大庆石化公司水气厂工业水车间 黑龙江大庆 163714
摘要：我国工业水厂排泥水处理技术发展相对缓慢, 相应的设计和运行经验还有待改进。然而随着当前全国对循环经济的积极倡导, 节能减排等一系列宏观政策相继出台, 给工业水厂排泥水技术和应用的发展带来了很好的机会。水厂排泥处理后, 水的水质和泥饼分离, 回收空间增加, 综合节水以及污泥再利用将成为排泥水处理技术发展的一个重要方向。
关键词：水厂；排泥水；浓缩池；设备
前言：人类生活和生产活动都受制于水的自然循环和社会循环所产生的水量和水质。
工业给水工程是一项系统工程，为了建设设计好工业给水工程，需要在项目的各个环节充分了解工程的内容，才能达到预期的效果。
1、项目背景
水气厂工业水装置源水加混凝剂后进机械搅拌澄清池进行絮凝、沉淀，澄清池出水进入虹吸滤池过滤后进入清水池，通过清水泵送入化工区管网。其中根据环保污水排放要求，澄清池的排泥水必须全部回收。
目前，脱泥装置处理能力低，与水处理单元不匹配，且带式压滤机为独生子设备，出现设备故障时澄清池排泥水无处可去；澄清池单池制水能力远低于设计值，抗冲击能力弱。
2、立项理由：
（1）水处理量单元与排泥水回收单元不匹配，造成排泥水池内积泥严重，限制排泥量。工业水场原设计澄清池排泥水通过10a线排入1#泵站，由于环保要求，2002年增设脱泥装置，但增设该装置时，浓缩池负荷取值偏小且未达到设计值，原设计处理能力200t/h，目前实际处理能力120 t/h左右，与水处理单元不匹配，造成排泥水池内积泥严重，严重限制澄清池排泥量；我们对工业水场产生的污泥量进行核算：按照近两年高浊期源水浊度平均55mg/l，工业水场平均处理量3600t/h计算，每天产生的污泥压滤脱水后形成的泥饼应为26吨，事实上目前每天脱泥最多仅能脱出20吨左右的泥饼，当大量泥渣沉积在浓缩池中因负荷过大导致刮泥机安全销或者齿轮箱损毁，存在设备隐患。
（2）浓缩池和带式压滤机为独生子设备，没有备用环保设备。脱泥装置所有主要设备均为独生子设备，任何设备出现故障都将造成脱泥装置停运。按照《操作规程》要求浓缩池刮泥机空载启动，必须放空浓缩池就需停运2-3天，这期间澄清池排泥水无处排放，直接限制工业水装置运行。要么违反《环保法》外排污水，造成大庆石化公司总外排COD超标；要么遵守《环保法》停产，整个化工区装置没有工业水，存在环保隐患。
现新增脱泥装置一套，实现在一座浓缩池池检修时保证排泥水全部回收，消除没有备用环保设备的隐患。同时将滤池反洗水改进脱泥装置进行脱泥处理，解决2#源水罐积泥严重问题。改造完成后，澄清池产生的泥渣可以全部处理，避免出现设备有故障短时间无法修复时出现守法停产，违法重罚的两难选择。
3、混凝剂投配设备的设计
水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂或絮凝剂，通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而能相互凝结，或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。混凝剂的投入分为干投和湿投两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓缩度溶液投加。我国大多采用后者。根据原水水质分析资料，用不同的药剂作为混凝是试验，并根据其条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。
4、项目内容：
在现有排泥水回收装置北侧新建一座13×30m的排泥水回收厂房，包含浓缩池一座，带式压滤机一台及配套设施。
浓缩池设计为中心进泥辐流式重力浓缩池，固体负荷30kg/(m2·d)，为上方下圆形式。进入浓缩池的剩余污泥量为Q=6000m³/d=250 m³/h（按照处理量12万m³/天的5%设计排泥量），污泥初始含水率为P1=99.5%（即固体浓度C0=5kg/ m³），浓缩后污泥含水率为P2=97%，污泥固体通量采用30kg/(m2·d)。考虑已经有一座浓缩池目前处理量可达到120 m³/h，新建浓缩池可参照现有浓缩池设计，即12×12×6m的浓缩池，厂房规模为13×30×12m。新池有效水深4.5m(指池直筒部分)，池底坡度1.5∶10。浓缩池底流浓度约为3%，上清液经溢流槽进入反洗水池后升压送入2#源水罐。
浓缩池设中心驱动式刮泥机1台，刮泥机上有垂直栅条，刮泥机将泥刮至中心，底流间断式排泥。药剂制备与投加、浓缩池及一台带式压滤机建在同一装置内，带式压滤机建在二楼，中间安装一个下方可以开启的储泥装置，储泥装置下方能停一辆卸泥车。
4.1、技术路线:
澄清池排泥水经投加PAM后进入浓缩池，浓缩池上清液进入集水池通过水泵送入2#源水罐，池底泥渣浓缩后经带式压滤机脱水后外运。
4.2、主要设备情况
排泥水回收装置主要设备为带式压滤机1台，PAM制备投加设备一套，污泥螺杆泵、冲洗水泵、送水泵各2台，空压机1台，可开闭的储泥装置一套。要求上述带式压滤机配件能够跟现在设备能够匹配，安装尺寸、类型与现有设备相似。
供电方面：一台带式压滤机及附属配套设备功率总计45.8KW，经与供电车间沟通得知，751#变电所内配电盘尚有55KW接口2个，75KW接口2个，完全满足新增设备用电。
新建脱泥装置主厂房可选址在现脱泥装置北侧下图红色部位，需占化工区5#路一段，此段化工5#路需向北移位新建下图蓝色部位。
如下：
5、经济效益及社会效益
新增脱泥装置可以从根本上解决工业水装置制水单元与脱水单元不匹配的生产瓶颈问题以及事故状态下外排污水造成大庆石化公司总外排COD超标的问题，保证工业 水装置安全环保运行。公用工程改造完成后给大庆石化公司带来的经济效益和社会效益不可估量。
6、施工风险评估
按照LEC评价方法，LEC分数值在20～69之间的为一般风险。在此次改造中不存在重大风险，但在施工中仍不能掉以轻心，对可能出现的危险做重点监护、检测数据合格、安全措施做到位，在施工工程中严格按照制订的消减措施执行，并进行重点监护，把风险降到最低。
7、结论
经讨论认为该方案施工风险低，操作难度小，有现成装置参照，可行性高。
参考文献：
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[4]谢敏.净水厂排泥水浓缩脱水特性及调质形态学研究[D].湖南大学.2007年
论文作者:赵洪江
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/5
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