合肥通溝污泥處理處置工程工藝優化設計總結摘要：簡要介紹合肥通溝污泥處理現狀及存在問題，結合國內已運行通溝污泥站，提出合肥市通溝污泥處理工藝，對工藝處理各單元進行了詳細介紹，并提出了優化內容。整個通溝污泥處理通過多級分離處理，對產物回收資源利用，基本消除通溝污泥直接填埋對土壤二次污染問題。關鍵詞：污泥處理；處理工藝；優化設計0項目概況管道中沉積的大量顆粒物、泥漿、雜物等物質，在管道養護中疏通清撈上來后，稱為通溝污泥。合肥市中心城區近年來通溝污泥量呈現逐年增長趨勢，排水管道清疏后淤泥直接承包管養單位外運至郊區填埋，通溝污泥清撈出來后通過污泥運輸車、污泥拖斗車運輸至郊區外水塘或洼地填埋，既浪費大量土地資源，又污染周邊水環境、土壤，嚴重降低周邊居民生活生活環境質量，在整個通溝污泥運輸過程中，存在跑冒滴漏、監管缺失、混亂等問題，極易造成二次污染［1］。1通溝污泥泥性分析通溝污泥泥性與周半用地性質、排水體質、當地氣候降雨等均有關系。根據國內通溝污泥泥性檢測數據分析［2］，有機質平均含量約為17.2%，而無機質（灰分）的含量占到82.8%，說明通溝污泥中無機成份多于有機成份，不可燃成分多于可燃成份。處理前含水率約70~95%不等，通溝污泥含水率與清通設備和作業方式有關。2通溝污泥處理工藝流程合肥通溝污泥處理處置工程設計規模60t/d，污泥含水率85%，設置2條生產線同步運行，互為備用。工藝選擇借鑒國內通溝污泥實際運行經驗基礎上，原泥經儲泥池儲存、液壓全自動抓斗運輸至喂料倉，依次重力流至洗滌轉鼓、洗砂裝置、精細格柵進中間水池，然后經潛污泵提升進水力旋流除砂和砂水分離器內，設置在污水泵房內，洗滌轉鼓、洗砂裝置及精細格柵生產廢水簡單處理或直接排放市政污水管道，容易堵塞管網。3通溝污泥工藝設計3.1儲泥池儲泥池土建凈尺寸11.50x3.60m，有效泥深1.80m，地下鋼砼結構，上部設置水平振動篩，篩網尺寸100mmx100mm，分離100mm以上大顆粒物質；通溝污泥洗滌用水全部取用經開區污水廠尾水，在儲泥池旁邊設一座過濾精度2mm精細格柵過濾污水廠尾水內大懸浮雜質，格柵參數：Q=16L/s，柵隙2mm，N=1.1kw，D=510mm，經精細格柵過濾后用于后續通溝污泥主處理核心工藝洗滌轉鼓、洗砂裝置及精細格柵沖洗生產用水。在儲泥池一側設5mm鋼制濾板，主要收集儲泥池上清濾液，考慮實際運行中濾網孔眼尺寸較小，容易堵塞，在儲泥池旁設置2個DN40沖洗水龍頭。3.2喂料裝置及洗滌轉鼓設置2臺0.75m3全自動液壓污泥抓斗，將儲泥池污泥通過抓斗運輸至2m3不銹鋼喂料倉內，喂料倉底部裝有一個可電控調節的螺旋喂料系統，以便喂料倉中的污泥可以定量、連續的進入后端的洗滌轉鼓。當通溝污泥通過喂料裝置定量被運送至洗滌轉鼓，內部的篩網上方的沖洗水棒對通溝污泥進行沖洗，篩網內部的洗滌螺旋將干污泥送至干物料出料口，沖洗后的水與10mm以下的物料被運送至濕物料出渣口，運送過程和沖洗過程是持續同步進行。設置2臺洗滌轉鼓，單臺處理參數Q干=1m3/h，柵隙10mm,N=0.55kW，轉鼓直徑900mm篩網筐的篩孔孔徑10mm沖洗水量29.5m3/ho3.3洗砂裝置前端洗滌轉鼓排出的沖洗水與小于10mm的雜質通過渦流管腔進入洗砂裝置中，通過附壁效應，改變進水混合物的水流方向，使其均勻分布裝置內部的相依。從而使細小的砂子分布于裝置的底端。砂水混和液的進料流量：16l/s，砂石雜物最大處理流量1.0t/h，處理后砂中可燃有機物成分：＜3%燒失值，20.20mm細砂分離效率95%以上，沖洗水量5m3/h（2-8bar）。3.4精細格柵洗砂裝置上部溢流液連同有機浮渣、油脂經DN150不銹鋼管排入2臺一體化箱式密閉精細格柵進行深度過濾處理。經精細格柵過濾后排渣含固率低于35%，2臺格柵轉鼓直徑D=1200，N=1.5KW。3.5水力旋流除砂水分離器水力旋流分離器須將0.2mm以下的礦化物質從廢液中分離出來。分離界限d50被定義為將以1：1概率分別進入上/下流液噴頭的顆粒直徑。對于小于分離界限的顆粒來說，主要進入上流液；而對于大于分離界限的顆粒來說，主要進入下流液。水力旋流分離器排出的細砂進入后端特殊圓形砂水分離器進行進一步處置。設置2臺同步運行水力旋流除砂分離裝置，考慮超細砂架橋特性并預留一定余量，本次設計砂石雜物最大處理流量1.5t/h，砂水混合液12l/s，中間水池泵提給料壓力0.2Mpa，分離潔凈超細粉砂粒徑0.04-0.1mm，日出料量1.08t/d，分離后產物可作為低檔檔建材回收利用。3.6通溝污泥尾水處理根據國內已建通溝污泥調研，大部分簡單處理或不處理直接排入污水廠或污水管道內，增加污水廠運行負荷或堵塞市政污水管道［3］。隨著國家大力開展城市水環境治理、消除黑臭水體等工作，同時為滿足項目屬地環保要求，開展對通溝污泥生產廢水處理是迫切和必要的。3.6.1生產廢水水質水量3.6.1.1生產廢水水質結合國內其它一些城市通溝污泥處理處置經驗，通溝污泥生產廢水懸浮物濃度在3.5-6.5g/L，懸浮物粒徑V0.2mm，主要是細小懸浮油脂物質、輕質漂浮細小雜質，對后續污水處理工藝無堵塞影響之嫌。3.6.1.2生產廢水水量廢水主要來自兩部分，第一部分污泥本含水，第二部分來自處理工藝洗滌轉鼓、洗砂裝置、精細格柵裝置三套生產廢水。污泥含水量6.375m3/h，洗滌轉鼓自用水量29m3/h，洗砂裝置自用水水量5m3/h，精細格柵廢水量1.5m3/h，設置2條生產線，單條生產線廢水量合計71m3/h，總廢水量77.375m3/h，全天廢水量619m3/d（日運行時間8h）。3.6.2調節濃縮池對昆山某通溝污泥生產廢水進行進行自然靜沉試驗。取樣后靜沉30min、60min、90min和120min，隨著靜沉時間延長，上清液SS隨著沉淀時間延長，懸浮物逐漸越低，對四個靜沉時間分別取樣進行檢測，SS分別為1072mg/L、706mg/L和423mg/L、421mg/L，經觀察靜沉120min后，上清液濁度幾乎無變化。自然沉淀對通溝污泥生產廢水的COD、TP、SS等去除率較高，對氨氮去除率相對較高，TP去除率較低，主要原因是生產廢水經重力自然沉淀后，細小懸浮物內攜帶有機物、磷酸鹽均較大，采用自然沉淀處理工藝可行性較高，建議設計靜沉120min是可行的。調節濃縮池總平面內凈尺寸10.0mx8.5m，有效水深3.0m。調節池內設4臺相同型號潛污泵，2用2備，Q=75m3/h，H=9m，功率3KW，2臺潛污泵將上清液泵提進后續管式混合器和網格斜管沉淀池，2臺潛污泵將調節池底泥輸送至污水廠脫水機房內。5.6.4網格斜管沉淀池根據上海某通溝污泥處理處置工程（規模60m3/d）生產廢水經網格斜管沉淀池處理后直接排入污水干管內經驗處理方法，調節濃縮池上清液泵提進一臺DN200管式混合器內，通過投加PAM、PAC藥劑進一座裝配式碳鋼網格斜管沉淀池，池子上部加蓋密封除臭，箱體壁厚8mm，絮凝反應時間20min，沉淀負荷5.3m3/m2.h，網格斜管沉淀池尺寸：長x寬=6.14x5.09，有效水深4.5m，總高4.80。設置一套PAM、PAC一體化溶解加藥裝置。5.7除臭設計本工程除臭部分主要為通溝污泥處理車間、調節濃縮池及網格斜管沉淀池，污泥主處理設備均設置在通溝污泥車間，本工程洗滌轉鼓、洗砂裝置、水力旋流分離器等均為全密封裝置，其他外露設備及水池經加罩進行臭氣收集后，采用離子除臭設備處理臭氣，并在設備間送離子風，離子除臭裝置設計處理風量為40000m3/h。5.8經濟指標工程總投資2504.88萬元，建筑工程費用533.33萬元，處理費用主要來自電費、人工費、設備折舊維護費用，由于處理自用水全部取污水廠尾水，無水資源費用，總功率193.97KW，日運行時間8h，考慮各設備使用系數，測算日電耗1064.88KW.h，按工業用電0.65元/度計算，噸泥電費11.54元/噸，處理站按定員3人，月工資4000元，折合人工費用6.67元/t，年設備折舊費用6萬元，折合費用2.74元/t，綜上計算通溝污泥處理綜合處理成本20.95元/t。6結語本工程基于相同工藝國內運行所存在問題，本次優化設計主要在以下幾個方面，（1）在儲泥池右側設置5m鋼制濾網，收集通溝污泥和洗滌轉鼓放空水，實際運行中發現，鋼制濾網較易堵塞，在儲泥池空值無泥時，從洗砂裝置沖洗管接一根De40水源管設2個DN40沖洗栓，沖洗壓力0.4MPa；（2）考慮通溝污泥主處理工藝經3mm精細格柵去除輕質雜物，大部分粒徑0.20mm以下顆粒物仍然容易堵塞接納污水管，本次在后端增設水力旋流除砂組合裝置，節省占地面積，分離40-100mm超細砂，既增加了回收利用資源化價值，也減輕后續污水廠處理負荷。（3）考慮通溝污泥生產廢水BOD5、COD、SS濃度較高實際情況，如直排污水廠或就近市政污水管道，較易堵塞下水道，本次除增設了水力旋流除砂裝置外，另外根據生產廢水重力靜沉試驗，增加調節濃縮池靜沉1.5h構筑物和網格斜管沉淀池兩級處理，PAM和PAC藥劑濃度分別為0.015~1.5mg/L和15~30mg/L。確保生產廢水排放水質達到經開區污水廠納管標準。（4）考慮國內通溝油脂含量較高實際情況，本次擬采用應對冬季油脂含量強、帶有旋轉齒杷清渣系統的精細格柵，并結合沖洗水有效去除油脂對格柵的粘堵問題。參考文獻：[1]繆斌.上海市浦