高压隔膜压滤机污泥脱水运行应用

引言

某公司多个分厂均采用高压隔膜压滤机进行污泥脱水，在 实际运行中，影响脱水泥饼含水率的因素较多，比如污泥性质、 污泥调理和压滤机运行参数等[1-2]，同时存在 MBR 系统剩余污 泥脱水困难和冬季污泥脱水效果偏低的问题，因此，需要对高压隔膜压滤机污泥脱水运行情况进行分析，采取有效措施解决 存在的问题并持续优化运行。

研究结果与讨论

污泥脱水运行情况分析

对该公司 A、D 两分厂的工艺运行状况进行对比 分析，并提出有效解决措施持续优化运行。

A 厂

A 厂污泥脱水采用混合进泥方式，新老系统的污泥先混合 后再进行调理和脱水。

(1) 污泥特性及药耗 污泥有机份和吨干泥 PAM 用量、吨干泥铁盐用量的逐月变化情况。 可以看出，在冬季及春季 (2018 年 12 月至 2019 年 4 月 ) 污 泥有机份相对较高，其他时间有机份相对降低。在高压隔膜压滤 机运行初期 (2018 年 7—11 月 )，由于在药剂投加处于摸索期， 吨干泥药耗变化较大。在随后的运行过程中，吨干泥 PAM 和铁盐用量随时间变化存在一定波动，但与污泥有机份无明显关系。

(2) 压滤参数\所示，低压恒压时间因污泥脱水难易程度而有一定 的波动，一般在 65～80 min。高压恒压时间相对较为稳定，基本 保持在 80 min。压榨时间也较为恒定，基本保持在 40～45 min。

D 厂

(1) 污泥特性及药耗 所示，D 分厂在冬季及春季污泥有机份相对 较高，其他时间污泥有机份相对较低。吨干泥 PAM 和铁盐用量 随时间变化存在一定波动，与污泥有机份不相关。

(2) 压滤参数

①进料时间及压力 低压进料：进料时间约为 2 000～3 000 s。低压进料设 计压力为 0.6 MPa，当压力到达 0.6 MPa 时，低压进料泵 降低运行转速，从而降低进料量，将压力保持在其设定压 力值。 由于每一批次调理池中污泥浓度与药剂投加量存在少许 差异，故低压进料时间也存在差异。 高压进料：进料时间约为 3 000～4 000 s。高压进料设计压 力为 1.2 MPa，当压力到达 1.2 MPa 时，高压进料泵降低运行转 速，从而降低进料量，将压力保持在其设定压力值。

②压榨时间及压力 压榨分为一段压榨与二段压榨两部分。一段压榨设计 压力为 1.2 MPa，设定时间为 1 200 s。二段压榨设定压力为 1.5 MPa，设定约时间为 1 800 s。 1.2 污泥脱水运行优化

A 厂

(1) 进泥比例 冬季新老系统按照 3:1 比例进泥，天气转暖后，按 2:1 或生 物池污泥浓度进行调整。

(2) 污泥调理药剂用量

①根据进泥含固率和有机份变化及时调整 A 厂夏季 (6～9 月 ) 污泥沉降比低，剩余污泥重力脱水较 好，所以板框机进泥含固率在 3%～4% 左右，个别时间超过 4%，但污泥中有机份含量较低，PAM 投加量可适当降低，铁 盐投加量提高。 其他月份污泥沉降比升高，进泥含固率降低，在 2%～3% 之间，污泥有机份含量较高，PAM 投加量适当提高，铁盐投加 量降低。

②根据泥饼含水率变化及时调整。 除污泥性质对板框加药量产生影响外，还有一些其他因 素，如滤布堵塞情况等。污泥调理药剂用量调整，主要是根据 进泥含固率及有机份进行调整，同时也结合泥饼含水率进行 微调。

(3) 污泥调理时间

试验发现，夏季 ( 有机份含量 55%) 控制搅拌时间约 15 min 最佳，冬季污泥有机份含量增加 ( 有机份含量 60% 以 上 )，为保证泥药彻底混合，延长搅拌时间为 20 min。

(4) 滤布选型

A 厂板框机厂家提供的滤布有三种，单丝、单复丝和复丝， 板框机原配滤布是单复丝，夏季运行情况良好，最高进泥量达 到130 m3 。进入2018年冬季后，由于个别板框机滤布堵塞严重， 及时更换了 5 套新滤布 (2 套丙纶单复丝，2 套锦纶单丝，1 套复丝滤布 )。 单丝板框机进泥量和效果要高于复丝和单复丝，大概每板 能多进 10～15 立方的泥，但含水率偏高。

(5) 压滤参数

①进料时间 低压进料：夏季调试期间 70 min，冬季由于脱水性能变差， 容易出现恒压压力较短时间内超过 6 kPa 直接转高压情况，因 此进料时间定为 100 min，在不超过恒压上限值的情况下，尽可 能多进泥。 高压进料：控制在 80 min。 ②压榨时间 控制在 45 min。在冬季，进泥量超过 60 m3 时，如果压榨过 程压力值降低较快，能在较短时间内从 14 kPa 降至 10 kPa 以 下 ( 说明压榨效果良好，存在较多的压榨空间 )，可适当延长压 榨时间，如 60 min，使压榨进行充分，泥饼含水率降低。

D 厂

(1) 浓缩池运行 运行过程中发现，如停机时间过长或剩余泵开启时间较 长，污泥在浓缩池中停留时间过长，会导致进泥与泥饼均发黑 且伴有明显臭味，同时会明显降低板框进泥量，产出的泥饼含 水率也会有升高趋势。实际运行中可采用倒换浓缩池的方式， 将现用浓缩池抽空并冲洗。

(2) 污泥调理药剂

在有机份含量相对较高的情况下，进行了调 质药剂的小试实验。实验发现，有机份占比在 0.63 左右时，加 入相同量的调质药剂 ( 铁盐、铝盐 )，铁盐调质后的污泥粘性较 铝盐的粘性大，且有明显的分层。在小试试验基础上，D 厂进行调质药剂加药量的上机实 验，最终得出结论，在絮凝剂投加量不变，调质药剂投加量翻倍 的基础上，冬季泥饼含水率满足稳定达标要求，且粘滤布情况 明显缓解，进泥量增加 30% 左右。 5 月份开始，随着气温的升高，泥质 ( 有机份占比由 0.65 左右逐渐降至 0.53 左右 ) 逐渐发生变化，进料量相对稳定。聚 合氯化铝铁的有效成分为 10% 左右，三氯化铁的有效成分为 30% 左右，进行了两种药剂的试验： 三氯化铁从原来的投加时间 600 d，提高到 700 d 使药剂 和污泥混合充分，进泥量由原来 27 m3 降低到 23 m3 ，且泥饼含 水率较高，出现“粘滤布”现象。将投加量降低到 500s 后，泥饼 成型比600s投加量较好，但含水率高，泥饼松散。投加量降低 到 350 s，进泥量有所提高在 30 m3 左右，且泥饼成型率较好， 泥饼较好 . 同时调整 PAM 配置量由原来千分之一，调千分之 二后，进泥量与泥饼未见明显改善。 更换聚合氯化铝铁后，在同调理池进泥、药剂投加为 450 s 情况下，1 号机进泥量为28m3左右，2号机进泥量为25m3 左右，运行相对平稳，泥饼含水率比较前期有明显好转。逐步 降低调质药剂用量，最终在调质药剂的吨干泥药耗稳定在 400 kg/t DS 左右时，泥饼含水率相对稳定。

(3) 压滤参数

①进料时间及压力 低压进料：为保证经济运行，低压进料时间随进料压力与 进料流量而调整进料时间，即当低压进料流量低于 10 m³/h 时， 就可以调整进料时间，使其进入高压进料程序。 高压进料：为保证经济运行，降低电耗与药耗，当高压进料 流量低于 4 m³/h 时，就可以调整进料时间进入压榨程序。

②压榨时间及压力 通过压榨压力与进料压力差值来预估泥饼含水率，当压榨 压力与进料压力差值达到 0.8 MPa 以下时，泥饼含水率基本在 60% 左右，可以随数据与经验来调整二段压榨时间。

 结语

(1) 文章对某公司两分厂高压隔膜压滤机污泥脱水运 \行情况进行分析及优化，解决了污泥脱水过程中存在的难 题。可有效指导工艺运行调控，确保污泥脱水系统稳定、高 效、经济运行，满足污泥脱水处理要求，运营效益达到预期 目标。

(2) 文章总结的部分运行经验，可为后续新建项目采用该 系统在前期设计和后期运行等方面提供经验借鉴。