焦点提醒：青草沙水库水厂藻类污泥深度脱水实例和污泥措置瞻望 马顺君 上海南汇自来水无限公司 主任

青草沙水库水厂藻类污泥深度脱水实例和污泥措置瞻望

马顺君上海南汇自来水无限公司主任

陈述引见的排泥水项目首要处置上海南汇自来水无限公司部属惠南水厂、南水厂发生的清水污泥，均由青草沙水库供给原水，合计设想供水能力到达44万m3/d，当前外部需水量小，合计日均供水量为29万m3/d。鉴在离心计心情和保守板框机工艺缺点，在项目设想时下降污泥含水率，削减污泥调质药剂，提高污泥资本操纵规模，该项目采取了日本石垣的ISDC-H型滤布行走式板框机（46块1.5m滤板），单台过滤面积167m2，滤室容积2146L。单台装备设想污泥处置量5tDS/d。该种滤布行走式板框机可采取无加药脱水，无加药发生的泥饼在5mm摆布，在不异的挤压压力、挤压时候下，泥饼薄、含水率低，并且仍能经由过程滤布行走主动完成卸泥，全部卸泥进程1分钟，主动化水平高。在试运转进程中，遭到青草沙水库原水季候性的藻类和冬季泥温低的影响，形成在无加药环境下夏日泥饼厚度为2~3mm，没法到达设想处置量，冬季泥饼没法成行，梗塞滤布，严峻影响了板框机的处置能力和结果。在日本是经由过程污泥加温，下降污泥粘度，提高过滤结果，但国内水厂很少有外部热源，零丁上装备加热污泥本钱太高。针对这些问题，展开了青草沙水库水厂泥质阐发和污泥化学调度、滤布挑选和其化学清洗实验研究。研究成果注解，蓝绿藻类污泥只需CPAM调度，冬季硅藻类污泥需投加聚合硫酸铁（PFS）和CPAM进行复合调度，可显著下降污泥比阻、毛细吸水时候和污泥含水率，改良污泥过滤机能，并按照泥饼含水率要求辅助投加硅藻土。滤布采取化学协同高压清洗体例可恢复其透气宇，单复丝滤布抗拉伸机能知足滤布行走式板框机要求。据此，经由过程对原板框脱水系统新增CPAM主动投配和滤布化学清洗系统，在冬季改换透气宇年夜的单复丝滤布提高滤布抗梗塞和卸饼率，并协同投加PFS和CPAM，年夜幅提高了滤布行走式板框机的处置效力。对脱水后泥饼重金属、难降解无机物检测后到达园林用土尺度，作为园林绿化、回填土掺用土进行资本化措置。

附PPT：

当前国内水库水厂受季候性藻类的影响，保守排泥水处置工艺是污泥重力浓缩后离心脱水，脱水后污泥含水率75%-85%，没法到达填埋场要求，措置坚苦。

当前也有水厂采取保守拉板式板框机、用FeCl3、石灰进行污泥调质，脱水后绝干污泥将增量30%，泥饼pH10-12，晦气在污泥的后续措置。石灰投配系统粉尘较年夜，轻易梗塞管道滤布，保守拉板式板框机必需配有人工卸泥，主动化水平低，很多水厂都不肯意利用。

今天引见的排泥水项目处置上海南汇自来水无限公司部属惠南水厂、南水厂发生清水污泥，均由青草沙水库供给原水，合计设想供水能力到达44万m3/d，当前外部需水量小，合计日均供水量为29万m3/d。

鉴在离心计心情和保守板框机工艺缺点，在项目设想时下降污泥含水率，削减污泥调质药剂，提高污泥资本操纵规模，该项目采取了日本石垣的ISDC-H型滤布行走式板框机（46块1.5m滤板），单台过滤面积167m2，滤室容积2146L。单台装备设想污泥处置量5tDS/d。

该种滤布行走式板框机可采取无加药脱水，无加药发生的泥饼在5mm摆布，在不异的挤压压力、挤压时候下，泥饼薄含水率低，并且仍能经由过程滤布行走主动完成卸泥，全部卸泥进程1分钟，主动化水平高。

在试运转进程中，遭到青草沙水库原水季候性的藻类和冬季泥温低的影响，形成在无加药环境下夏日泥饼厚度2-3mm，没法到达设想处置量，冬季泥饼没法成行梗塞滤布，严峻影响了板框机的处置能力和结果。在日本是经由过程污泥加温，下降污泥粘度，提高过滤结果，但国内水厂很少有外部热源，零丁上装备加热污泥本钱太高。

针对这些问题,起首展开了青草沙水库水厂泥质阐发。

青草沙水库有用设想库容达4.38亿立方米，水库满水时知足在咸潮期最长持续68天不取水的前提下，包管持续供水。水库库容年夜，易受上游来水影响。

这是2016年1月-2018年4月，青草沙水库原水藻密度环境表，水库轻易呈现季候性轻度藻类水华，藻密度跨越1500万cells/L（1500万个/L<藻密度<10000万个/L轻度水华）一般产生在4-5月、8-10月。水厂常常经由过程保守的加氯消毒、混凝沉淀、过滤去除藻类，是以水厂排泥水中会聚年夜量的藻类，无机物含量很高。

以2016年轻草沙藻类为例，夏日首要以蓝绿藻类的伪鱼腥藻为主，冬季首要以硅藻类的小环藻为主。

青草沙水库水厂排泥水有以下特点：

1、水厂污泥无机物含量随原水藻密度转变，一般在20%～45%，无机物含量高导致污泥易发酵变质,粘性增年夜,浓缩脱水性差,轻易梗塞滤布。

2、冬季泥温较低，只要5-8℃，污泥粘度增年夜，板框机过滤速度年夜幅下降，同时会形成滤布难以冲刷清洁，泥饼剥离坚苦，处置效力较夏日下降50%。

3、在我国为了消弭出水中传染性微生物的影响，一般需多余投加聚铝，知足出水0.1NTU，构成了年夜量亲水性氢氧化铝无机污泥，保水性好，浓缩坚苦。

4、按照原水中异味物资2-甲基异莰醇（2-MIB）>30ng/L，由原水公司5#沟应急投加粉末活性炭进行去除，使水厂污泥处置量年夜幅增添。

按照青草沙水库特定的泥质特点，展开了一系列的药剂挑选和板框加药系统尝试

起首挑选了三菱化学的药剂，终究经由过程比力矾花巨细、单元时候滤液过滤量、过滤后污泥经由过程滤布手压脱水，确认脱水性，选定最好药剂KP206BH。可是该种型号的药剂份子量1000万，粘度较年夜，轻易过量投加梗塞滤布，加药节制难度年夜。

我们又挑选了kemira的乳液，选择交联和支链布局的乳液产物，终究按照矾花巨细、滤液清亮度和药剂投加量环境选择C1598（份子量600万、离子度80%），药剂份子量低，粘度小，过量投加也不会梗塞滤布。

拜托石垣公司展开ISD板框小试尝试（过滤面积0.01m2，单侧挤压单面过滤、滤室厚度15mm），摹拟一般板框机进料压力0.5Mpa（空压机压力）、挤压压力1.5Mpa（高压氮气），处置泥饼厚度晋升至15mm，处置量年夜幅增添。

按照药剂挑选和板框小试尝试环境，我们对原板框机新增添药系统，采取在线夹杂体例进行加药，避免保守调质池长时候搅拌形成矾花二次破裂，提高板框机处置效力，进泥按压力PID节制。

加药量按照进泥流量采取流量PID节制，做到精准加药。

革新后泥饼厚度有4mm晋升至15mm摆布，年夜幅晋升污泥处置量。这是革新后的出泥视频，泥饼厚度年夜幅增添，含水率并没有由于泥饼厚度增添而提高，利在污泥资本化措置。

板框加药系统利用一段时候后发觉滤布呈现梗塞，原有板框机自带的滤布水洗装配只要8kg，没法有用恢复滤布透气宇，因而我们展开了滤布在线化学清洗系统的研究。

上图是采取WP900型斜纹复丝编织滤布，新滤布透气宇150，具有较高抗拉强度，避免滤布拉伸缩短变形后，滤布行走机电呈现过载或滤布从导向辊零落现象。但加药脱水后滤布轻易梗塞，我们拜托日本敖岛股份有限公司滤布手艺部对梗塞滤布过滤面、挤压面进行透气宇检测，各做五组平行样，过滤面透气宇平均16.2 cm3/cm2/min，挤压面透气宇平均12.2cm3/cm2/min，滤布梗塞严峻。

同时展开滤布化学清洗尝试，第一个是高压水洗尝试：用2.0MPa水压的高压水清洗后风干；第二是酸清洗尝试：5%的稀盐酸浸泡17小时，接着2.0MPa高压水清洗后风干；第三个是碱清洗尝试：用10%的NaOH溶液浸泡17个小时，接着2.0MPa高压水清洗后风干。碱洗后滤布的透气宇恢复性年夜，连系梗塞滤布板框机停用两天滤布干燥后又能恢复必然的处置量，浓缩污泥中无机物含量高档身分，梗塞滤布的首要缘由是由无机物引发的。

安装了板框在线滤布清洗装配。起首配制5%NaOH碱液，经由过程气动隔阂泵将碱液从滤液管压入，穿透滤布面，从板框机进泥管排出回流至配药罐，进行轮回3-5h浸泡，把滤布内的无机物从滤布中洗出，无机物分化。为了包管滤室内部能布满碱液，碱液回流管必需高在污泥进料管高度才能包管碱洗结果。

完成板框机化学浸泡轮回后可����Ϸapp实现碱液收受接管，轮回操纵。

ISDC-H型滤布行走式板框脱水机冲刷压力只要8kg，化学浸泡后，板框清洗系统没法有用断根滤布无机性梗塞物资，必需辅助人工高压冲刷（10MPa），滤布才能洗白恢复透气宇

将梗塞滤布、碱洗滤布、新滤布放年夜60倍，能清楚发觉经由过程化学清洗系统高压清洗，滤布透气宇根基恢复。

因为冬季原水温度下降，泥温只要5-8℃，污泥粘度增年夜，冬季污泥中以硅藻为主轻易梗塞滤布，清洗周期由本来1周下降至2-3天。采纳以下办法：一是提高滤布透气宇（透气宇150提高至600-800）：二是将原有复丝斜纹为单复丝斜纹编织，单丝纱是由合成纤维制成的单根的持续长丝，用这类纱线织出的滤布概况滑腻平整，孔隙散布均一，不容易被梗塞，但单丝滤布轻易拉伸变形，故采取单丝和复丝斜纹编织的滤布，提高滤布的抗拉伸机能、抗梗塞机能：三是进行污泥调质实验，提高板框机滤速，下降污泥含水率。

同时操纵硅藻土多孔性、渗入性和PFS的混凝感化对污泥进行调质，零丁投加硅藻土最好投加量25%；零丁投加PFS最好投加量3‰；PFS协同硅藻土最好投加量3‰+ 15%原泥比阻1.5*1012m/kg、PFS+硅藻土PFS 9.89*1011m/kg、CST30降至23。（比阻小在1×1011m/kg的污泥易在脱水，年夜在1×1013m/kg的污泥难以脱水）。

在WP900复丝滤布和S2124单复丝滤布前提下展开污泥调质上机实验，每品种型实验各做五个批次取平均值。上机实验成果注解板框机处置冬季硅藻污泥受滤布影响最年夜，单复丝滤布较WP900复丝滤布污泥处置量增添了近80%，按照滤液SS检测环境，污泥固体收受接管率并未下降。污泥在同种滤布实验环境下，PFS（投加量为3‰）协同CPAM污泥调质结果最好，在利用WP900型滤布环境下，污泥处置量增添了25%；在利用单复丝滤布环境下，进泥量增添了9%。冬季硅藻类污泥可紧缩性差，固然经由过程PFS化学调度，下降污泥比阻，但污泥含水率较只采取CPAM调度降落了3%，投加15%硅藻土调质脱水后污泥含水率可降至60%以下，但硅藻土为无机惰性干物资，可以使泥饼的孔隙率增添，板框系统处置能力提高，随之泥饼量也会增添，是以不克不及显著提高脱水机的处置量，同时还会形成管道、装备附件和滤布磨损增年夜，污泥调质加药易利用PFS协同CPAM调质。

经由过程比力S2124和WP900型滤布滤液，复丝滤液比力清，单复丝滤液差一点，但能知足运转前提。我比来有预备利用滤布概况光洁度更高的新型单复丝滤布，进一步提高滤布卸饼率和抗拉伸机能。

2017年9月将1台ISD型LASTA滤布行走式板框脱水机10块滤布改换成新型单复丝滤布，做为期三个月（1100处置批次）上机尝试，如图所示，滤布中部呈现拉伸，概况有必然褶皱，但能够经由过程缩短张紧螺栓调剂滤布，滤布拉伸量节制在利用规模内

该项目2016年9月最先试运转无加药脱水，2017年1～5月进行加药系统和滤布清洗系统革新，2017年6月正式运转，板框机处置效力年夜幅晋升，较2016年夏秋季同期不加药脱板框脱水系统处置量增添约6倍。

2017年12月，因为受冬季泥温低、硅藻影响，利用原复丝滤布梗塞严峻，产量下降，1月下旬改换单复丝滤布，板框机处置效力年夜幅提高，含水下降，但因为冬季污泥可紧缩性差，污泥含水率保持在75%。

经由过程药剂挑选、新增添药和滤布化学清洗系统和季候性滤布调剂，石垣ISDc-H型板框机较保守不异过滤面积拉板式板框机处置量提高2-3倍，污泥年平均含水率68%，能顺应藻类污泥季候性变换。板框机和配套装备小型化（进泥泵、挤压泵、加药泵和药剂制备系统）。

按照2017年5月-2018年4月运转数据统计，全年运转费用250万（29万m3/d），清水单价增添0.025元/m3。

对脱水后泥饼重金属、难降解无机物检测后到达园林用土尺度，作为园林绿化、回填土掺用土进行资本化措置。

最近几年来自来水污泥处置的手艺首要有加温无药脱水、高压挤压脱水、膜浓缩协同自然干燥、电渗入，如需将自来水污泥制成再生土可有用提高自来水污泥的资本化操纵率，首要有：破裂后太阳能干化或低温干化措置。加温无加药脱水是支流工艺，在无热源条件下可采取投加PAM共同滤布行走式板框机进行深度脱水。

清水污泥可别离在农业、建材、砖窑原料范畴进行操纵。

按照日本水道协会材料，2008年日本清水绝干污泥量27.8万吨，污泥资本化操纵率63%（东京都：园艺用土、回填土62%、水泥原料20%、填埋18%；年夜阪府：园艺回填土9%、水泥原料48%、填埋43%）。

日本早霞水厂170万m3/d，日本第二洪流厂，附属东京都水道局，采取污泥加温无加药脱水工艺，14台石垣ISD-G型滤布行走式板框机。

3-5mm厚的泥饼经破裂后，作为园林绿化用土利用。

经由过程将脱水后泥饼放置6天发觉泥饼干裂，有较高的强度，清水污泥中无机物首要为藻类、微生物，易败北的无机物较少，经板框脱水后的污泥可采取破裂后，操纵太阳能污泥干化，进一步下降污泥含水率，提高污泥资本化操纵规模。

如清水污泥利用在农业用土、家庭园艺用土和泥土改进土中，可采取破裂、低温干化、筛分造粒再生土建造工艺，来按捺杂草种子抽芽和杀菌。经由过程污泥造粒装备调剂粒径，实现清水污泥分歧的再生品规格，使清水污泥实现资本化操纵。

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