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污水处理设备的选择分析 李忠仁 王彩军 摘 要 根据3种污泥被处理时浓缩性、过滤性不同的特点,介绍了处理污泥的工艺流程选择、主要设备选型及计算,运转处理情况及效果。
关键词 浓缩池 过滤机 焚烧炉
中图分类号 TQ 085 兰州炼油化工总厂是一个年加工能力为500万吨的集炼油、化工为一体的大型炼油化工企业 。在生产过程中各装置排出的含油污水量合计为1 200 m3/h,其中油泥量约为0.17 m3/h;含水率99%; 浮渣量为2 m3/h,含水率99%;剩余活性污泥为处理量的1%~2%。
1 处理工艺流程选择
根据污水处理状况,选择了重力浓缩、过滤、焚烧的处理工艺流程。其特点是:流程简单、 占地面积小、设备少、省电耗、投资少。由于污泥的含水率很高,固体物含油有一定的燃烧 值。因此,首先对污泥进行浓缩,将含水率99%污泥浓缩,尽可能的降低脱水操作过程中的 能耗和提高设备性能。重力浓缩,可使污泥含水率降到97%左右。在处理三种不同污泥的过 程中发现三种污泥不仅浓缩不一样,而且过滤性能也完全不一样,剩余活性污泥的浓缩和过 滤性能最好,油泥次之,浮渣最差。三种污泥若按一定比例混合,则可大大改善浓缩和过滤 性能,因此,在处理流程中考虑了三种污泥任意搭配混合的可能性。
2 主要设备选择及设计计算
2.1 过滤机的选择
经浓缩后的污泥含水率仍然很高,为95%~97%。进一步脱水的方法很多,真空过 滤就是进一 步脱出污泥中所含水分的一种方法,这种方法脱去的水分为污泥中的毛细水,约占整个污泥 水的20%。根据污泥性质的综合分析,三种污泥浓缩后混合再脱水。真空过滤机对剩余活性 污泥的脱水比较成熟,三种污泥浓缩后混合,可以提高含油污泥的过滤速度。所以,选择了 圆盘式真空过滤机。过滤原理与转鼓真空过滤机基本一样,圆盘式真空过滤机比转鼓真空过 滤机占地面积小,动力消耗少,更换滤布方便。在相同过滤面积的情况下,圆盘式真空过滤 机占地面积约为转鼓真空过滤机的1/5。(据计算:圆盘式真空过滤机过滤面积设备费用为11 08元/m2,转鼓真空过滤机为7850元/m2);电耗:圆盘式真空过滤机为0.08 kW/m2 ,转鼓真空过滤机为0.3 kW/m2。
2.2 浓缩池的计算
根据污泥量的有关资料,选用了直径4.5 m的浓缩池4座,污泥在污泥室存放时间9 h,两座 作为活性污泥浓缩池,一座作为油泥、浮渣浓缩池,一座作为切换或检修储存用。
浓缩污泥量的计算公式如下: V=V0〔100×Sw+m(Ss+Sw)〕/〔100×Sw+mo(Ss-Sw)〕.(100-mo)/(100-m0) (1) 式中, V:含水率为m的污泥体积量(m3),
V0:含水率为m0的污泥体积量(m3),
Ss:湿污泥的比重,
Sw:水的比重。
在含水率较高的情况下,Ss和Su可以认为是近似相等的,上式可改为: V=V0(100-m0/100-m) (2) 上式也适用与含水率大于70%的污泥脱水计算,也可以用于过滤脱水污泥量的计算,因为过 滤后的污泥含水率一般都在70%以上。
2.3 过滤设备的计算
过滤设备选定后,其计算主要是决定过滤面积的大小,即决定过滤机的数量。
所需过滤面积由下式选定: F=V υ a k/q T (3) V:过滤污泥量(m3),
υ:脱水污泥重率(kg/m3),
a:污泥固体物质含量(%),
K:污泥量不均匀系数,一般取1.25;
T:滤机每天工作时间(h),
F:所需过滤面积(m2),
q:过滤机单位过滤面积的产值(kg/m2h)。
q值与污泥性质,操作条件等因素有关,对于剩余活性污泥,取15 kg/m2h油泥和浮渣合计 取20 kg/m2h,计算所需过滤面积为(60~66.5)m2,设计选用了三台Y27-1.8圆 盘过滤机,总过滤面积为81.0 m2。实际安装两台,预留一台。
2.4 焚烧炉
焚烧炉分为:固定床焚烧炉、多段炉、回转炉、硫化床焚烧炉。从污泥的综合性质考虑,选 择了固定床单室焚烧炉,结构简单,投资少。在具体设计中,加长了废物下滑的斜面,使火 焰直接喷向废物的燃烧时间增加,燃烧彻底。
3 实际运转情况及效果
根据多年运转情况分析,主要处理工艺基本上达到或超过了设计要求。经浓缩后的污泥含水 率达93%,过滤后滤饼含水率为61%,滤饼厚度5 mm,有时滤饼含水率甚至可达52%,滤饼厚 度达20 mm,浓缩和过滤效果是比较理想的,滤机产率超过了设计要求,可达(40~100)kg/ h.m2干泥,焚烧炉焚烧能力达(40~70)kg/h,达到了设计要求。 作者单位:(兰州炼油化工设计院 兰州 730060) |