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工程案例

污水处理方案的选择及成本对比

    生化处理工艺,配置隔栅拦截,沉沙,除油(使用略少,2005年深圳污水处理厂因缺少相关设施,05年上半年有一次大量含油废水混入导致系统瘫痪后许多城市都增加了相关设施),杀菌消毒,污泥处置等附属处理工序,组成一套完整的处理系统。可配备物化混凝沉淀(或混凝气浮)(水质不稳定或有工业污水大量混入地区选用);石英沙活性炭过滤;膜滤(深度处理工艺)等选配工序。

  固液分离设备 卧螺离心机

  生物化学处理工艺说不上哪种工艺更好,各有优缺点和适用性,像生物膜法工艺就比活性污泥工艺稳定性更强,更易于管理,但处理效果比活性污泥工艺略低,工程投入也更大。像你提问里的水量为40000方每天,不是特别大,就可选用接触氧化工艺(如湖南怀化市鹤城区污水处理厂,07年新建),但目前我国大中型城市的污水处理仍以好氧厌氧结合的环流式或推流式活性污泥工艺为主流。也有使用兼氧性的生物塘;的麦可工艺等的。一些城市污水处理设施在改造提标过程中,引入人工湿地(如杭州西湖边的湿地公园),MBR等新工艺,但目前应用仍较少。

  【卧螺离心脱水机、带式压滤机、板框压滤机的运行费用比较 】

  一、投资成本:

  如需要处理的原水为2000m3/天,生产8~10 t/d干污泥量的污水处理厂,浓缩为含固率3%左右泥水混合物(不同行业不同处理工艺水中悬浮液会有差别)时,即为300m3/天左右泥水混合物;使用一台LW350型离心机就可以满足生产需求,LW350型离心机设计处理量4~15m3/h,出厂价约10万/台。一台一米带式压滤机至少十几万,它的处理量为4~12m3/h左右。一台120㎡的自动拉板式板框压滤机价格近十万,处理量为3~10m3/h左右。

  二、运行成本:

  1、絮凝剂消耗量

  在离心机内,由于离心力场很大,细小的污泥也能与水分离,所以絮凝剂的投加量较少,一般混合污泥脱水时的加药量为2 kg/tds左右,污泥回收率为95% 以上,脱水后泥饼的含水率为65%~80%;而带滤机为了提高处理量,滤带不能织得太密,为防止细小的污泥漏网,需投加较多的絮凝剂,以使污泥形成较大絮团,一般混合污泥脱水时的加药量大于3 kg/tds,污泥回收率为90%左右,脱水后泥饼含水率80%左右。

  2、用电、水消耗量

  离心机在使用时电耗比带式机高三到四个千瓦,按每天工作八小时计算每天多三十元。而离心机在整个脱水过程中,不需要水冲洗。只是停机时用少量水冲洗一下内腔即可。而带式压滤机就不同,一台一米带式压滤机每天需要六七十立方的水进行滤带反冲洗。这些反冲洗的水再回流沉淀池重新处理,按每立方水2.5元的处理成本每天就增加至少150元的成本,如用自来水反冲洗成本更高,两者相比每天可节省120元的费用,一年至少可节省四万元。板框压滤机在处理完污泥,就要对滤布进行清洗,不然就影响处理效果,增长处理时间,费时费力。

  3、劳动力消耗量

  卧螺离心机劳动强度小,自动化程度高,操作简单,一人可同时管理2~3台机组;带式压滤机操作繁杂,操作工人的技术要求高,一般1~2人管理1~2台机组;板框压滤机操作简单但劳动强度较大、工作环境条件差,一般2人管理1~2台机组,操作工人待遇要求较高。如按80元/人天计算,卧螺离心机为80元/天台,带式压滤机为160元/天台,板框压滤机100~160元/天台。

  三、使用维护成本:

  卧螺离心脱水机易损件少,只有V型皮带、轴承会损坏,如更换也不过几百元;带式压滤机易损件多,因开放式作业的特点,转轴、齿轮、轴承及滤带等被污水腐蚀和运转磨损严重,易损坏,维修更换需几千甚至上万元;板框压滤机滤布会破损,更换也需几千元;板框压滤机如果进料压力过高,则滤布易破损、滤板会变形。

  四、举例(运行费用的计算):

  假设:

  计算参数依据:带机投药量3 kg/tds计,单机处理电耗以0.7 Kw/m3泥浆计,运行过程反冲洗水用量为,冲洗水:污泥浆为1:1;卧螺离心机投药量以2 kg/tds计,单机处理电耗以1.1Kw/m3泥浆计,冲洗水以2m3/d计。

  计算价格依据:电价0.8元/kW,水价1.5元/m3(用二沉池水时电耗、物耗折算水价以0.5元/m3计算),带机药价30元/kg,离心机药价20元/kg。

  以日进入污水2000方,生产8~10 t/d干污泥量的污水处理厂为例。干污泥量为10 t/d,需处理的泥浆含固量为3%(浓缩后污泥),则需处理的泥浆量为10 t/d÷3%=333 m3 /d,脱水后泥饼含固率≥20%。计算得:

  带式压滤机:

  药费为3 kg/t×10 t/d×30元/kg =900元/d

  电费为0.7Kw/m3×333 m3 /d ×0.8元/kW =186.48元/d

  水费为0.5元/m3×333 m3/d =166.5元/d

  则带机的日运行费用为Σ =900+186.48+166.5=1252.98元/d。

  卧螺离心机:

  药费为2 kg/t×10 t/d×20元/kg =400元/d

  电费为1.1Kw/m3×333 m3 /d ×0.8元/kW =293.04元/d

  水费为1.5元/m3×2 m3 /d =3元/d

  则卧螺离心机的日运行费用为Σ =400+293.04+3=696.04元/d。

  计算结果:

  每天运行费差额:1252.98元/d-696.04元/d =556.58元/d。

  1年以300 d运行计,年运行费差额=556.58元/d×300d=166974元人民币。

  即1年运行费带机比离心机多支付大约16.7万元人民币。

  因此,根据上述分析可知:污泥脱水从原理上分析,采用离心机比带机更合适;离心机由于离心力场大、分离效率高、对污泥的絮凝要求比带机低,所以药耗低、药价便宜、运行费用低,回收率和脱水效果好。

  五、对污水性质的适应性:

  离心机对污水性质适应性较强,不管哪种污水它都能适应处理,有的不加药处理,有的加少量药能处理;特别对于一些带油性、带脂肪性、粘糊性较大的污泥,由于离心机是利用泥和水的比重差,通过比重力大几千倍的离心力,使泥水快速沉降分离,固对其处理性能较好,没有污泥堵塞现象。其它二种设备完成难度就很大:滤带或滤布容易被污泥堵住,并且不容易清洗。所以污泥颗粒过细有油性有粘度时,带式压滤机和板框压滤机就不容易处理。

  六、处理结果:

  离心机处理后的泥饼较干,含水率一般为50~80%;出水较清,物料固形物去除率一般为90~98%。带式压滤机处理后的泥饼含水率一般为60~85%;出水浑浊,物料固形物去除率一般为80~90%。板框压滤机处理后的泥饼较干,含水率一般为30~75%;出水清澈,物料固形物去除率可达95~99.5%。

  七、安装:

  离心机质量可靠、性能稳定,安装操作方便,不需底脚螺丝固定,只要做一个普通基础将设备摆上,接上进料管即可运行。离心机占用空间小,安装调试简单,配套设备仅有加药装置和污泥进料泵、出料输送机,整机全密封操作,车间环境好;而带机占地面积大,配套设备除加药装置和污泥进料泵、出料输送机外,还需冲洗泵,空压机,污泥调理器等,敞开式运行,整机密封性差,高压清洗水雾和臭味污染环境,如管理不好,会造成泥浆四溢。

  八、操作:

  离心机可连续工作,连续进出料,劳动强度低,一人可同时操作多台离心机设备,运行前设置好污泥的浓度、污泥量、加药量等指标,即可自动连续的处理污泥;离心机在脱水过程中当进料浓度变化时,转鼓和螺旋的转差和扭矩会自动跟踪调整;而带式压滤机在脱水过程中当进料浓度变化时,带速、带的张紧度、加药量、冲洗水压力均需调整,自动控制程序较多,操作要求较高;板框压滤机则劳动强度较大。

  九、 工作环境:

  离心机整个脱水过程在封闭状况下进行,工作环境好;而带滤机是在敞开条件下工作,气味到处散发,场地、环境二次污染严重。板框机在长时间压干污泥后就要一块一块板的卸污泥,费时费力,工作环境较差,若选用自动拉板卸料式压滤机,则较好。

  十、维修:

  离心机主要易损坏是轴承,若操作人员按规定对轴承加润滑油和定期维护保养,就不易损坏,其它没有什么易损件。带式压滤机它是敞开的,一些传动部分都直接接触污水,容易损坏,如滤带跑偏,滤带容易磨损,更换滤带增加维护成本。板框压滤机滤布易损坏,常需更换。

  十一、占地面积:

  一台LW350离心机占地面积3~6㎡左右;一台一米带滤机的面积9-12㎡;一台板框压滤机的占地面积面积12-15㎡;对一些厂房较紧缺的单位,使用离心机,更加合适。

  【卧螺式离心脱水机的工作原理和技术特点】

  卧螺式离心脱水机主要作用是把固体从液体中分离出来。其主要结构是由转鼓,内置的螺旋输送器,进料管,排渣口,排液口和驱动装置,润滑装置组成。外置输送泵将含水率较高的污泥和高分子絮凝剂通过进料管送入离心机内,由于转鼓的高速旋转和摩擦,污泥在转鼓内和转鼓一起高速旋转,形成一个同心的液层,离心力的作用使固体沉降到转鼓内壁而液体通过排液口流出,因为转鼓被做成圆锥体,在圆锥体的最小端留有排渣口,这样就保证了液体不会从排渣口流出。同时螺旋输送器以与转鼓略有差异的转速旋转,将固体推向转鼓的排渣口。螺旋输送器与转鼓的差速决定了固体在转鼓内的停留时间。而这个停留时间决定了排出固体的干固率。

 离心脱水机的转速最高可达2800rmp/min,高速的旋转使得转鼓轴承的润滑尤为重要。离心脱水机的润滑系统采用了中央自动润滑系统,所有需要加注润滑油的点,通过管道和中央润滑系统的柱塞泵分布器相连接,从而避免了人工注油润滑不及时造成的机械故障。

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