1 總述 廣州造紙集團(tuán)是集制漿、造紙、熱電、環(huán)保于一體 的大型的國有骨干企業(yè),擁有三條新聞紙生產(chǎn)線及一 條白板紙生產(chǎn)線,同時配套建設(shè)一條3萬t/d及一條 1.5萬t/d的污水處理系統(tǒng)。由于采用全廢紙進(jìn)行脫 墨制漿,故制漿過程中流失的短纖維及廢紙中的塵 埃、油墨等物料在生產(chǎn)的過程中隨著生產(chǎn)廢水的排放 而進(jìn)人后部污水處理系統(tǒng),故產(chǎn)生大量的污水污泥。 傳統(tǒng)的工藝一般采用雙網(wǎng)壓濾機(jī)對污泥進(jìn)行重力脫 水后填埋或堆肥處理,但由于雙網(wǎng)壓濾機(jī)的脫水效率 較低,處理后的污泥含水率仍達(dá)到75%左右,故污泥 的體積龐大,需要占用大量的土地資源進(jìn)行填埋,并 產(chǎn)生大量的運(yùn)輸及處理成本且容易造成二次污染。 隨著國家環(huán)保要求的越來越嚴(yán)格以及土地資源的13 益減少,對固廢的監(jiān)管力度越來越大,必須由有資質(zhì) 的專業(yè)單位進(jìn)行處理并全程監(jiān)管,故處理成本大幅增 加。為了長遠(yuǎn)發(fā)展,公司利用退二進(jìn)三、環(huán)保搬遷的 契機(jī),建設(shè)了板框壓濾機(jī),對污水處理系統(tǒng)的污泥進(jìn) 行深度脫水處理,并配套建設(shè)了廢渣綜合利用動力車 間,專門焚燒深度脫水處理后的污水污泥,從而達(dá)到 無害化處理及資源循環(huán)利用的目的(注:本公司的污 水污泥含有一定量的纖維和油墨,深度脫水后仍含有 一定的熱量可以回收利用)。
2隔膜式板框壓濾機(jī)工作原理 廣紙集團(tuán)采用的污泥深度脫水設(shè)備為全自動隔 膜式板框壓濾機(jī)。全自動隔膜壓濾機(jī)是一種問歇性 的加壓過濾設(shè)備,可用于各種懸浮液的固液分離。該 設(shè)備脫水的原理主要是通過高壓進(jìn)料及高壓壓榨,在 壓力作用下,濾室內(nèi)懸浮液里的水分透過濾布進(jìn)入濾 液側(cè),而固體顆粒則在濾布的截流下保留在濾室里, 從而實現(xiàn)固液分離的目的。板框壓濾機(jī)配備的濾板 分為隔膜板和框板,兩種板間隔布置。隔膜板內(nèi)腔中 空,具有一定的膨脹性,而框板為硬板實心設(shè)計,起頂 壓作用。當(dāng)壓榨液注入隔膜板的內(nèi)腔后,在壓力作用 下隔膜板逐漸鼓脹,濾室的體積越來越小,從而進(jìn)一 步將濾室內(nèi)的污泥水分?jǐn)D壓出來。壓濾機(jī)的運(yùn)行為 間歇性進(jìn)料,一個周期主要包括進(jìn)料、壓榨、排水、卸 料幾個步驟。隔膜式板框壓濾機(jī)處理的污泥水分含 量一般能達(dá)到50%以下,其干度與高壓進(jìn)料壓力及 壓榨壓力相關(guān),但綜合考慮運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及設(shè)備的安 全性,設(shè)計時選高壓進(jìn)料壓力及壓榨壓力為1.6MPa, 污泥干度為50%~60%。
3 系統(tǒng)設(shè)計及運(yùn)行維護(hù) 廣紙集團(tuán)的污水處理系統(tǒng)為三級處理工藝,工藝 流程為:物理沉降一(Ic厭氧+SBR好氧)生化處 理一淺層氣浮,故系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥除了沉淀產(chǎn)生的物 理污泥外,還有SBR生化處理產(chǎn)生的剩余污泥及氣 浮污泥。污泥處理系統(tǒng)的工藝為:沉淀池的物理污泥 和SBR的剩余生化污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮, 再送壓濾機(jī)處理。而氣浮污泥由于結(jié)合了大量的細(xì) 小氣泡,比重較低,難以通過重力沉降的方式進(jìn)行濃 縮,故直接進(jìn)入污泥調(diào)理池。濃縮池具備緩沖性,可 問歇處理,但氣浮由于連續(xù)運(yùn)行,污泥連續(xù)產(chǎn)生并連續(xù)進(jìn)入污泥混合槽。而板框壓濾機(jī)為問歇式進(jìn)料,隨 著運(yùn)行狀態(tài)的變化,污泥處理量會隨著變化,故調(diào)理 池里的污泥濃度會產(chǎn)生波動,藥劑的絮凝效果也會產(chǎn) 生波動,對壓濾機(jī)的正常運(yùn)行會造成干擾。針對以上 問題,我們在系統(tǒng)設(shè)計時重點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化。
3.1 增加預(yù)脫水設(shè)施 板框壓濾脫水系統(tǒng)以往的設(shè)計一般是各種污泥 進(jìn)入污泥調(diào)理池混合并加藥調(diào)理后由進(jìn)料泵送入板 框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水。進(jìn)料的濃度取決于進(jìn)入調(diào) 理池的各種污泥的混合濃度。氣浮污泥由于攜帶了 細(xì)小的氣泡,比重較低,難以采取常規(guī)的重力濃縮法 進(jìn)行濃縮,因此,系統(tǒng)設(shè)計時一般將氣浮污泥直接送 入污泥混合槽進(jìn)行脫水。因氣浮污泥濃度低,且由于 攜帶細(xì)小氣泡,泥質(zhì)比較疏松,故當(dāng)氣浮污泥的比例 較大時,混合污泥的濃度會較低且脫水效果較差,容 易吸附在濾布表面而堵塞濾布的過濾通道。為消除 污泥濃度波動對運(yùn)行的影響,我們在污泥調(diào)理池前設(shè) 計了一道重力床進(jìn)行預(yù)脫水。重力床的原理是:懸浮 液經(jīng)絮凝后,進(jìn)入重力床,在重力作用下,物料的外水 通過濾網(wǎng)進(jìn)人集水槽排走,而經(jīng)過初步脫水的濃物料 留在濾網(wǎng)上,經(jīng)輸送后進(jìn)人下一道工序?;炷蟮膽?浮液經(jīng)過重力床脫水后,濃度提升到5%一10%,再 進(jìn)人板框壓濾系統(tǒng)處理,可大大提高板框壓濾機(jī)的效 率。圖1為新設(shè)計的污泥處理系統(tǒng)流程圖:
3.2優(yōu)化加藥系統(tǒng) 板框處理系統(tǒng)的設(shè)計一般將加藥點(diǎn)設(shè)置在污泥 調(diào)理池,即將藥劑直接加在污泥調(diào)理池內(nèi)攪拌絮凝。 為了保證絮凝效果及物料品質(zhì)穩(wěn)定,一般系統(tǒng)會設(shè)計 兩個調(diào)理池,但需要占用大量的地方,另外,運(yùn)行控制 的要求較高。因本司現(xiàn)場場地限制,難以布置兩只污 泥調(diào)理池,故在系統(tǒng)設(shè)計時選擇采用一個調(diào)理池,并 借用系統(tǒng)原有的污泥混合池作為中轉(zhuǎn)池。為了消除 污泥成分波動對藥劑絮凝的影響,我們調(diào)整了絮凝劑 的加入點(diǎn)。經(jīng)過摸索并借鑒以往的運(yùn)行經(jīng)驗,我們采 用了管道混合器進(jìn)行絮凝加藥,并將加藥點(diǎn)設(shè)置在進(jìn) 入重力床前(3~5)m范圍的管道上。絮凝劑與物料 在管道中經(jīng)過(2~3)S的快速混合,絮凝反應(yīng)后進(jìn) 入重力床。由于重力床進(jìn)口敞開,可以隨時觀察物料 的絮凝效果,故可以根據(jù)物料絮凝效果及成分變化及 時調(diào)整藥劑的加藥量,保證絮凝效果良好,為后部的 板框壓濾正常脫水奠定基礎(chǔ)。
3.3攪拌機(jī)形式選擇 物料經(jīng)過重力床預(yù)脫水后,濃度大大提高,從運(yùn) 行數(shù)據(jù)看,混合污泥濃度由脫水前的1.5%~3%提 高到5%~7%,板框機(jī)的處理能力大大提高。但提 高濃度后,物料的流動性變差,因此,為確保物料以均 勻的濃度進(jìn)入板框,又要避免因攪拌力度過大而導(dǎo)致 絮團(tuán)再次被打散,故設(shè)計時在板框機(jī)進(jìn)泥池配置幔速 攪拌機(jī),立式安裝,轉(zhuǎn)速選擇為(5~8)r/min,使高濃 物料攪拌均質(zhì)后順利進(jìn)入壓濾系統(tǒng)。
3.4系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù) 板框壓濾機(jī)采用丙綸單絲的編織網(wǎng)作為濾袋,編 制網(wǎng)的網(wǎng)絲與網(wǎng)絲之間存在間隙,物料在高壓力的擠 壓作用下,物料里的液體通過網(wǎng)絲間的間隙進(jìn)入濾液 區(qū),污泥截留在網(wǎng)袋里。為利于濾液收集,框板表面 設(shè)計了一個個凸起的釘點(diǎn),濾液由釘點(diǎn)間的凹道收集 到總集水管后排放。但由于運(yùn)行壓力高,物料里的細(xì) 小顆粒會部分穿透濾布進(jìn)入濾液側(cè),沉積在框板的凹 道里。Et積月累,凹道會被堆積的顆粒堵塞,凹凸點(diǎn) 的消失,造成框板排水不暢,對濾布的過濾效率造成 一定的影響。板框機(jī)雖配備了在線清洗機(jī),但清洗機(jī) 無法清洗濾板上的積泥,故需要定期對濾布和框板進(jìn) 行離線清洗。清洗的辦法是將壓濾機(jī)停機(jī)離線,將濾 布拆除,利用高壓水槍對裸露的濾板逐塊進(jìn)行沖洗, 將凹道內(nèi)沉積的污泥清洗掉,恢復(fù)框板的疏水通道。 同樣,濾布也利用高壓水槍進(jìn)行雙面噴洗。若濾布出 現(xiàn)結(jié)垢,還可以使用檸檬酸浸泡后再用高壓水沖洗, 以恢復(fù)濾布的過濾能力。一般清洗周期為四個月。 因濾布為易耗品,一般使用周期為4個月,而采用離 線清洗后,使用周期可延長至9~10個月,大大降低 運(yùn)行成本。
4結(jié)論 隔膜式板框壓濾系統(tǒng)通過合理的系統(tǒng)設(shè)計及有 效的運(yùn)營管理,可以較好地發(fā)揮設(shè)備的深度脫水效 率,使污泥干度達(dá)到50%以上,直接送入鍋爐進(jìn)行焚 燒處理,為固廢減量化、無害化處理提供技術(shù)上的支 撐,也為企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)奠定堅實的基礎(chǔ)。
作者:黎海云
蘇東技術(shù):18851718517