定，确定4‰的配药浓度较为合理在4‰的配药浓度下，采用不同投药比进行试验当投药比为11‰时，离心机出泥含水率在80%以上，且上清液浑浊当混合投药比在16‰~14‰范围内，离心机扭矩能维持在40以上，上清液污泥回收率高于95%，离心机出泥含水率能控制在78%以下，显著降低了出泥含水率表五 1号机8月4号试验记录表（PAM乳液+PAM粉剂）试验时间记录时间投药比扭矩差速进泥量（m³）加药量（m³）离心机出泥含水率（%）2019.8.4（8%ml/gDs）12:0016‰353.8491.578.1818:3013‰303.848.11.379.44表六 1号机8月5号试验记录表（PAM乳液+PAM粉剂）试验时间记录时间投药比扭矩差速进泥量（m³）加药量（m³）离心机出泥含水率（%）2019.8.5（6%ml/gDs）12:0016‰414.348.4277.8515:3016‰35450.3277.5618:0013‰273.850.31.677.96表七 1号机8月6号试验记录表（PAM乳液+PAM粉剂）试验时间记录时间投药比扭矩差速进泥量（m³）加药量（m³）离心机出泥含水率（%）2019.8.6（4%ml/gDs）12:3016‰483.352.13.175.6914:1015‰413.351377.6716:5014‰503.850.52.677.1117:3011‰283.351.7280.08根据第二阶段试验数据可以看出：1. 干粉PAM药剂相比乳剂能在更低的投。