某污水处理厂带式压滤机使用过程中的问题及改造措施

刘 露 刘继成 毛 菡 吕林骏 邓 尧

(1.重庆市三峡水务有限责任公司，重庆，401122；2.重庆市水务集团股份有限责任公司，重庆，400015)

1 引 言

污泥作为污水处理的副产物，是一种成分复杂的非均质体，主要由无机颗粒、有机残片、细菌体和胶体等组成，其颗粒较细、比重较小，很难通过沉降进行固液分离[1]。污泥的含水率(可高达99%)和有机物含量高，并含有大量病原体及寄生虫卵等，容易腐化发臭，若不经处理直接排放，则会对环境造成二次污染，严重危害生态环境[2]。多年来，污水处理厂的污泥脱水主要采用机械脱水方式，其中带式压滤机凭借结构简单、噪音低、能耗少、处理量大、运行安全可靠和可连续作业等优点，成为了目前国内外污泥脱水普遍采用的设备[3]。重庆某污水处理厂型号为DNY2000-N的带式压滤机在2003年引入，在长期运行过程中，发现其存在一定问题，制约脱泥效率，影响污水处理正常运行，从而对出水水质产生一定的影响。因此，本文针对该污水处理厂带式压滤机日常运行过程中存在的问题，提出了相应的解决措施，来确保带式压滤机在长期运行过程中的稳定性，保证污泥的处理质量和处理效率。

2 该污水处理厂带式压滤机运行存在的问题

带式压滤机是一种由化学絮凝和机械挤压原理相结合而组成的高效固液分离设备，污泥经过化学调理后进入滤带，在滤带上进行重力浓缩脱水-楔形预压脱水-压榨脱水，污泥水分逐渐减少形成滤饼，通过网带曲率变化和刮板清理实现固液分离；上、下滤带经过冲洗后重新使用，进行下一周期的污泥压滤[4]。该污水处理厂带式压滤机在长期运行过程中，发现存在以下问题。

2.1 药剂投加量不够合理

污泥进入带式压滤机前需添加絮凝剂进行化学调理，但药剂投加量必须根据实际情况选择，投加量过多不仅会造成资源浪费，还会影响滤带的透水性，从而影响压滤机的正常运行；而投加量不足又会影响脱泥效果。该污水处理厂原采用水泵混合设备进行药剂溶解混合，虽然混合方式简单，但是投药量难以做到精确计量，无法根据污泥浓度精确控制药剂投加量，做到自动化控制投加。

2.2 上机后预浓缩处理效果不佳

带式压滤机在运行过程中属于开放式运行，其滤带两侧不密封。该厂的带式压滤机在运行过程中发现，经重力浓缩后的污泥含水率依旧较高时，会导致进入压榨区的污泥出现“跑泥”现象，从两侧溢出，从而影响脱泥效果。

2.3 滤带冲洗效果不佳

本文所提到的污水处理厂为节约水资源，同时提高中水利用率，因此选用中水进行滤带冲洗。但在运行过程中发现：冲洗水管的过滤器以及滤带冲洗喷头堵塞频繁，严重影响了冲洗效果，滤带的使用寿命也受到了一定的影响。此外，每当堵塞现象发生时，就需停机进行人工检修，疏通喷头，增加了生产成本。

2.4 滤带纠偏装置故障

带式压滤机通过感应器控制纠偏气缸往复运动达到自动纠偏的目的，而纠偏气缸工作压力则由空压机提供[5]。该污水处理厂采用的是V型活塞式空压机，在运行过程中噪声大、气源有杂质、运转时存在较大震动、气压不稳定，影响了纠偏系统的稳定工作。同时还需要人工及时排水，否则也会对带式压滤机的稳定工作产生一定影响。

3 带式压滤机优化改造

为了保证带式压滤机的稳定运行，不影响生物池的稳定排泥，保证污水处理的正常运行，该厂针对上述问题，提出了相应的解决措施并对设备进行了改造。

3.1 加药系统改造

该厂原采用的水泵混合设备进行絮凝剂溶解，但其投加用量不稳定，无法实现精确投加，而投加量过多或过少均会影响脱泥效果，因此在正常生产过程中需要调配好污泥和PAM的配比，防止絮凝剂粘连在滤带上影响其通透性，从而保证滤布的通透度，增加污泥产量。该污水处理厂加药系统改造新增了PAM溶药装置，可实现絮凝剂的精确投加。絮凝剂加药罐有效容积为10 m3，罐体采用不锈钢材质，设置进水孔、加药孔、玻璃管式液位计，加药斗有效容积为30kg PAM，采用螺旋放料器缓慢放药，半小时可放料20kg。该加药系统的改造保证了絮凝剂的精确投加。

图1 改进前后絮凝剂溶药装置

3.2 滤带重力脱水段改造

传统带式压滤机采用滤带重力预浓缩脱水段结构，污泥中的自由水随着滤带的运行在重力的作用下被去除。重力脱水区的脱水量最大，脱水效率也最高，对之后的脱水效果有着重要影响[6]。但重力脱水效果与重力脱水时间有关，会受到重力脱水区滤带长度以及运行速度的限制，导致污泥在该阶段的脱水效果不理想，进入到压榨区的污泥含水率仍然较高，出现“跑泥”现象。因此该污水处理厂将传统的重力浓缩段结构改造为转鼓筛筒结构，通过重力加离心力的方式强化预浓缩效果，提高预浓缩后的含固率，消除进入压榨段后的“跑泥”现象，其改造前后如图2所示。

图2 重力浓缩段改造前后

3.3 增强滤布通透性

污泥中的水分通过滤布过滤而实现固液分离，因此滤布的通透性决定了带式压滤机对污泥水分的去除能力[7]，而滤布的反冲洗效果和通透程度则主要受到中水水质的影响。该污水处理厂的带式压滤机采用中水泵直接将接触消毒池中水送至脱水机中水管道上，连接喷头直接对滤布进行冲洗，每小时需要中水20—30 m3，中水压力不低于0.5MPa，中水喷头孔径为0.5mm，一旦中水中存在大于该孔径物质，则容易造成喷嘴堵塞，导致滤布清洗不干净，影响脱水效果。为了增强滤布的通透性，改善中水冲洗效果，该厂采用中水转鼓自动过滤系统滤除中水中含有的悬浮杂质，如图3所示。该自动过滤系统过滤流量为160 m3/h，满足冲洗水量要求，能过滤0.07mm及以上悬浮杂质，水质满足冲洗要求，中水水压为0.8MPa，满足冲洗压力要求。该中水转鼓自动过滤系统消除了中水过滤器堵塞、喷头堵塞情况的发生，从而确保足够的冲洗水压力和流量，滤带冲洗效果得以长期保证。同时，还从根本上消除了人工清洗过滤器、清洗喷头带来的人工工作量，减少了由人工操作导致的安全风险，同时还有效降低了运行成本，确保了带式压滤机安全稳定运行。

图3 改造前后中水过滤系统

3.4 滤带纠偏系统改造

带式压滤机在运行过程中经常会发生滤带偏离的现象，因而需要设置滤带纠偏装置，以纠正跑偏的滤带，保证带式压滤机的正常运行。空压机提供一定压力的压缩空气以使滤带紧张，从而产生使滤带运动的摩擦力、脱水的挤压力以及纠偏气缸工作压力。当空压机运行不稳定时，影响滤带张紧和纠偏系统的稳定工作。为了保证空压机给纠偏气缸提供稳定洁净的气源，该污水处理厂将原有的V型活塞式空压机更新为螺杆空压机供气系统。该系统由完整的螺杆空气压缩机组、电机、储气罐、安全阀、过滤器和电子排水器等组成，空压机排气量由原来的0.36m3/min提升至1m3/min，排气压力由0.5MPa提升至0.8MPa。该系统稳定性高、效率高、振动小、噪音低，能够持续稳定提供纠偏气缸所需的正常气压。

图4 改造前后空压系统

4 总结

带式压滤机是污水处理厂的重要设备，确保其稳定性和可靠性是保障污泥脱水效率的关键所在。本文对某污水处理厂中的带式压滤机运行过程中存在的问题进行了分析，发现其存在药剂投加量不合理、上机后预浓缩处理效果不佳、滤带冲洗效果不佳和滤带纠偏装置故障等问题，这对出泥含水率以及设备的使用寿命都产生了很大的影响。因此，该厂进行了相应的改造工作，有效提升了污泥的脱水效率以及设备的使用寿命，确保了带式压滤机长期可靠稳定运行。