可移动一体化除泡沫装置在污水处理厂的应用

2021-01-05方建飞胡浩澜

设备管理与维修 2020年19期

方建飞，刘安，田洁，胡浩澜，周航

（重庆市三峡水务有限责任公司，重庆 401122）

0 引言

随着水环境形势的日益严峻，污水处理厂在水污染防治过程中发挥着重要作用。活性污泥法发展已有上百年历史，具有运行费用低、操作简单等优点，在国内外城镇污水处理厂中广泛应用[1]。据不完全统计，我国采用活性污泥法的污水处理厂超过一半出现过不同程度的生物泡沫[2]，尤其在每年春冬季节和低温条件下，更容易形成生物泡沫，曝气时大量泡沫产生并覆盖在曝气池表面，导致曝气充氧效率和污泥沉降性能不高，对后续工艺及除磷脱氮造成影响，严重时可能会导致出水水质超标[3-4]。为解决这个问题，使用可移动一体化泡沫收集处置装置，收集污水处理厂各工艺处理环节的泡沫浮渣，通过加药絮凝后送入脱泥机脱水，脱水后的泥饼随处理污泥外送处理。该方法在一定程度上解决了生物泡沫影响污水处理厂正常运行的问题，对污水处理厂稳定运行具有重要意义。

1 除泡沫装置结构组成及功能分析

高效可移动一体化除泡沫装置主要由可移动集装箱、抽吸装置、泡沫存储装置、加药装置、泡沫脱水装置及配套的电气控制系统组成（图1）。

1.1 抽吸装置

抽吸装置主体是由抽吸泵，浮力球和输送机构组成为一体的浮球泵（图2）。抽吸泵采用喷射泵结构，泵身抽吸口开口向上，方便泡沫浮渣不断吸入。浮力球的主要作用是使泵定位浮于水面，3个圆形浮球由螺杆与泵相连，可以旋转螺杆调节浮球与泵体的距离，以此调节泵离水面的距离，达到调节抽吸泡沫的效果。输送管道：采用橡胶管道，具有一定柔软性和韧性，管道可以不断弯曲，牵引抽吸装置来回飘动而具有移动性，使抽吸效果更佳。

图1 一体化除泡沫装置

图2 抽吸装置

由于泵是浮动型，泵体会随水位自动浮动，即使水位发生变动，水面与吸入口也会保持一定的距离，泵体采用喷射泵结构，即使吸入的是泡沫、浮渣，也会持续不停地吸入，而且，还可在0～60 mm 之间调节吸入口的位置，使吸口处于最佳泡沫收集位置，保证泡沫抽吸效果。

1.2 泡沫存储槽

泡沫存储槽为不锈钢制水箱，水箱内置搅拌器、进泥螺杆泵和液位探测器。搅拌器的作用是使抽吸至箱体内泡沫搅拌均匀。液位探测器的作用是当泡沫混合液达到一定高度后，自动启动后续工艺，进泥螺杆泵开始向脱水机输送。抽吸来的泡沫首先进入存储槽，槽中配置搅拌机，泡沫在其中缓存、均匀泥质、自然消泡（也可视情况适量投加消泡剂），泡沫体积减量到一定程度后，通过液位器定量，最后进入后端脱水干化装置。

1.3 加药装置

加药装置为不锈钢制水箱，水箱内置搅拌器，药剂通过隔膜计量泵计量。絮凝剂和水按一定比例混合后，泡沫存储槽向脱水机输送处理液，加药装置计量泵输出等量药剂，药剂和处理液在管道混合器中充分混合后，再进入叠螺脱水机前端絮凝反应槽，在反应槽中继续搅拌絮凝，形成较大矾花，反应槽出口设置有滤装置，保障后续处理的通畅。

1.4 泡沫脱水装置

泡沫脱水装置主体为小型叠螺式脱泥机，脱水装置具有耗电小、用水少，操作环境好、噪声低、运行效果较好等优点[5]，适用于生物泡沫脱水。脱水机机体由固定环、活动环、螺旋轴、电机减速机、螺杆，垫片和若干本体支撑等组成。当螺旋推动轴转动时，设在推动轴外围的多重固活叠片相对移动，在重力作用下，水从相对移动的叠片间隙中滤出，实现快速浓缩。经过浓缩的污泥随着螺旋轴的转动不断往前移动；沿泥饼出口方向，螺旋轴的螺距逐渐变小，环与环之间的间隙也逐渐变小，螺旋腔的体积不断收缩；在出口处背压板的作用下，内压逐渐增强，在螺旋推动轴连续运转推动下，污泥中的水分被挤压排出，滤饼含固量不断升高，实现污泥的连续脱水、持续排泥。

2 高效可移动一体化除泡沫装置工作原理

生物池面或二沉池的生物泡沫由抽吸装置抽吸至存储槽，槽中配置搅拌机，泡沫在其中缓存、均匀泥质、自然消泡（也可视情况适量投加消泡剂），减量化后定量进入后端脱水干化装置。絮凝剂从溶药装置定量输送，与存储槽排出的原泥通过管道混合器进入叠螺脱水机前端的絮凝反应槽，在反应槽中继续搅拌絮凝。最后，泥进入叠螺脱水机脱水处理，流入过滤本体后的污泥先进入浓缩段，在浓缩段内快速将大量的絮凝污泥与液相挤压分离，随之将污泥推至脱水段。脱水段利用固定环、游动环的相对运动及滤室内压的不断增强，达到脱水目的。滤饼排出机外装车外送，完成泡沫处置。该系统采用集装箱内设机构以方便移动。

3 应用效果

高效可移动一体化除泡沫装置针对污水处理厂生物池生物泡沫较多情况，能够进行自动抽吸，将泡沫混合液抽吸至储存箱缓存、按比例投药絮凝，使其从污水处理系统中分离，最终脱水后的泡沫含水率能稳定控制在80%以内，脱水效果见图3。由于装置集中可移动，可根据情况实现多厂调度使用，经济效益显著。高效可移动一体化除泡沫装置经济实用，减轻人工打捞强度，降低人工成本和管理成本，对池面泡沫清理效果明显，在改善池面感官的同时，也降低了出水水质超标风险。