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安博,十年经验:北京第九水厂污泥脱水系统改造设备选型 第九水厂污泥脱水系统经10多年的运行后,存在如下问题:

焦点提醒:十年经验:北京第九水厂污泥脱水系统革新装备选型 第九水厂污泥脱水系统经10多年的运转后,具有以下问题:中国给水排水 云直播中国给水排水2021年中国城镇污泥处理处置 技术与应用高级研讨会(第十二届)邀请函暨征稿启事

十年经验:北京第九水厂污泥脱水系统革新装备选型

时候:2019-10-15 13����APP:17

来历:给水排水

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北京市第九水厂排泥水处置系统脱水装备自2009年正式运转已十余年,在运转中发觉了一些需要改良的处所,针对运转中具有问题,提出了装备革新方案并总结了装备选择和安装调试时应留意的一些问题。

1 革新前脱水系统概况

北京市第九水厂位在北京市清河以南的花虎沟,扶植早期以密云水库为水源,总清水范围为150万m³/d,分三期建成。其污泥处置举措措施主体项目与第九水厂二期项目同步扶植,在1997年6月建成投产。第九水厂三期项目在1999年7月正式通水,与三期项目配套的污泥处置装备在2000年5月安装落成,从而实现了与供水量150万m³/d相顺应的污泥处置范围。

第九水厂污泥脱水系统处置对象为清水厂机器搅拌澄清池、絮凝沉淀池和滤池反冲刷回流水池在工艺处置中排出的污泥。污泥经排泥池和浓缩池的重力浓缩落后入脱水系统进行污泥脱水处置。污泥从浓缩池到脱水装备的工艺流程见图1。

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2 装备运转具有的问题和革新的需要性

第九水厂污泥脱水系统经10多年的运转后,具有以下问题:

(1)板框脱水机行走机构、机体框架呈现变形,影响了装备全体的一般制泥工作,这类变形在装备利用现场没法用常规东西进行修复。

(2)板框脱水机的冲刷装配、液压装配也常常呈现不纪律的毛病,严峻影响了污泥处置系统的一般运转。

(3)板框脱水机配套的进口滤布报废后改换了国产滤布,改换后的滤布易梗塞,利用寿命短,改换频次高,使得滤布的维修费用年夜年夜增添。

(4)板框脱水机从属装备较多,毛病点多,毛病率高。

(5)进泥采取的柱塞泵噪声年夜,体积重大,布局复杂,利用时候长后磨损严峻,形成泄露,需按期改换密封圈。

(6)售后办事差,系统的要害装备多采取国外装备,装备厂家已被让渡收购,使装备保护得不到完全的售后手艺撑持,售后办事难,在装备呈现质量问题时,没法对出产厂家进行索赔。一些国外装备很难在国内买到原装零配件,利用国内近似产物替换,结果欠安。

综上所述,第九水厂污泥处置系统装备具有的问题导致污泥脱水系统不克不及一般运转,污泥得不到实时脱水排出,达不到排放要求,形成情况污染,所以需对系统进行改良,以期到达环保要乞降实现节能减排方针。革新在系统中增设污泥均衡池以包管脱水机进泥浓度,重点是革新板框脱水机和进泥泵等系统装备。

3 污泥脱水系统装备的手艺特点与选型

利用在给水污泥脱水的装备较多采取板框脱水机和离心脱水机。两种脱水机的机器机能比力见表1。

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离心脱水机在良多给水项目中获得利用,运转环境杰出,且占地面积小,因为受第九水厂脱水机房场地限制,本革新项目选用离心脱水机。

为了包管终究的处置结果,离心脱水机的选型应以什物实验为根本,项目在革新之前已进行离心脱水机车载机现场实验,实验注解离心脱水机对第九水厂脱水污泥具有较强的顺应性,可以或许到达预定的脱水结果。革新后污泥从浓缩池到泥饼外运经采取的工艺流程见图2。

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3.1 离心脱水机

革新项目选用的脱水机为卧式、螺旋卸料沉降式离心计心情。

离心脱水机工作时,污泥从转鼓的一端经由过程布料器进入转鼓内,与转鼓一路高速扭转并发生较高的离心力,在此离心力的加快感化下,污泥的固液相按质量沉降分手。此中密度较年夜的固体颗粒沉降在泥水环的外圈,即沿转鼓的内壁构成泥环层,沉降污泥经由过程卸料螺旋与转鼓的差速被卸料螺旋迟缓推至转鼓锥端进一步脱水,脱水后的泥饼颠末转鼓的环向排泥口排出。而密度较小的液体,则在泥环内侧构成滤液层,并经由过程转鼓内的溢流口排出转鼓。

离心脱水机的转子由中间筒和布料器和卸料螺旋叶片构成。卸料螺旋叶片分为全体式和中空式两种,全体式螺旋叶片布局简单,动均衡易把握。中空式螺旋叶片能使滤液排出顺畅,削减了对固体层的扰动,但叶片布局相对复杂。

离心脱水机最年夜特点是装备体积小、操作治理简单、占地面积少,因为污泥脱水进程是在全封锁的环境下进行,年夜年夜下降了操作情况的污染,改良了操作人员的工作情况。

其首要特点和要求以下:

(1)进料、分手、排出滤液和泥饼的工作进程持续不中断。

(2)离心脱水机的主机和其框架的设想可以或许承受装备静载荷和运转时发生的动载荷,有足够的平安系数,装备平安靠得住,在运转时无挠曲、变形和振动等现象,年夜修周期不小在3年。

(3)离心脱水机具有转筒与螺旋推料器转速差能够主动无级调理的机能,在进料污泥参数产生转变时,可以或许主动调理转速差,使分手结果仍合适手艺要求。

(4)采取变频调理差速装配节制螺旋差速,差速调理精度≤0.1 r/min。

(5)脱水机供给足够的离心力,使泥饼中干物资含量较年夜。其转筒的最年夜分手因数不小在2 100,在高速运转时主动连结动均衡。

(6)脱水机的转筒布局设想合适污泥脱水要求,其转筒长径比不小在4;转筒轴全体加工成型。

(7)螺旋推料器的布局设想便利维修拆卸。

(8)转鼓采取离心浇铸工艺制造,使转鼓密度平均,刚性好,动均衡性好。

(9)转筒的内壁开纵向沟槽,避免固相泥层在转筒内壁滑动引发的转鼓内壁磨损,同时避免泥层随卸料螺旋扭转而不排出。

因为污泥中含沙量高,对装备的磨损较年夜,所选装备应耐磨损和耐侵蚀,是以所选离心脱水机转子材质为316L,叶片概况采取碳化钨贴片庇护。转毂材质为双相不锈钢,机架为碳钢防腐处置。

隔音罩为博璃钢概况烤漆;进料口、出料口采取可改换耐磨衬套,其材料为碳化钨。

所选用的离心脱水机出泥口配套不锈钢电动插板阀,以包管在装备冲刷和启动时,不会产生液体渗漏现象。插板阀与脱水机实现联动,排泥时主动打开,冲刷时主动封闭。

3.2 污泥破裂切割机

为避免污泥中可能呈现的年夜块杂质破坏高速扭转的离心计心情,在系统中设置污泥破裂切割机。

污泥破裂切割机在输送介质的进程中能切碎较年夜颗粒的固体物资和纤维,运转安稳。其底部带分手器,并有年夜的清洗窗,便在腔体内残留物的清算和排空异物。

污泥破裂切割机为管道式布局,由壳体、轴承托架、驱动轴、美金体、美金刃、美金盘、轴封和驱动装配构成,双法兰连接,机器密封。其处置能力与污泥进料泵和脱水机相婚配,并与脱水机联动,现场设手动节制开关。

3.3 污泥进料泵

为使污泥连结最好性质,革新项目选用凸轮转子泵作为离心泵的进料泵。凸轮转子泵的长处是没有湍流、搅动、脉动和剪切现象,特殊合用在泵送浓缩污泥。

凸轮转子泵是一种容积泵,工作道理与罗茨鼓风机类似,两个转子叶轮平行设置,在两个转子叶轮之间和转子与泵壳之间构成腔体,当转子共同扭转时,便将污泥吸入、排出,实现输送污泥的目标。以3叶转子泵为例,转子叶轮每扭转一周,完成3次吸泥和排泥进程。

凸轮转子泵能够反向输送介质,干运转时,温度不会很快上升且不会太高,能够短时承受干运转而泵不会被破坏。介质在凸轮转子泵中被传送的距离比力短,是以颗粒经由过程能力年夜,布局尺寸小,效力高,占地小,所需维修空间小,检验时不需要额外的场地,耐磨蚀机能好,检验保护费用较低。对较年夜的转子叶轮,应采取转子尖部可拆卸的布局,当磨损严峻时,只需改换被磨损的转子尖便可,削减了维修费用。当转子叶轮较小时,可选用改换全部转子的布局情势。

第九水厂污泥含砂量较高,对装备的磨损比力严峻,是以对输送污泥的凸轮泵要节制转速,经由过程下降转速来削减磨损,凸轮转子泵的转速不宜跨越150 r/min。凸轮转子泵壳体材质为硬质耐磨铸铁喷涂耐磨涂层,转子材质耐磨铸钢,外概况丁腈橡胶包覆。

3.4 螺旋输送机

泥饼输送系统由2台无轴螺旋输送机构成。泥饼颠末2台无轴螺旋输送机被送到室外的运泥卡车中。

无轴螺旋输送机由驱动装配、U形槽、无轴螺旋和支架等构成。螺旋输送机工作时,落入U形槽中的泥饼经由过程扭转的无轴螺旋被推至输送机一真个出料口排出。无轴螺旋输送机的单机输送长度,在程度安装时可达30 m,倾斜安装时可达28 m。

柔性无轴螺旋是无轴螺旋输送机的要害部件,是一个持续全体部件。螺旋叶片放置在U形槽中,一端支持与驱动轴连接,另外一端为自在端。螺旋叶片在利用一段时候后会被拉长变形,此时能够将螺旋叶片切去一段后继续利用。螺旋叶片的设想包管了物料畅通顺遂,无梗塞;螺旋槽内设置便在改换的耐磨衬体。

程度安装的输送机与离心脱水机的出泥口相对接,输送距离为14 m,安装角度为1°,便在积水排出;泥饼再由倾斜安装的输送机送到室外的运泥卡车,输送距离为11 m,安装角度为15°。

所选无轴螺旋输送机需要耐磨损、耐侵蚀,要求其螺旋叶片材质为非凡钢或不锈钢,耐磨条或衬体为耐磨防腐材料,轴头、螺旋槽和机罩均为不锈钢。

3.5 絮凝剂制备和投加系统

污泥脱水前需要投加絮凝剂构成絮体,便在脱水,第九水厂选用的药剂为粉状聚丙烯酰胺。

絮凝剂制备投加系统可分为3部门:絮凝剂制备装配、加药装配和在线稀释系统。絮凝剂制备装配由干粉投加系统(或药液投加系统)、消融水系统、搅拌贮存系统和节制系统构成;加药装配由加药泵、流量计和阀门构成;在线稀释系统由水射器、转子流量计、静态夹杂器和阀门等构成。

絮凝剂制备装配用在高份子絮凝剂粉剂的投入调配,将粉状絮凝剂调配至0.2%~0.5%的溶液。工作时,粉剂经真空吸料器吸送到料仓中备用;配药时,粉剂经由过程标定的螺旋进料器切确计量投加量,与消融水一路插手配药罐中;配药罐内安装搅拌器,恰当的转速既包管溶液的熟化,又不粉碎絮体。药剂的熟化时候节制在60 min摆布,不得短在45 min,熟化好的药剂储在储药罐中备用。装配材质应为不锈钢。

因螺杆泵具有泵送安稳、剪切力小等特征,所以系统中采取螺杆泵作为药剂投加泵,并配套干运转庇护器和过载庇护装配。药液的投加含量为0.1%~0.2%,而经絮凝剂制备装配设置装备摆设的药液含量为0.2%~0.5%,所以需要颠末稀释将浓度下降才能投加。投加絮凝剂时,螺杆泵从储药罐中抽取药液,经稀释系统稀释后,定量与污泥夹杂。

絮凝制备装配的处置能力要按照脱水机的加药量、药液投加浓度和药液熟化时候来核算肯定,在选型时要留意核算药剂逗留时候,以避免呈现以缩短逗留时候来提高处置能力的环境。

因为聚丙烯酰胺为粉剂,要求真空吸料装配与进料口共同慎密,装备在操作进程中应洁净,无粉尘泄露;进料斗材质选用不锈钢。

4 装备安装与调试中呈现的问题和留意事项

(1)原设想加药螺杆泵进药口垂直放置,药剂从上至下贱入泵中,管路在高处易存留空气,使加药泵运转时空气进入泵内形成螺杆泵干运转,螺杆泵干运转时温度升高很轻易使橡胶定子破坏。将进口由垂直标的目的改成与出口同高度的侧向进水,避免管道窝气,避免发生干运转。螺杆泵利用时最好能包管持续进药,安装位置应低在物料储液池液位以下。

(2)装备调试早期,离心脱水机出泥较稀,阐发其缘由为:离心脱水机的出水堰板太高,使转鼓中的水位升高,滤液得不到实时排出形成泥饼含水率高,不克不及构成泥饼。现场经由过程调理堰板,下降了高度,使得滤液可以或许实时排出,获得了合适要求的泥饼。一般来讲,堰板的高度由污泥的性质决议,堰板太高晦气在泥饼的构成,堰板太低会形成滤液收受接管率下降。

(3)在输泥管路上增设压力表,以便不雅察管道压力。因为输送介质为排泥水,为避免介质进入破坏压力表,是以选择隔阂式压力表。

5 结语

北京市第九水厂污泥脱水机房革新项目在2009年10月完成装备采购,2010年9月投产运转,离心脱水机的处置能力为8 tDS/(d·台),泥饼含水率小在80%,固体收受接管率年夜在95%,运转成果到达了设想要求;污泥处置系统装备运转至今,环境杰出,对下降能源耗损、削减污染物排放、扶植资本节俭型情况友爱型社会起到了积极的感化。



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