1 工程简介
明斯特污水处理厂位于德国北莱茵州，采用生物除磷硝化反硝化活性污泥法对污水进行处理，污水处理能力为
在污水污泥处理方面，该厂原设计的污泥浓缩方法为重力浓缩，即：剩余污泥和初沉污泥一起在初沉池中混合浓缩后，含固率约为3%～5%，然后经污泥浓缩泵送入厌氧消化池进行稳定化处理，最后消化污泥被送入压滤脱水机进一步降低水分含量，每天将产生脱水污泥1800t/d～2400t/d。
但是由于采用活性污泥法对污水进行处理，因此该污水处理厂产生的污泥中会产生大量丝状菌，降低了污泥的沉降性能和脱水性能，从而影响了污泥的浓缩脱水效果。为了解决以上问题，明斯特污水处理厂改进了污泥处理技术，将原有的重力浓缩替换为机械浓缩工艺。
在改进污泥浓缩工艺过程中，为了确定最佳的污泥浓缩工艺，选择工艺较先进、性能较好、运行费用较低的污泥浓缩机，污水处理厂对几种机械浓缩机进行了两个阶段的对比试验。明斯特污水处理厂的污水、污泥处理工艺流程见下图。
(1)试验方法
明斯特污水处理厂委托专业研究所进行了两个阶段的试验。
第一阶段，对螺旋式浓缩机A、离心式浓缩机B、转鼓式浓缩机C、离心式浓缩机D、带式浓缩机E（处理量分别为42、40、30、35、55m3/h）5种不同的污泥浓缩机进行测试，得出性价比最好的污泥浓缩机类型；
第二阶段，对性价比最好的同种污泥浓缩机进行测试。
第一阶段测试结果表明，5种浓缩机的最佳絮凝剂均为液体高分子絮凝剂，因为螺旋式浓缩机和转鼓式浓缩机对污泥絮团的要求很高，因此加药量相对较大。5种浓缩机的运行结果见表1。
表1 污泥浓缩机的运行结果
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项目 |
螺旋式浓缩机A |
离心式浓缩机B |
转鼓式浓缩机C |
离心式浓缩机D |
带式浓缩机E |
带式浓缩机F |
带式浓缩机G |
|
絮凝剂消耗(按DS计)/kg·t |
7.9 |
2.9 |
7.1 |
0.7 |
3.0 |
5.1 |
6.0 |
|
处理量/(m3·h-1) |
43.4 |
39.2 |
30 |
36 |
51.9 |
40.7 |
40.7 |
|
进泥含同率/% |
0.57 |
0.57 |
0.58 |
0.71 |
0.54 |
0.61 |
0.64 |
|
污泥干固量/(kg·h-1) |
248 |
223 |
175 |
256 |
282 |
250 |
258 |
|
出泥含同率/% |
4.7 |
4.1 |
6.2 |
5.4 |
6.6 |
5.1 |
5.8 |
|
滤液同体浓度 |
0.2 |
|
0.23 |
0.6 |
0.17 |
0.23 |
0.33 |
|
固体回收率/% |
96.7 |
97.1 |
96.2 |
92.6 |
97.5 |
96.8 |
95.1 |
|
能耗(按DS计)/(KWh·kg-1) |
0.014 |
0.13 |
0.034 |
0.116 |
0.025 |
0.019 |
0.020 |
第二阶段，为了确定带式浓缩机E是否为最适合该厂的污泥浓缩设备，再选择两种其它品牌的带式浓缩机F和G（处理量均为
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项目 |
带式浓缩机E |
带式浓缩机F |
带式浓缩机G |
|
絮凝剂消耗(按DS计)/kg·t |
3.0 |
5.1 |
6.0 |
|
处理量/(m3·h-1) |
51.9 |
40.7 |
40.7 |
|
进泥含同率/% |
0.54 |
0.61 |
0.64 |
|
污泥干固量/(kg·h-1) |
282 |
250 |
258 |
|
出泥含同率/% |
6.6 |
5.1 |
5.8 |
|
滤液同体浓度 |
0.17 |
0.23 |
0.33 |
|
固体回收率/% |
97.5 |
96.8 |
95.1 |
|
能耗(按DS计)/(KWh·kg-1) |
0.025 |
0.019 |
0.020 |
由表3.29可知，带式浓缩机F的带宽最小，在达到相同处理量的条件下，其带速高于带式浓缩机G和E的。在3种带式浓缩机中，带式浓缩机E的药耗最小、固体回收率最高、能耗略高于带式浓缩机F和G。综合以上运行结果，带式浓缩机E的性价比最高。
经济指标主要有工艺投资费用、设备运行费用、设备维护保养和备品备件费用三大部分。
