2003年8月桂林市北沖污水處理廠開(kāi)始了擴(kuò)建工程，并于2005年4月開(kāi)始試運(yùn)行，采用A2/0處理工藝，剩余污泥采用進(jìn)口阿法拉伐臥螺離心脫水機(jī)進(jìn)行處理。該廠服務(wù)面積約9.26k㎡，服務(wù)人口為12萬(wàn)人，污水管道長(zhǎng)約62km，設(shè)計(jì)處理能力為30000m3/d，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
1 污泥處理存在的問(wèn)題及改造目的
隨著市政管網(wǎng)不斷完善，該廠處理水量呈逐年上升趨勢(shì)，污泥處理量也隨之增加。2009年該廠平均實(shí)際處理水量已達(dá)到25000m3/d左右，處理干泥量約3t/d，在實(shí)際污水及污泥處理中出現(xiàn)的問(wèn)題如下：
（1）進(jìn)口離心脫水機(jī)動(dòng)平衡精度要求高，由于無(wú)變頻調(diào)速，低速?zèng)_洗不能很好控制，相應(yīng)造成轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁一些死角無(wú)法沖洗干凈，高速啟動(dòng)預(yù)報(bào)警頻率高，同時(shí)高速運(yùn)行加速機(jī)械部件的磨損，設(shè)備故障率高，維修成本高。
（2）污水處理系統(tǒng)中存在大量雜物，導(dǎo)致剩余污泥中的含渣量也較高，大量纖維極易造成脫水機(jī)的污泥破碎切割機(jī)嚴(yán)重堵塞，人工清渣頻率高，嚴(yán)重影響污泥處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
（3）污水處理工藝受到離心脫水機(jī)頻繁故障的檢修影響，污泥濃度的變化波動(dòng)大，污泥負(fù)荷加大，污泥性能變差，同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)供氧電耗增加，影響整個(gè)污水處理工藝的出水水質(zhì)及運(yùn)行成本。
如何在保證污水處理工藝正常運(yùn)行情況下解決以上三項(xiàng)問(wèn)題，以及在技術(shù)改造基礎(chǔ)上優(yōu)化運(yùn)行，節(jié)能降耗，是這次污泥處理系統(tǒng)技術(shù)改造的主要目的。
2 污泥處理系統(tǒng)的技術(shù)改造
2.1 加裝工控變頻器
兩臺(tái)臥螺離心脫水機(jī)電機(jī)加裝ABB系列工控變頻器。臥螺離心脫水機(jī)改造前，設(shè)置轉(zhuǎn)速為3600r/min、50Hz運(yùn)行，現(xiàn)采用變頻調(diào)速后，以2500r/min、35Hz運(yùn)行，并同時(shí)調(diào)整上清液出水堰板口徑，絮凝劑投加量不變，同樣達(dá)到脫水出泥含水率為80%左右。相比高轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，耗電率下降、磨損減少，同時(shí)可適當(dāng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速進(jìn)行高、低速?zèng)_洗進(jìn)料管、進(jìn)料部分、轉(zhuǎn)鼓外面、離心機(jī)機(jī)殼、離心機(jī)進(jìn)料區(qū)域及轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部、螺旋體上的殘?jiān)鉀Q由于未徹底沖洗遺留的死角污泥，影響轉(zhuǎn)鼓動(dòng)平衡，造成機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)預(yù)報(bào)警而無(wú)法正常開(kāi)機(jī)。通過(guò)連續(xù)監(jiān)控、適當(dāng)調(diào)試及各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，不但解決了設(shè)備故障率高等缺陷，確保污泥脫水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而且大大降低了生產(chǎn)成本。
技術(shù)改造后，使離心脫水機(jī)實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速，整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)、運(yùn)行平穩(wěn)、操作方便簡(jiǎn)潔，提高了污泥分離效果。
2.2 改進(jìn)污泥預(yù)處理
污泥中含有大量纖維性渣物，造成脫水機(jī)系統(tǒng)的污泥破碎切割機(jī)頻繁排渣，甚至停機(jī)，人工清渣頻率高。因此，在儲(chǔ)泥池前新建一座連通的渠道，安裝一臺(tái)弧形細(xì)格柵耙渣機(jī)（柵隙為8mm），對(duì)進(jìn)入離心脫水機(jī)的剩余污泥進(jìn)行預(yù)處理，以去除毛發(fā)、棉紗等纖維性雜物，減少污泥破碎切割機(jī)堵塞和人工清渣次數(shù)，使離心脫水機(jī)能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，確保污泥處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。
技術(shù)改造后，弧形細(xì)格柵耙渣機(jī)設(shè)置每30min撈渣一次，切割機(jī)堵渣次數(shù)由原來(lái)的每天兩次減少為每周一次，大大提高了污泥處理效率。
2.3 雙機(jī)運(yùn)行調(diào)試
擴(kuò)建后試運(yùn)行中，一直輪換使用一用一備的離心脫水機(jī)，單臺(tái)機(jī)組兩班運(yùn)行。隨著市政管網(wǎng)不斷完善，處理水量由17000m3/d上升到平均實(shí)際處理水量為25000m3/d，處理干泥量約達(dá)到3t/d，增加了污泥處理量及運(yùn)行臺(tái)班。同時(shí)，由于原兩臺(tái)離心脫水機(jī)未改造為變頻調(diào)速控制，能耗高、故障頻繁，以及原投藥站的設(shè)計(jì)為只供一臺(tái)脫水機(jī)的藥劑使用，無(wú)法保證兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)使用?，F(xiàn)在通過(guò)離心脫水機(jī)電機(jī)加裝變頻器改造以及對(duì)投藥站的參數(shù)重新設(shè)置，已能根據(jù)不同的污水處理工藝變化進(jìn)行污泥處理調(diào)整，也能根據(jù)污泥含水率的不同選擇多段速運(yùn)行，并通過(guò)參數(shù)調(diào)整及運(yùn)行調(diào)試監(jiān)控，污泥脫水系統(tǒng)已能夠確保兩臺(tái)臥螺離心脫水機(jī)同時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
（1）投藥站參數(shù)調(diào)整，原設(shè)計(jì)自動(dòng)投藥裝置只能供應(yīng)一臺(tái)脫水機(jī)的用藥量，雙機(jī)同時(shí)運(yùn)行，絮凝劑的配制及供應(yīng)無(wú)法保證。為確保藥劑的連續(xù)供給，調(diào)整了藥劑的配制參數(shù)，使藥劑的攪拌時(shí)間從原來(lái)的45min調(diào)整為20min，縮短了攪拌時(shí)間，使絮凝劑的配制時(shí)間與兩臺(tái)脫水機(jī)運(yùn)行的用藥時(shí)間相匹配，同時(shí)絮凝效果不變。通過(guò)試驗(yàn)運(yùn)行后取得了理想的運(yùn)行效果。
（2）泥泵進(jìn)泥管安裝較高，儲(chǔ)泥池液位較低時(shí)則無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)脫水機(jī)同時(shí)供泥，適當(dāng)調(diào)整儲(chǔ)泥池自動(dòng)控制液位。雙機(jī)運(yùn)行共用一根進(jìn)泥管，通過(guò)實(shí)測(cè)泥管的安裝高度為1m，進(jìn)泥管至池底0.3m，所以設(shè)定較佳的儲(chǔ)泥池低液位設(shè)置為1.25m，能夠確保雙機(jī)連續(xù)工作，保證脫水機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定。
3 技術(shù)改造及優(yōu)化運(yùn)行效果
（1）離心脫水機(jī)實(shí)施變頻調(diào)速控制能耗有所降低。初步測(cè)算一臺(tái)37kW離心脫水機(jī)以35Hz、轉(zhuǎn)速為2500r/min運(yùn)行時(shí)，可節(jié)電約為11kW·h/h，以每天運(yùn)行8h、每月運(yùn)行30天計(jì)算，可節(jié)電為2640kW·h/月。以電價(jià)為0.67元/（kW·h）計(jì)算，每年運(yùn)行360天，兩臺(tái)離心脫水機(jī)可節(jié)省電費(fèi)約4.2萬(wàn)元/a。
（2）離心脫水機(jī)變頻調(diào)整轉(zhuǎn)速運(yùn)行后，各主要易損件磨損有所降低。離心脫水機(jī)的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速高，任何的機(jī)械部件損壞或磨損都能引起機(jī)器的失衡而引發(fā)強(qiáng)烈振動(dòng)，降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行可避免在高轉(zhuǎn)速情況下造成的機(jī)械損壞。主要的易損件為軸承和密封件，現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速后可保證設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，再加上正常的保養(yǎng)可大大延長(zhǎng)維修周期，降低設(shè)備故障率，減少維修成本。
（3）污泥儲(chǔ)泥池前新建渠道上的弧形細(xì)格柵耙渣機(jī)啟用后，攔截了污泥中的毛發(fā)、棉紗等纖維性雜物，污泥破碎切割機(jī)堵渣量明顯減少，每周只需檢查清理一次，減少了停機(jī)次數(shù)及人工清渣工作量，離心脫水機(jī)能確保連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行，污泥處理效率得到了提高。
