韋詳海

（廣西綠城水務(wù)股份有限公司，廣西 南寧 530029）

0 引言

城市污水處理廠廣泛運用活性污泥處理污水，污泥的培養(yǎng)、過程管控、剩余污泥的處理都會直接影響整個污水處理系統(tǒng)的正常運行?；钚晕勰嘣谔幚矸纸馕鬯^程中，不斷新陳代謝，濃度不斷增高，當(dāng)污泥出泥不及時，濃度達到一定程度后會使系統(tǒng)污泥泵等設(shè)備超載運行，故障頻繁，嚴(yán)重則整個系統(tǒng)癱瘓，這就需要對污泥處理系統(tǒng)問題進行分析，依據(jù)分析結(jié)果，做好相應(yīng)改進工作[1]。

1 污泥處理系統(tǒng)優(yōu)化的意義

對于污水處理廠來說，污泥處理系統(tǒng)運行相比凈水工藝復(fù)雜得多，對設(shè)備性能要求也比較高，污泥處理系統(tǒng)優(yōu)化的意義主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）通過對污水處理廠系統(tǒng)內(nèi)污泥有效控制，減少系統(tǒng)設(shè)備運行負(fù)載，使系統(tǒng)運行最佳，可以大幅度減少水中污染物，提高出水水質(zhì)，改善河流生態(tài)環(huán)境[1]。

（2）污泥處理系統(tǒng)涉及很多設(shè)備設(shè)施，通過系統(tǒng)優(yōu)化，減少設(shè)備運行故障率，提高污泥處理效率，降低污水處理廠運行維護成本。

2 污水處理廠概況

某污水處理廠采取A2/O 工藝和MSBR 工藝處理系統(tǒng)，經(jīng)過處理后的水質(zhì)達標(biāo)排放，污泥處理系統(tǒng)：剩余污泥泵——儲泥池——濃縮機——調(diào)質(zhì)池——脫水機。隨著城市不斷發(fā)展，市政管網(wǎng)的不斷完善，該污水處理廠處理水量日益增加，處理污泥量也隨著不斷增多，在污水及污泥處理中出現(xiàn)的問題也越來越多，剩余污泥泵系統(tǒng)問題、脫水機出泥問題凸顯，體現(xiàn)在以下兩個方面[2]。

（1）該污水處理廠三期剩余污泥泵經(jīng)常出現(xiàn)故障，其中體現(xiàn)為：停機1d 再啟動，出現(xiàn)超載故障，重啟幾次后能正常運行；如停機兩天，基本不能運行。污泥回流井工藝如圖1 所示[3]。

圖1 污泥回流井

（2）脫水機是污水處理廠污泥處理中終端處理設(shè)備，其運行是否穩(wěn)定直接影響整個污泥系統(tǒng)處理效率，進而影響整個污水處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。該污水處理廠新的污泥處理脫水系統(tǒng)采用5 臺板框脫水機，系統(tǒng)比較龐大，涉及污泥泵、閥門、脫水機等設(shè)備比較多，每個節(jié)點都會影響系統(tǒng)運行，進泥和出泥經(jīng)常出現(xiàn)問題[4]。

3 污泥處理系統(tǒng)設(shè)備常見問題分析與優(yōu)化

3.1 剩余污泥泵常見問題分析與優(yōu)化

3.1.1 剩余污泥泵常見問題分析

該工藝的污泥回流泵井池底標(biāo)高67.75，池頂面標(biāo)高77.55，常水位74.2，選型剩余污泥泵參數(shù)：Q=120m3/h，H=16m，N=15kW，采用變頻調(diào)速，剩余污泥泵出水管止回閥采用旋啟式止回閥，污泥儲泥池頂標(biāo)高約78。該污泥回流泵井是沉淀池沉淀后回流污泥集中回流到生物池，回流污泥泵、剩余污泥泵集中安裝在這個井內(nèi)，便于設(shè)備統(tǒng)一運行管理。剩余污泥泵因夜間污泥脫水機停止運行，為避免儲泥池溢流和沉積過量污泥，同時為減少能耗，相應(yīng)剩余污泥泵也停止運行，停止時間超過10h。

剩余污泥泵和止回閥選型、揚程型號都滿足要求，但調(diào)試運行發(fā)現(xiàn)剩余污泥泵經(jīng)常出現(xiàn)超載故障，故障時對止回閥、主管道進行拆除清理，發(fā)現(xiàn)止回閥拆除檢修蓋后，止回閥出水端污泥濃度很高，幾乎沒有水分；清理后端污泥后啟動剩余污泥泵，起始污泥濃度非常高，即使輔助提起止回閥閥瓣，污泥也很難通過止回閥。為排查止回閥問題，從污水處理廠內(nèi)其他工藝剩余污泥系統(tǒng)更換止回閥，發(fā)現(xiàn)超載故障問題依然存在，拆除止回閥檢修蓋，同樣出現(xiàn)類似問題。經(jīng)過以上拆除檢修，以及水力學(xué)和系統(tǒng)污泥運行情況分析，有以下3 點因素[5]。

（1）剩余污泥泵設(shè)置不合理。污泥回流井是沉淀池沉淀后回流污泥，沉淀池在生產(chǎn)過程中往往要加入絮凝劑，這些絮凝劑跟隨污泥回流到污泥回流井內(nèi)，污泥回流泵常開狀態(tài)，使污泥水進入回流井后水力流向污泥回流泵內(nèi)，處在剩余污泥泵位置就形成死區(qū)，污泥迅速沉淀。另外從污水管網(wǎng)帶進很多無機污泥進入污水處理廠，經(jīng)過沉淀池沉淀后集中回到回流污泥井內(nèi)，同樣在這個死區(qū)內(nèi)沉淀，如果剩余污泥泵停止時間過長，沉積的污泥過多，底層污泥容易板結(jié)，污泥流動性差，剩余污泥泵很難將粘稠污泥抽上來。這就是拆除止回閥后發(fā)現(xiàn)起始抽上的污泥濃度非常高的原因。

（2）剩余污泥管設(shè)置不合理。該工藝剩余污泥管安裝成∩型，止回閥安裝在高點，剩余污泥泵停機后，止回閥閉合時因污泥帶有雜質(zhì)，閥瓣很難完全止住污水回流，停機后，污泥管∩頂處止回閥出水端的污水往低處流，或者低處污泥管局部滲漏污水，也會使高處污水往低處流，造成止回閥出水端管內(nèi)污泥脫水結(jié)板頂住了止回閥閥瓣，剩余污泥泵停機較久后啟動起始污泥濃度很高，污泥上升動力很小，很難頂開被污泥黏住的止回閥閥瓣，造成電機超載故障。

（3）剩余污泥泵運行管理不合理。污水處理廠比較注重運行能耗控制，降低運行成本。在實際生產(chǎn)過程中，一般儲泥池要存有一定污泥確保污泥輸送泵不干抽，一般污泥脫水機運行的時候，才會啟動剩余污泥泵，如果脫水機不運行，剩余污泥泵一直運行，會使儲泥池溢流，污泥又回到進水泵房泵抽進入系統(tǒng)內(nèi)，加大了能耗，所以當(dāng)儲泥池達到高液位后基本就停止剩余污泥泵了。如果系統(tǒng)污泥濃度偏低，基本就不出泥了，如此剩余污泥泵停機時間就很長，綜上第1 點、第2 點因素影響，剩余污泥泵就基本無法運行。

3.1.2 該工藝剩余污泥泵問題改進優(yōu)化

剩余污泥泵雖然不像濃縮機、脫水機設(shè)備那么復(fù)雜，但卻是污泥處理系統(tǒng)的進泥前端，運行是否穩(wěn)定也是直接影響后端系統(tǒng)運行效率，所以對剩余污泥泵的優(yōu)化很有必要，改進該工藝剩余污泥泵存在問題有以下3 點建議[6]：

（1）避免剩余污泥泵區(qū)域出現(xiàn)死區(qū)沉積太多污泥。通過觀測和對比現(xiàn)有比較穩(wěn)定的剩余污泥泵系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)這些剩余污泥泵區(qū)域的污水是有流動性，或有間斷攪拌作用，使得污泥不會出現(xiàn)死區(qū)沉積。解決該工藝剩余污泥泵位置出現(xiàn)死區(qū)沉積問題，可以在該工藝剩余污泥泵區(qū)域增加潛水?dāng)嚢铏C或其他水力推進措施，保持污泥具有很好流動性。雖然理論是希望將比較濃的污泥抽出系統(tǒng)，但往往控制不好就會出現(xiàn)故障，對比系統(tǒng)穩(wěn)定運行來分析，還是有必要進行改進。

（2）避免止回閥出水端污泥脫水板結(jié)。解決該工藝剩余污泥泵出泥管問題主要兩點措施，一個是止回閥出水端增加沖洗措施，另一個是降低出泥管至常水位以下。增加沖洗管對于現(xiàn)狀生產(chǎn)系統(tǒng)來說比較簡單，但實際效果不理想，因為很難沖洗掉止回閥空室位置的污泥。降低出泥管至常水位以下，該措施一勞永逸，但對于該系統(tǒng)來說，降低出泥管存在一定難度，因為3 臺剩余污泥泵是單獨出泥管和止回閥才到出泥總管，需要調(diào)整工程量還是比較大。對于新建工藝，建議調(diào)整出泥管至常水位以下；對于已生產(chǎn)系統(tǒng)，使用管理單位綜合評估采取何種方式。

（3）加強運行管理，避免停機過長。該工藝污泥回流井剩余污泥泵位置問題，就不能按照其他剩余污泥泵系統(tǒng)的運行時間來管理。比如上班時間8 點鐘開機、下班時間18 點鐘停機，從18 點停機到早上8 點開機，足足停機了13h，對于其他系統(tǒng)來說，這期間的污泥在不斷流動或間隔攪拌，不會出現(xiàn)死區(qū)沉積，而對于該工藝來說，13h 沉淀污泥的流動性已經(jīng)達不到污泥泵進污泥濃度要求，如果污泥中含有較多無機雜質(zhì)，板結(jié)效果更明顯；如果系統(tǒng)污泥量偏少，出泥時間間隔長，停機時間就更長，剩余污泥泵再次啟動就比較困難。因此，合理安排生產(chǎn)時間，避免停機過長，保持該區(qū)域的污泥有較好的流動性。

3.2 脫水機出泥常見問題分析及優(yōu)化

3.2.1 脫水機進泥和出泥常見問題分析

該污泥脫水系統(tǒng)5 臺脫水機進泥設(shè)置不合理：每臺脫水機都是獨立的一套自控系統(tǒng)，單獨設(shè)置進泥泵控制，每臺進泥泵出泥管都沒有聯(lián)通管，如果進泥泵出現(xiàn)故障，對應(yīng)的脫水機就運行不了，如果1#進泥泵故障、2#脫水機故障，那就是兩套脫水機系統(tǒng)無法運行，大大降低了運行效率[7]。這5 臺脫水機出泥系統(tǒng)也不合理：其中有2 臺脫水機出泥匯總到一臺皮帶輸送機、另外3 臺出泥到另外一臺皮帶輸送機，通過皮帶輸送機分別送到兩臺泥餅破碎機，然后裝車。在實際調(diào)試過程就發(fā)現(xiàn)，破碎機不正常后影響皮帶輸送機運行，皮帶輸送機不正常，直接影響一組2 臺或一組3 臺的脫水機運行，嚴(yán)重5 臺都無法正常出泥。皮帶輸送機保養(yǎng)不到位、糾偏不及時，就容易出現(xiàn)跑偏，污泥有很強粘附性，促使各定轉(zhuǎn)子卡頓磨損，一旦出現(xiàn)問題，就直接影響了脫水機出泥了，而且泥餅破碎機系統(tǒng)雖然可以增加裝車泥量，但這種方式集中破碎后裝車，就增加了約束出泥效率不利因素，一旦故障將直接影響幾臺脫水機出泥。

3.2.2 脫水機出泥優(yōu)化

脫水機系統(tǒng)是一個龐大復(fù)雜的處理系統(tǒng)，盡可能的使每臺脫水機進泥系統(tǒng)連續(xù)性、出泥體系獨立性，保障進泥滿足運行要求，避免出泥互相干擾。對此系統(tǒng)改進如下。

（1）改進進泥系統(tǒng)連續(xù)性。對這5 臺機組進泥泵增設(shè)出泥管聯(lián)通管和分隔閥，通過增加自控控制模塊，使各臺脫水機自控系統(tǒng)能夠切換聯(lián)動控制進泥泵，達到進泥泵實現(xiàn)互補功能，保證脫水機進泥的連續(xù)性。

（2）改進出泥體系獨立性：①建議皮帶輸送機、破碎機改進，使5 臺脫水機單獨出泥到裝車。②建議皮帶輸送機、破碎機取消，這些系統(tǒng)會增加制約因素，畢竟提高出泥效率才是我們要攻克的難題，如果要增加破碎系統(tǒng)，建議脫水機出泥斗改進自帶切碎功能，出泥直接裝車，單臺故障檢修也不影響其他臺正常運行，大大提高出泥效率[8]。

4 改進后的污泥處理系統(tǒng)的運行效果

（1）剩余污泥系統(tǒng)改進后，故障基本消除，保證污泥系統(tǒng)進泥穩(wěn)定性，減少維護成本，提高經(jīng)濟效益。

（2）脫水機進泥系統(tǒng)和出泥系統(tǒng)改進后，保證了脫水機進泥連續(xù)性，有效提高脫水機運行效率和出泥效率，從而提高整個污水處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

針對污水處理廠污泥處理系統(tǒng)設(shè)備運行過程中存在常見的問題分析，要采取相應(yīng)技術(shù)措施進行適當(dāng)改進完善。經(jīng)過改進后，使污泥處理系統(tǒng)設(shè)備可以長期穩(wěn)定運行，確保出泥效率能夠達到預(yù)期要求，保障污水處理廠生產(chǎn)安全。