杨晓雯
国电建投内蒙古能源有限公司 内蒙古 鄂尔多斯市017209
摘要：火电厂污泥是水处理过程中的副产物，主要成分是处理水中的悬浮物、部分溶解物质和助剂等。由于污泥中含有大量的水分，体积庞大，对污泥的后续处理和运输造成较大困难；因此，火电厂污泥处理的主要目的就是通过浓缩去除污泥中的大部分水分，再借助离心等方法进行强行脱水，以缩小污泥的体积，便于污泥外运处理。另外，火电厂污泥处理的好坏，还直接关系到其废水的回用率；因此，污泥处理已经成为火电厂废水处理中不可或缺的一部分。
关键词：污泥；离心脱水机；平衡池；
随着废水回收利用逐渐受到社会的重视，分离和收集废水中的污泥是制约废水回收利用的一个重要环节。在火力发电厂长江水净化污泥处理系统为例,阐述了存在的问题,从污泥收集、污泥和污泥脱水优化措施,通过设备改造和运行试验,取得良好的治疗效果,探讨污泥的一套有效方法收集、输送和分离,为相关人员提供参考。
一、污泥处理系统存在的问题
1.污泥收集系统存在的问题。原采用污泥沉淀池收集净水站反应沉淀池排泥，泥水在污泥沉淀池内沉淀，上部清水回用，底部污泥排至工业废水浓缩池。该系统主要存在如下问题。（1）反应沉淀池排泥水和净水站空擦滤池反洗水混合在一起，未进行分质回收，梯级利用。同时，其他排水混入泥水中无形中增加了污泥处理的体积，增加了处理难度。（2）污泥沉淀池运行时在沉淀区底部沉淀了大量污泥，这部分污泥清理困难，清理时需消耗大量的工业水进行冲洗，不符合节水要求，也增加了很多工作量。
2.污泥输送系统存在的问题。污泥输送系统原采用无密封自吸泵将泥水送至工业废水浓缩池，该系统主要存在如下问题。（1）由于自吸泵转速较高，污泥在泵体内被高速旋转的叶轮打碎，不利于在浓缩池中浓缩沉淀。（2）自吸泵入口易被污泥堵塞。
3.污泥脱水系统存在的问题。原污泥脱水系统直接将浓缩池底部污泥送入离心脱水机进行泥水分离，该系统主要存在以下问题。（1）送入脱水机的污泥浓度随着浓缩池泥位高低而变化，运行调整困难。（2）浓缩池泥位高时，进入脱水机污泥浓度太高，导致脱水机出力偏低，且脱水机易因扭矩过高而跳闸。
二、水处理设备概述
某沿江火力发电厂（简称电厂），装机容量2×635 MW。化学水源取之长江，经反应沉淀、稀土磁砂过滤、超滤、反渗透及离子交换处理后作为补给水供机组使用。净水站设反应沉淀池2座，反应沉淀池排泥水送至工业废水浓缩池，进一步浓缩后送脱水机脱水处理。
2.污泥来源。电厂化学系统污泥主要来源于净水站，主要是原水经过混凝、澄清后产生的由大量无机物和有机物混杂在一起的絮凝悬浊液，成分以无机物为主。
3.主要污泥处理设备。（1）反应沉淀池。净水站设有反应沉淀池2台，单台处理能力为400 m3/h，反应沉淀池分为絮凝区和沉淀区，每台反应沉淀池底部共设泥斗35个及排泥阀7个，配套设有PAC加药系统及次氯酸钠加药系统各1套。（2）污泥沉淀池。净水站设有污泥沉淀池1座，有效容积1 500m3，污泥沉淀池分为沉淀区、排泥区和清水区三个部分，主要收集反应沉淀池排泥水、空擦滤池反洗水及净水站各水池溢流水。污泥沉淀池设排泥泵3台及排水泵4台，污泥通过排泥泵送至工业废水浓缩池，清水通过排水泵送至净水站原水池回用。（3）污泥浓缩池工业废水设有直接为15 m的浓缩池1座，配套设有刮泥机1台、排泥泵2台，污泥主要来源为净水站反应沉淀池产生的污泥。浓缩池上部清水溢流至工业废水回用水池，底部泥斗中污泥送至脱水机进行泥水分离处理。（4）离心脱水机。工业废水设有两台德国韦斯伐利亚生产的离心脱水机，型号为UCD 305-00-02，配套设有PAM加药系统1套、污泥泵2台，用于处理浓缩池产生的污泥。
三、污泥处理系统的优化措施和效果
1.污泥收集系统。（1）优化措施。1）污泥收集系统本次优化主要在反应沉淀池旁增加1个圆形污泥池，实现将反应沉淀池排泥水与空擦滤池反洗水分开收集的目的。污泥池专门收集反应沉淀池的排泥水，污泥池采用圆形设计，为地下砼结构，容积为150 m3,可满足反应沉淀池两次排泥需求。2）在污泥池中安装搅拌器，在污泥搅拌器的作用下污泥和水一起流动，使污泥不易在污泥水池中沉积。污泥池中泥水通过泵送至工业废水浓缩池进行浓缩。（2）系统优化后主要优点。1）泥水专门收集，不与其他水混合，便于废水梯级利用。2）污泥池中设有搅拌器，污泥不会在池中沉积，不需要进行定期清污，节约了大量人力和工业用水。
2.污泥输送系统。（1）优化措施,。污泥输送系统主要采用低转速的凸轮转子泵代替原无密封自吸泵，凸轮泵由两个平行的轴驱动，两个轴在同步齿轮的驱动下相对运转；转子和泵壳之间不断形成小的腔体，填充在腔体内的介质不断被旋转的转子由进口端推到出口端，介质不断地从进口流向出口，泵对介质的挤压和剪切极小。（2）凸轮泵输送污泥主要优点。1）凸轮泵属于低转速容积式泵，絮凝产生的污泥不易被打碎，不影响污泥在后续设备中的浓缩效果。2）凸轮泵具有较高的自吸能力，垂直高度可达到8 m，相比于同样低转速运行的螺杆泵，凸轮泵无需自灌式吸水，无需建立地下泵房。3）凸轮泵的凸轮转子在旋转过程中会持续地清刷泵壳，因此颗粒通过能力强，污泥无法沉淀在泵内，不易造成堵塞。4）凸轮泵对输送的污泥浓度适应性强，只要介质具有流动性即可达到输送效果而不堵塞，凸轮泵还可长时间空泵运行而不损坏泵本体。
3.污泥脱水系统。（1）优化措施。污泥脱水系统优化主要是在浓缩池旁增加有效容积30 m3污泥平衡池1台，用于调节进入脱水机的污泥浓度，保证进入脱水机的污泥浓度稳定；平衡池安装搅拌器1台，污泥浓度计1台。改造后的系统如图1所示，系统调试后运行步骤如下。
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图1改造后污泥处理系统示意图
1）系统启动时先开启浓缩池两个排泥阀向平衡池排泥，同时启动平衡池搅拌器，根据平衡池液位自动关闭排泥阀，液位可手动设置。2）排泥阀关闭后，打开原浓缩池底部工业水进水阀，向平衡池进水，根据平衡池浓度和设置的液位自动关闭进水阀，浓度和液位可手动设置。3）平衡池浓度达到要求后，手动启动脱水机及相应加药设备；达到进泥条件后，打开平衡池出口阀，启动排泥泵向脱水机进泥，微开回流阀，调节脱水机进泥流量在要求的范围内。（2）系统改造后主要优点。1）可将脱水机进泥浓度调整至最佳值，保证脱泥效率最高。改造后离心脱水机运行情况记录见表1，从表1中可看出改造后最佳运行状态为污泥浓度40%、进泥量2.0 m3/h、扭矩达到35%、差速10.8 r/min。
表1改造后离心脱水机运行情况记录
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2）脱水机进泥浓度稳定，不受浓缩池泥位高低的影响，脱水机也不会因为进泥浓度过高而跳闸，脱水机可长时间运行。
总之，为到达废水分类收集及梯级利用的目标，火电厂净水站污泥收集系统应单独设置，不应与其他排水共用收集系统。为保证污泥不堵塞，污泥絮凝物不破碎而影响后续浓缩，污泥长距离输送应优先选择凸轮泵或螺杆泵等低转速的容积式泵。为保证污泥离心脱水机正常运行，应调节脱水机进泥浓度在合适的范围内，最佳运行浓度由试验确定，浓度过高易造成脱水机扭矩偏高而跳闸。
参考文献：
[1]赵思奇.火力发电厂污泥脱水系统设计及优化.2018.
[2]张红平.浅析电厂化学污泥处理系统技术改造的必要性和可行性.2019.