前言

近幾年來，安徽省合肥市中心城區污水處理規模逐步擴大，預計到２０２０年，合肥市中心城區污水處理規模將達到２５３．５萬ｍ３/ｄ，中心城區污泥產量將達到１３６０ｔ/ｄ。合肥市排水管理辦公室組織編制了《合肥市近期污泥處理處置專項規劃（２０１８－２０２１）》，根據該規劃要求，各污水處理廠將結合自身實際情況，將污泥干化、協同焚燒、高干脫水與建材利用并行的手段作為近期主要處理處置方案，同時將土地簡易堆肥作為應急補充手段，減少污水處理廠外運污泥量，以期應對當前合肥市“污泥圍城”的現象。

污泥深度脫水技術的大規模普及與使用是在２０世紀６０年代，較傳統的帶式脫水機和離心脫水機而言，含水率可以控制到６０％甚至更低，同時還具有設備費用低、能耗低、序批式運行等特點。合肥經濟技術開發區污水處理廠一、二、三期處理總規模３０萬ｍ３/ｄ，污水處理采用ＡＡＯ氧化溝工藝，污泥處理采用帶式濃縮脫水＋離心脫水，脫水后污泥含水率８０％，泥餅大多采用好氧堆肥、園林綠化、熱電廠焚燒等處置途徑。經開區污水處理廠為達到污泥減量化的需要，減少污水處理廠外運污泥量，２０１９年底建成并投產高干污泥脫水車間１座，占地面積１６８４．８ｍ２，采用帶式濃縮＋調理改性＋板框壓濾機工藝，設計產泥量１５０ｔ/ｄ，含水率６０％。

板框壓濾脫水系統介紹

板框壓濾系統由進泥螺桿泵、ＰＡＭ配藥系統、帶式濃縮機、調理池、板框壓濾機、隔膜壓榨系統、回用水系統、皮帶輸送機等組成。２板框壓濾系統各工段介紹及運行現狀２．１儲泥池及濃縮機系統儲泥池通過原一期回流泵旁通及二、三期剩余泵將剩余污泥送至儲泥池，通過電動閥門切換調節進泥，保證進泥濃度最優化。５臺濃縮機從儲泥池底部取泥，通過各自對應螺桿泵進泥，進泥含固率約為１％～２％，加ＰＡＭ溶液經重力沉降區濃縮后，通過管道進入調理池，含固率達到３％～５％。

配藥系統

配藥系統分為濃縮段與調理池兩部分，濃縮段加藥為ＰＡＭ，采用２臺三槽式ＰＡＭ制備裝置，制備能力４０００Ｌ/ｈ，藥劑濃度為０．２％。調理池加藥為ＰＡＭ、ＰＡＣ，采用２臺三槽式ＰＡＭ制備裝置，制備能力１２００Ｌ/ｈ，ＰＡＭ溶液濃度為０．２％，ＰＡＣ溶液濃度為１０％。２．３調理池系統調理池共４座，分別安裝有進泥閥與出泥閥，單池有效容積２７３ｍ３，進泥時通過安裝在池頂觀察口處的超聲波液位計實時數據控制調理池泥位從１．５ｍ升至４．５ｍ，進泥量約為１３６ｍ３，螺桿泵投加０．２％ＰＡＭ溶液１２ｍｉｎ（流量１５ｍ３/ｈ），攪拌２０ｍｉｎ，離心泵投加１０％ＰＡＣ溶液３．５ｍｉｎ（流量１０ｍ３/ｈ），經充分調理后進入板框壓濾系統。

隔膜式板框壓濾機系統

隔膜式板框壓濾機運行原理及設計參數隔膜式板框壓濾機進泥完成后，通過壓榨水泵向濾板的隔膜中注入高壓水，通過隔膜膨脹產生張力對污泥進行擠壓，濾液透過濾布滲出，經過濾板四周的導流槽排出，剩余的泥餅附著在濾布上，卸泥時濾板松開后，受重力自然脫落至輸送機，裝車外運。

隔膜式板框壓濾機濾布選型

板框壓濾機的濾布主要通過比較過濾物質的理化性質進行選擇，即物料的剝離性、化學性和物理性、過濾后泥餅的干燥性。第一，濾渣的剝離性能會直接影響壓濾機設備的工作效率，濾渣表面光滑無黏粘性，濾液就會迅速從濾布中析出，過濾時間短，過濾效率高。反之，黏粘性越強，過濾效率就越低。第二，根據濾后液的ｐＨ等化學性質來選擇，不同酸堿程度選擇適合自己的濾布種類。第三，通過觀察濾渣的形狀、顆粒是否均勻、是否堅硬，進而決定濾布的耐磨性。第四，濾后液溫度也會對濾布使用周期和過濾效果造成影響。根據過濾液的溫度、酸堿度、濾布材質的耐磨性、再生性等多方面進行選型，選用１ｋＰａ大氣壓下透氣度為５００Ｌ/（ｍｉｎ·ｍ２）的濾布型號。濾布材質為錦綸＋網格布材質，錦綸層為過濾層，網格布的作用是壓榨過程中通過張力保護錦綸層的保護層。該濾布過濾速度快，截留性能好，使用壽命長（８０００ｈ左右），濾布表面經過砑光處理，使得污泥對濾布的粘附力減小，泥餅剝離性好，容易清洗。

隔膜式板框壓濾機過濾板選型

過濾板尺寸為２０００ｍｍ×２０００ｍｍ，濾板為隔膜板結構形式，壓縮板采用增強聚丙烯材料，隔膜采用熱塑性彈性體，質量輕強度高，防腐性能好。濾板結構采用大直徑中心進料，使濾液在進料泵的輸送快速進入密封濾室形成泥餅，中間吹風，兩側排液，能夠使得物料均勻分布同時使得濾板兩側的壓力平衡，確保了過濾效果。

隔膜式板框壓濾機運行參數的摸索

以單一調理池進泥為例，調整藥劑投加、壓榨壓力、壓榨時間等參數，控制變量的方法，尋找含水率與參數的關系。不難看出，ＰＡＣ投加量、壓榨時間、壓榨壓力對含水率影響較大，含水率受ＰＡＭ投加量、進泥時間影響不明顯。此外板框濾布每運行超過４８～７２ｈ后，通過自動清洗裝置使用中水回用進行濾布的反洗，反洗后板框進泥量增加明顯，泥餅厚度增加，含水率有所下降。板框壓濾機系統運行流程分為：“進料、壓榨、正吹、反吹、放空、卸料、清洗”七個操作步驟。進料時間１６０ｍｉｎ，壓榨時間６０ｍｉｎ，正吹時間４５ｓ，反吹４５ｓ，放空１５ｍｉｎ，卸泥４５ｍｉｎ。調試期運行至今，通過對隔膜式板框壓濾機核心參數的摸索與探究，已經掌握了一套調節和控制泥餅含水率的方法。通過對泥餅含水率的實時檢測，及時調整各項參數，保證含水率穩定達標。

結語

通過隔膜式板框壓濾機在合肥經開區污水處理廠污泥深度處理項目中的應用，配合ＰＡＭ與ＰＡＣ兩種藥劑進行調理，ＰＡＭ投加量為２．６３ｋｇ/ｔＤＳ，ＰＡＣ投加量為２７６ｋｇ/ｔＤＳ，出泥含水率＜６０％。滿足了《合肥市近期污泥處理處置專項規劃（２０１８－２０２１）》對污泥含水率的基本要求，減少了污泥外運量，也一定程度上填補了合肥市污泥處置能力不足的缺口。噸干泥成本低于同行業參考值，該項目可為有類似需求的污水處理廠提供技術參考。

作者：陳教授