1 前言

瀘天化公用工程車間機(jī)械攪拌懸浮渣層型澄清池裝置是70年代初期從美國凱洛格公司引進(jìn)年產(chǎn)30萬噸合成氨成套工廠而配套的水處理裝置，原水經(jīng)機(jī)械攪拌懸浮渣層型澄清池（投加石灰漿、硫酸亞鐵）去除暫時(shí)硬度，制得軟化水進(jìn)入下一道工序。澄清池運(yùn)行過程中，產(chǎn)生的泥漿（主要成分碳酸鈣）通過澄清池內(nèi)外圈排入泥漿池。澄清池外排泥漿水若直接外排會(huì)導(dǎo)致公司總排口pH超標(biāo)；泥漿水將影響在線監(jiān)測儀表COD的分析數(shù)據(jù)。根據(jù)公司環(huán)保要求，需要澄清池達(dá)到零排放。2018年1月泥漿泵出口管線盲堵后，澄清池運(yùn)行中產(chǎn)生的泥漿在澄清池、泥漿池、回收水池中循環(huán)，越積越多，影響澄清池?cái)嚢铏C(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。車間提出新建一套疊螺污泥脫水裝置，用于處理澄清池排放泥漿水。2018年9月疊螺污泥脫水裝置安裝完畢，在試運(yùn)行過程中，出口泥餅含水率高，泥餅未成型。車間提出優(yōu)化措施，解決泥餅含水率高且泥餅未成型的問題。

2 疊螺污泥脫水裝置工作原理

脫水機(jī)疊螺主體是由固定環(huán)和游動(dòng)環(huán)相互層疊成圓筒，螺旋軸貫穿其中形成的一種過濾裝置。因螺旋軸的內(nèi)徑比游動(dòng)環(huán)的內(nèi)徑大，所以螺旋軸的旋轉(zhuǎn)就帶動(dòng)游動(dòng)環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)，防止堵塞。固定環(huán)和游動(dòng)環(huán)之間的空隙沿著泥餅出口方向，從濃縮到脫水部逐漸變小。污泥在濃縮部通過重力濃縮后，被運(yùn)輸?shù)矫撍浚谂懦隹诒硥喊瀹a(chǎn)生的內(nèi)壓作用下達(dá)到強(qiáng)行脫水。

3 疊螺污泥脫水裝置工藝流程

污泥收集池的污泥，通過污泥輸送泵輸送到計(jì)量槽內(nèi)。

輸送到計(jì)量槽內(nèi)的污泥，通過計(jì)量輸送到絮凝混合槽，剩余的污泥通過水位調(diào)整管回流到污泥收集池。

輸送到絮凝混合槽內(nèi)的污泥，注入高分子絮凝劑，攪拌使污泥和高分子絮凝劑反應(yīng)形成絮團(tuán)。

污泥通過攪拌形成絮團(tuán)后，輸送到疊螺主體。

形成絮團(tuán)的污泥輸送到疊螺主體，在疊螺濃縮部通過重力濃縮輸送到脫水部。

脫水部移動(dòng)環(huán)和固定環(huán)的間隙變窄，脫水泥餅經(jīng)背壓板加壓脫水后，排出泥餅。

4 疊螺污泥脫水裝置運(yùn)行中存在的問題

2018年9月水處理疊螺污泥脫水裝置試車以來，累計(jì)運(yùn)行18次，30小時(shí)。疊螺污泥脫水裝置含水率偏高（高達(dá)86%）且泥餅未成形，疊螺機(jī)出口泥餅無法后續(xù)處理。

5 原因分析

疊螺污泥脫水裝置出口泥餅含水率=干污泥重量/濕污泥重量。

2018年9月疊螺污泥脫水裝置含水率偏高次數(shù)統(tǒng)計(jì)見下表：

從上表中可以看出疊螺機(jī)礬花效果不好總計(jì)發(fā)生8次，占疊螺機(jī)出口泥餅含水率高頻次的66.7%，故可判斷造成疊螺污泥脫水裝置出口泥餅含水率高的癥結(jié)：疊螺機(jī)混合槽礬花效果不好。

根據(jù)疊螺機(jī)混合槽礬花效果不好的癥結(jié)，通過多次的實(shí)驗(yàn)及咨詢了疊螺污泥脫水裝置生產(chǎn)廠家確定了兩個(gè)原因：

5.1 加藥泵過濾網(wǎng)堵塞

疊螺污泥脫水裝置采用的絮凝劑為聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺是一種水溶性高分子化合物，溶于水后成為線型的有機(jī)聚合電解質(zhì)絮凝劑，由于其分子鏈上含有一定數(shù)量的極性基團(tuán)，能夠吸附污水中懸浮的固體顆粒，凝聚形成較大的絮狀污泥團(tuán)塊，從而加速懸浮液中污泥顆粒的沉降，并使溶液澄清，促進(jìn)疊螺污泥脫水裝置脫水。聚丙烯酰胺（PAM）在與污泥混合進(jìn)行絮凝反應(yīng)時(shí)，需要加水充分?jǐn)嚢枞芙猓怪蔀榫酆想娊赓|(zhì)溶液后才可使用，在疊螺污泥脫水裝置運(yùn)行過程中，藥劑儲(chǔ)罐內(nèi)聚丙烯酰胺顆粒互相黏結(jié)形成難溶于水的膠狀物（如棉花團(tuán)）導(dǎo)致加藥泵進(jìn)口管線的過濾網(wǎng)經(jīng)常發(fā)生堵塞。過濾網(wǎng)發(fā)生堵塞后，影響過流量。

5.2 污泥槽無攪拌裝置

疊螺污泥脫水裝置的污泥槽采用以前泥漿收集池，沒有攪拌裝置，從疊螺機(jī)運(yùn)行情況來看，污泥泵只能吸入入口周圍1米范圍內(nèi)的泥漿，澄清池排放的泥漿水很短時(shí)間內(nèi)發(fā)生自然沉降，時(shí)間一長污泥泵就只能吸入清水，疊螺機(jī)計(jì)量槽無泥漿進(jìn)入，影響混合槽的礬花形成效果。

6 措施

針對疊螺污泥脫水裝置運(yùn)行過程中存在的兩個(gè)問題，車間提出了相應(yīng)的整改措施。

（1）每兩日清洗加藥泵過濾網(wǎng)一次，并且形成管理規(guī)定，下發(fā)班組對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。

（2）疊螺污泥脫水裝置，污泥槽無攪拌裝置，咨詢疊螺污泥生產(chǎn)廠家，廠家無法解決。車間技術(shù)人員提出合理化建議：在澄清池泥漿泵出口新增兩根管線和兩個(gè)閥門，一根DN40管線從泥漿泵出口至疊螺污泥脫水裝置，一根DN100管線從泥漿泵出口至泥漿池（通過該管線回流，解決泥漿短時(shí)間自然沉降）。

7 措施實(shí)施后效果

通過以上措施的實(shí)施后，疊螺污泥脫水裝置含水率下降至57.57%，疊螺機(jī)已經(jīng)運(yùn)行累計(jì)產(chǎn)生了50噸左右的一般固廢（主要成分碳酸鈣），該部分一般固廢用于煤鍋爐煙氣脫硫。確保了水處理崗位澄清池的穩(wěn)定運(yùn)行，2019年未發(fā)生因?yàn)橛倌喽逊e導(dǎo)致澄清池?cái)嚢铏C(jī)鏈條脫落的現(xiàn)象。雖然沒有實(shí)現(xiàn)直接的經(jīng)濟(jì)效益，但是解決了澄清池含碳酸鈣泥漿水的排放問題，具有明顯的環(huán)保效益。

8 下一步技改設(shè)想

公用工程車間選用的疊螺污泥脫水裝置為131，污泥處理量為5m3/h，疊螺污泥脫水裝置絕干污泥處理量為10～14kg/h，出口泥餅含水率按60%計(jì)算，出口泥餅含泥量為40%，則疊螺污泥脫水裝置含水污泥處理量為（10～14）÷0.4=（25～35）kg/h，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況來看，疊螺污泥脫水裝置運(yùn)行5天，累計(jì)20小時(shí)，產(chǎn)生700kg。則每小時(shí)產(chǎn)生的量為700÷20=35kg，達(dá)到疊螺污泥脫水裝置的設(shè)計(jì)處理量。2019年全年澄清池投加200噸熟石灰，熟石灰在水中反應(yīng)生成碳酸鈣，由于分子量的變化約產(chǎn)生273噸碳酸鈣，按照現(xiàn)在疊螺污泥脫水裝置的處理能力及運(yùn)行方式來看，僅僅能處理澄清池每日內(nèi)圈的排泥量。2019年12月9日水處理澄清池處理攪拌機(jī)齒輪箱漏，啟動(dòng)管道泵將澄清池液位降至檢修平臺，發(fā)現(xiàn)澄清池外圈堆積了很多的泥漿。建議新增一套標(biāo)準(zhǔn)處理能力為200m3/h的脫水裝置，可以同時(shí)處理澄清池內(nèi)外圈排放的泥漿水，為下一步澄清池排水更換攪拌機(jī)軸承做準(zhǔn)備工作（澄清池?cái)嚢栎S承已經(jīng)有兩年未更換，一旦攪拌機(jī)軸承出現(xiàn)故障，不具備檢修條件）。