污水处理厂回流污泥泵房的改造与设计

杨学 张继伟

摘要：回流污泥泵房是污水处理工程中重要环节之一，对生物处理设施的运行效果有较大的影响，因此，如何合理的设计回流污泥泵房至关重要。本文对实际污水处理厂中回流污泥泵房存在问题及优化改造内容进行较为详尽的论述，并提出回流污泥泵房设计过程中的注意事项。

关键词：回流污泥，变频器，套筒阀，集水池

中图分类号： TN773 文献标识码： A

Transformation and design of return sludge pump room in sewage treatment plant

Yang xue ,Zhang jiwei

Shandong Guoxin Environmental Systems Co,.Ltd, Dezhou 253034,China

Abstract：Return sludge pump room is one of the important link in the wastewater treatment engineering, who has great influence to the biological treatment facility's running effect .Therefore, how to reasonable design return sludge pump is very important.This paper discusses problems of the return sludge pump the actual sewage treatment plant and content of Optimization and transformation in detail,and puts forward the matters needing attention in the design process of the return sludge pump.

Key words：Return sludge;The inverter;Sleeve valve;collecting tank

引言：

在污水处理活性污泥法工艺流程中，污泥泵房已成为不可或缺的必要环节之一。污泥泵房包括初沉污泥泵房、回流污泥泵房、剩余污泥泵房、浓缩污泥泵房等等。其中回流污泥泵房和剩余污泥泵房（一般二者合建）更是必不可少，特别是在一些具有脱氮除磷功能的处理工艺中。本文将根据对具体工程中回流及剩余污泥泵房的改造，探讨其设计过程中的注意事项。

一、改造实例

1、改造前现状

某工程为处理规模1.5万m3/d的污水处理厂，生物处理采用AAO工艺，建有2座中进周出辐流式二沉池，2座二沉池中间设置回流及剩余污泥泵房1座，收集二沉池排出污泥，一部分作为回流污泥由回流污泥泵提升至厌氧池，另一部分作为剩余污泥由剩余污泥泵提升至贮泥池。

回流污泥泵数量为2台，1用1备，回流比设计值为100%，剩余污泥泵2台，1用1备，每台泵出水管上均设有止回阀和手动闸阀。污泥泵房与二沉池之间的连接管上均设有手动闸阀，以防检修时切断泵房与二沉池之间的连通。所有阀门均设置在阀门井中。

2、存在问题

目前该工程回流污泥泵房主要存在以下两大方面的问题：

第一方面，回流泵设计流量按回流比100%设计，而污水厂运行过程中由于处理水量及水质的变化，实际需要的回流量并非总是一个固定值，一般要少于设计值，这就需要调节回流污泥量。而本工程回流泵为2台，1用1备，要么开一台，要么开两台，要么全停，其他值则无法调节。

但为满足运行要求，有时只能通过调节泵出口阀门来实现对回流量的改变。但由于泵出口阀门设置在阀门井内，经常调节很不方便。调节阀门是通过增加阻力达到控制流量的目的，同时也增大了泵的能耗，而且不能准确计量实际回流量。对生物处理工艺的运行效果产生一定影响。

第二方面，当一座二沉池检修需要放空时，为不影响另一座二沉池工作，也防止回流污泥倒流入放空池，需将要检修的二沉池与回流污泥泵房之间连通管上的阀门关闭。但由于污水处理厂运行时间较长，且污水污泥侵蚀和杂质的积累等原因，各种设备及管件均有不同程度的生锈及老化现象，导致阀门关不紧，使得回流泵房中的部分回流污泥仍然有倒流现象，给检修带来很多不便。

3、改造措施

针对以上存在的两方面问题，本着充分利用原有设备、尽量减少投资的原则，对回流污泥泵房进行改造，改造措施主要有：

（1）改变回流污泥量方法，除采用调节出口阀门外，还可以将大流量泵变成多台小流量泵，通过改变开启泵的台数实现；也可以给泵设置变频器，通过改变泵的转速调节出流量。

调节出口阀门，需要人工调节，操作不便，既增加工人工作，又使设备能耗增加；将大流量泵改成多台小流量泵，由于泵房已经建成，泵的基础、出水管道、阀门等均以铺设，要改成多台小泵，工程量较大，不宜实现；而安装变频器较为容易，且控制方便，调节流量的同时还可节省能耗。

所以，设计增设一台变频器，以一拖二的方式控制一用一备的两台泵，以根据运行需要调节回流污泥量的大小。

（2）污水厂的进水量和水质在厂区进水口处均有计量，随着水量或水质的变化，为达到处理要求，需要回流量有所变化，这就要用变频器调节。那么调节后的回流量具体是多少呢？可以根据泵的转速变化计算出数值。但这与实际情况仍有误差，而且不直观。

所以，在回流污泥泵出水总管上增设电磁流量计，这样就可以实时显示回流污泥量的多少，给运行人员提供更准确、更直观、更快捷的数据，以确保生物池安全、高效运行。

（3）连通二沉池与污泥泵房之间的管道中间不管设置何种形式的阀门，比如蝶阀、闸阀等等，时间长了，都难免出现关不严的现象，影响运行维护。那么如何从根本上解决这个问题呢？

本次设计采用在连通管道出口端设置套筒阀的方法。具体就是将二沉池向回流污泥泵房排泥管道的出口端焊接一段垂直向上的竖管，竖管上端设置套筒阀。套筒阀最高阀位标高比二沉池液位高50mm，最低阀位比二沉池液位低1150mm，阀门操作盘设置在池顶，操作简单、方便。利用套筒阀代替其他形式的阀门，控制灵活、阀门关闭效果好，而且可以节省阀门井，节省平面占地。

二、设计要点

1、回流及剩余污泥泵的配置：①回流污泥泵：一般活性污泥法的回流比20%—100%，不同的处理工艺有不同需要，根据运行情况进行调节。故选择回流污泥泵时，要考虑以后对回流量的调节。根据具体的工艺需要，采用至少2用1备的配置方式，或采用1用1备，但设置变频器调节的方式。②剩余污泥泵：剩余污泥泵的作用是将剩余污泥提升排入贮泥池、消化池或直接排入脱水机房脱水，故剩余泵的配置主要根据污泥量的大小，以及配合脱水机工作的时间决定，一般采用1用1备。

2、阀门及阀门井设置：回流污泥泵和剩余污泥泵的出水管上均应设置止回阀和调节阀，以便需要时切断水流和防止水锤对泵的影响。止回阀和调节阀均应放置在阀门井内。为避免阀门井过深过宽，所选阀门应尽量少占空间。由于闸阀阀杆较长，会加大阀门井的深度，而且操作不如蝶阀灵活，所以一般宜选择碟阀。阀门井总高度不宜过高，以不超过2米为宜，井内需设置集水坑，阀门井较深时还应设置爬梯。

3、集水池设计：集水池的有效容积应满足不小于最大一台泵5分钟的出流量，最低液位满足污泥泵的设备要求，最高液位根据有效容积及平面尺寸，并结合最低液位确定。由于二沉池与集水池连通，当泵停止工作时，二沉池与集水池将形成U型连通管，此时，集水池液位与二沉池液位相平，故集水池的顶标高要高于二沉池的最高液位，一般采用和二沉池顶标高一致。

4、排泥阀的设置：二沉池内的污泥由污泥管道排入集水池，为便于构筑物单独检修，一般在排泥管道上设置阀门，此阀门宜为套筒排泥阀，以避免阀门故障时检修困难等问题。套筒排泥阀设置在污泥管道竖直向上的出口端，阀门调节的最高点一般为最高液位（仪二沉池设计最高液位）以上50—100mm，最低点为最高液位以下950—1150mm，即调节范围为1000mm—1200mm。

5、起吊装置：为安装及检修方便，泵房内可根据需要设置起吊装置，一般采用电动葫芦。电动葫芦应根据需起吊的污泥泵的重量选型。为便于将吊出的污泥泵及时运走维修，电动葫芦的导轨一般要伸出集水池壁外1.5m。

结束语：

污泥回流泵房在污水处理过程中起着重要的作用，合理设计、优化选型，可有效降低投资，提高设备利用率，简化操作程序，方便维护管理，是整座污水处理厂设计与运行中重点之一，需要认真对待。

参考文献：

1、室外排水设计规范（GB50014—2006（2011版）） ，中国计划出版社，2011

2、吕东方，污泥回流泵站的设计要点，城市建设理论研究，2012，（6）

3、孙颖凯、郭照冰，科技与企业，2014年第16期

4、给水排水设计手册第5册（第二版），中国建筑工业出版社