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污泥之暂存池(十四)

在采用重力式污泥浓缩池时,池体大,浓缩时间长,不小于12h,二沉池剩余污泥含水率可由99.2-99.6%降至97-98%1m3含水率为99.2%的污泥浓缩至98%时,其体积可降至0.4m3,体积减少了60%,原本1m深的污泥液,经浓缩后可排出0.6m的上清液,只剩下0.4m的污泥液,污泥液浓度是原来的2.5倍。当然了,这是采用重力污泥浓缩的方式,如果采用机械浓缩脱水一体机来进行浓缩脱水,储泥池(暂存池)主要就是起到缓冲、调节、过渡功能,至于浓缩,那很大程度上取决于设备的性能了。

1. 问题 

如上图,一个简单的暂存池,单纯就是暂存功能,有以下几个问题:

       1)溢流管的作用是什么?如果进来的泥,除了出泥,不会溢流,都原封不动的被全部并及时处理掉,那么看来,溢流管就是为了防止进泥泵故障(非人为故意为增加池内泥浓度一直进泥,而不出泥)导致一直进泥的情况发生。

       2)进泥口为什么在池子上方?如果把进泥口设置在下方,那么进泥时势必会对池底原本沉积的泥产生扰动,但是又怎么样呢?上清液又排不出去。

       3)搅拌设备何时运行?总觉得不搅拌会不会更好,一搅拌原本沉积的污泥又重新混合了。但,出泥时,为了防止出泥泵吸泥不均匀,比如进泥都沉积在池子左侧,那么右侧吸泥可能吸出的都是含水率很低的污泥液,所以,运行时(或运行前)肯定得搅一搅,让泥更均匀的分布,保证吸泥浓度均匀。

       4)进来的泥,最后总是被搅动的一塌糊涂,即使由于短暂的重力浓缩而形成部分上清液,在出泥时还是被搅合了,这么看来,泥的停留时间也没什么作用,既然没什么用,干嘛设置那么大的暂存池呢,还可能产生厌氧释磷,越小越好。

5)比如:暂存池有效容积60m3,进泥泵每次进60m3泥(99.2%含水率,),刚好到高水位把池子充满。这时候如果出泥泵不运行,又进了60m3泥,那不好意思,池子就这么大,该溢流了,最完美的是“泥留下,60m3上清液出去”,这么算下来,池子里的60m3污泥液其浓度浓缩翻倍了,相当于多进来同等质量的干污泥,这得多么快的泥水分离速度才能实现完美替换,天时、地利、人和。

       6)上面的问题基于进来多少泥,都始终待在池子里,上清液也不会溢流,也没有别的去处,进来时含水率99.2%,出去时还是99.2%

我是设计方,我就是这么考虑的,压根都没让它具有浓缩功能,浓缩不是说了由机械设备来完成的吗,要是重力浓缩,还要设备干啥,图上也没有设置上清液排出管不是。好吧,即使利用进、出泥时间差,由于重力浓缩产生了部分上清液,那也排不出去,它随泥进了浓缩机,除非你在出泥搅拌前,去把它拿盆舀出去。

按图施工吧,于是问题就出现了!!

       根据重庆三峡水务等单位的调查发现:三峡库区及影响区近30座污水厂的储泥池均存在容积偏小、进泥方式不合理等问题,这些问题严重制约了污水处理厂污泥处理系统的正常运行。影响结果是什么呢?进泥含水率高、药量投加量大、设备运行时间长、耗电量大、浓缩性能差进而造成泥饼含水率高。

2. 方法 

       以三峡水务采用的做法为例:

       1)进泥管口与溢流管口位置错开,一方面防止泥刚进去就溢流走了,另一方面防止进泥对上清液产生扰动、混杂。

       2)池内增加进水分配槽,降低进泥对沉淀浓缩过程的冲击。

       3)进、出泥泵运行时间不同步,同步运行时,污泥可能没来得及沉降就排出系统。

       其实,看了上述改进方法,我还是没明白它是怎么个浓缩过程,不过从强调降低对上清液排出时的干扰来看,就类似于市政上的抛石挤淤做法,只不过这里挤的是上清液罢了,就像问题5)中所介绍的。

我假想了一下,可能是这样,一个空的池子,先进去60m3污泥液至最高水位,然后静沉浓缩1h,接下来再进入一部分污泥液,将原有的一部分上清液替换掉,当然了,1h时间内产生了多少上清液,污泥泵对应就进去多少污泥液把它给挤出去。这里的溢流管是故意的溢流了,可不是故障的溢流了,纯粹是为了排出上清液。其次,为了浓缩,肯定得有静沉时间,进、出泥的时间差必须存在,不能说这边进着泥,那边出着泥,同时搅拌还继续着。

3. 思考 

1)实际运行中,静沉1h能产生多少上清液,上清液替换或排出后,对应污泥浓度或含水率多高,静沉2h,又是多少……,这对于设计来说,不好确定。从设计角度而言,通常假定进、出泥的含水率都是一致的,比如都是99.2%,如果后期替换或排上清液了,那么出泥泵的实际运行时间肯定有所下降,因为出泥含水率大于99.2%了,湿污泥体积降低了。至于后期出泥泵及浓缩设备运行时间,这就只能根据实际情况摸索了,势必比设计运行时间小。

2)假设设计条件下:污水厂一天的干泥产量1440kgDS/d,含水率99.2%,对应湿泥产量180m3/d,进、出泥泵一天都运行3次,每次运行时间1h,流量60m3/h,暂存池有效容积60m3

第一种情况:上清液通过“抛石挤淤”排出。运行时,暂存池进来60m3泥,含水率99.2%,干泥量480kgDs。假设静沉1h产生了20m3上清液,随后再进泥20m3(进泥泵再运行20min)将其全部挤出去,此时池内干泥量为480+160=640kgDs,容积还是60m3,含水率改变为98.9%。如果出泥泵如果还是按60m3/h运行1h,排泥量由原本的480kgDs变为640kgDs,那么一天排泥量就是1920kgDs,多排了480kgDs。如果按设计,出泥泵所需实际运行时间2.25h<3h,总排出湿污泥量135m3<180m3,最后暂存池还留有污泥液没排空。

第二种情况:墙上开个洞。对,专门排上清液的。如第一种情况所述,静沉1h后将上清液排出管阀门打开,将这20m3上清液排出去,剩下40m3有效容积,干泥量还是480kgDs,含水率改变为98.8%,此时,排泥泵工作0.66h即可,简单明了,省心。

3)其实,设计阶段在溢流口下方不同高度预留几个上清液排出管即可,方便实用。否则后期不方便开洞的话,担心结构受影响,通过“抛石挤淤”来实现浓缩,那么过程太不好把控,本来很简单的一件事儿,搞的那么复杂。

4)无论怎样来浓缩,进、出泥的时间差必须有,且越大越好,当然这对于浓缩效果而言。如果从厌氧释磷角度来说,一般厌氧时间不宜超过2h,你可能会想,池底设置曝气装置,微曝气,营造一个好氧环境,但一旦曝气的话,曝气量小了,会造成部分区域有氧,部分区域无氧,量大了又对重力浓缩造成影响了。

5)从上述过程来看,设计选型设备基本都是偏大的,够数的。如实际运行中,上清液被排出,含水率增高,设备运行时间可以减少。至于磷与浓缩时间之间的平衡,还需要现场根据不断尝试来找到一个平衡点。

6)真是好奇,这个设计很小的暂存池能将99.2%的二沉池含水率降到多少,99.0%98.8%98.5%

参考文献:

庞子山,俊等.三峡库区污水处理厂储泥池改造的思路和措施.

附言:

之间写的时候,遇到过非原创文章不能分类的情况,后来为了分类就直接按原创处理了,虽然文字都是一个一个敲上去的,但是大部分知识都是源于百度、教材、图纸、文献等,仅有部分是自己的理解,可能还是错的,顶多扮演的是个知识搬运工的角色。好在现在微信公众号也不知何时改变了,非原创也可以放进去分类了。由于公众号人数在不断增加,为了避免对别人造成影响,后面的文章就会规矩的多了,当然也不会完全按照论文那种正儿八经的格式去写,但该少的尽量不少,算是对别人的一种尊重吧。如果前面有文章出现的附图或内容侵犯到您,请您及时联系作者删除,并诚恳向您致歉。

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