CN105036514A - 一种污泥连续深度脱水智控工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污泥连续深度脱水智控工艺方法，针对水处理阶段产生的三种不同浓度的污泥实现稳定的配比以保障污泥组分的一致性，并达到药剂配比的精确控制，从而在污泥脱水阶段能实现进料量和脱水设备运行参数的自动匹配，从而满足污泥最终的日处理量和出泥干度，具有脱水效率高、效果好的特点。

Description

一种污泥连续深度脱水智控工艺方法

技术领域

本发明涉及一种污泥脱水工艺方法，特别涉及一种污泥连续深度脱水智控工艺方法。

背景技术

现有的污泥脱水处理工艺主要有以下不足：

1.各阶段的污泥脱水工艺参数控制基本靠人工进行调节，且对于水处理阶段各种污泥的排放时间不确定（一般水处理产生的污泥有初沉污泥、生化污泥和化学污泥三种），三种污泥不定时混杂在一起进入下个处理阶段，由于三种污泥的含水率不同，污泥量也不同，导致污泥的组分不稳定。

2.污泥脱水需要添加药剂使污泥絮凝成团，污泥颗粒和游离水分离，以方便脱水作业，但是污泥组分的不同导致需要添加的药剂量也不同，而仅靠人工进行调节，不仅工作量大，效果也不理想，药剂添加量太大会导致浪费，药剂添加量太小会影响污泥脱水效果。

3.加药絮凝后的污泥进料量和脱水设备的运行参数匹配不稳定，不仅影响设备的正常运行，污泥最终的处理量和出泥干度也会降低。

4.目前现有的污泥脱水处理工艺均需要由从低浓到中浓，再由中浓到高浓的阶梯式运作方法，缺少由低浓污泥直接转化为高浓污泥的处理设备及工艺步骤。

发明内容

本申请人针对现有技术的上述缺点，进行研究和改进，提供一种污泥连续深度脱水智控工艺方法，针对水处理阶段产生的三种不同浓度的污泥实现稳定的配比以保障污泥组分的一致性，并达到药剂配比的精确控制，从而在污泥脱水阶段能实现进料量和脱水设备运行参数的自动匹配，从而满足污泥最终的日处理量和出泥干度，具有脱水效率高、效果好的特点。

为了解决上述问题，本发明采用如下方案：

一种污泥连续深度脱水智控工艺方法，其包括以下步骤：

第一步：混合阶段，顺序执行H1至H4：

H1：污水进入混合池后，含泥量大的初沉污泥直接进入浓缩池存放，含泥量较少的生化污泥和化学污泥先进入各自的污泥缓存罐；

H2：浓缩池中的初沉污泥通过时间继电器控制污泥泵定时向污泥混合池输送；

H3：生化污泥和化学污泥通过时间继电器控制污泥泵由污泥缓存罐向污泥混合池输送；

H4：初沉污泥、生化污泥、化学污泥每次向混合池泵送污泥的时间起点相同，通过三种泵的时间继电器控制三种污泥的泵送时间，实现三种污泥的定量配比，通过混合池的搅拌器实现三种污泥的均匀混合；

第二步：运行阶段，顺序执行S1至S6：

S1：混合池中的污泥通过污泥泵，药剂通过计量螺杆泵同时泵送，在进入混合器前的管道内实现初级混合。加药量通过加药配比算法得出F1；通过污泥泵和压力变送器的作用使得进料管道保持恒压，并把其注入混合器内；

S2：通过设置在浓缩深度脱水一体机两道重力脱水末端处的超声波浓度检测仪对重力脱水后泥层厚度进行检测，并把当前检测到的厚度H1反馈到控制器里和设定的H0形成闭环控制，从而计算出进料比例阀的开度来调节进料量从而达到控制厚度的目的；

S3：混合污泥通过两道重力脱水后叠加进入楔形脱水区，通过网带夹角之间变小进行低压脱水，然后进入上下网带夹泥辊回旋中压脱水，再进入钢带区的高压脱水区进行深度脱水；

S4：出料管道中的压力变送器，设定压力和压力变送器检测的压力送入PID控制器，计算出污泥泵的转速，并使其出料压力恒定在设定值范围；

S5：传动轮组驱动物料进入独立浓缩重力脱水区和主机浓缩重力脱水区，并通过设置在出料端的超声波厚度检测仪检测滤带上物料的厚度，当达到设定值时，物料进入渐次深度脱水组合区；

S6：物料和渐次深度脱水组合区进行楔形脱水、回旋脱水及钢带压榨脱水后，通过底层网带将物料排出机体外，整个出泥操作结束。

作为上述技术方案的进一步改进：

以实时检测进料流量F0及浓度ND0，计算出所需要的药剂的剂量F1，其中，物料进料流量F0，当前浓度ND0，药剂浓度C1(药剂浓度为固定值)，加药的配比系数K(每一单位重量的绝干污泥需要药剂K重量绝干药剂),加药当前流量F1，单位时间进料绝干量W0，药剂单位时间绝干量W1，其中K和C0都是固定的值，

W0=F0*ND0----------------------------------------------------------（1）

W1=K*W0----------------------------------------------------------（2）

W1=F1*C1----------------------------------------------------------（3）

根据式（1）、（2）、（3）得出：

F1=(K*F0*ND0)/C0-----------------------------------------------------（4）

式（4）就是加药配比算法。

所述进料管道为2个。

所述进料管道的恒压值为0.4-0.8兆帕。

本发明的有益效果在于：

1.该污泥脱水智控工艺方法和现有的通过检测物料的流量大小而计算出药剂的流量相比，后者在物料浓度不稳定的场合，对于物料的浓度无法做到精确的掌握，导致药剂的使用量无法达到最佳效果，给最终污泥压干度带来很大的影响。而采用本方法，能使三种不同浓度、采用不同处理方法的污泥（初沉污泥、生化污泥、化学污泥）通过泵的时间继电器控制三种污泥的泵送时间，实现三种污泥的定量配比，通过混合池的搅拌器实现三种污泥的均匀混合；同时，利用运算公式使得加药配比控制更加智能化，即不论水处理阶段的排泥时间如何不规律，但在混合池中形成的污泥配比是稳定的，达到混合污泥的浓度值恒定，由变量为定量，有效提高了污泥的处理效率。

2．现有的进料厚度受钢带压榨机车速的变动而产生变化，导致进料的厚度不均匀，而通过PID控制算法对进料压力区进行恒压控制，能解决现有实际情况中电动比例阀门开度不恒定的情况，并能和进料量产生线性比例关系，从而达到稳定均衡的出泥厚度，有效克服车速的变动对进料厚度产生变化的不利影响。

3．现有的出料管道不设定恒压，导致物料的出料厚度匀度不一，而本智控工艺在出料管道安装压力变送器，使得污泥泵转速实行变频控制，能有效根据设定的压力计算出污泥泵的转速，从而使出料压力恒定在设定值范围，并能使出料量和阀门开度成正比关系，把物料量换算成电动比例阀的开度信号，以控制电动比例阀的开度达到控制布料器的厚度设定值。

4.采用双进料的工艺方法主要是能满足低浓度污泥经重力脱水后在进入深度脱水压区前污泥固含量的要求，确保深度脱水后污泥有一定的厚度并方便从滤网带上剥离。

附图说明

图1为本发明的智控工艺流程示意图；

图2为图1所示虚线框范围内的放大图，其中虚线框1为主机浓缩重力脱水区；虚线框2为独立浓缩重力脱水区；虚线框3为渐次深度脱水组合区。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明作进一步的描述，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所描述之范围。

如图1和图2所示，

一种污泥连续深度脱水智控工艺方法，其包括以下步骤：

第一步：混合阶段，顺序执行H1至H4：

H1：污水进入混合池后，含泥量大的初沉污泥直接进入浓缩池存放，含泥量较少的生化污泥和化学污泥先进入各自的污泥缓存罐；

H2：浓缩池中的初沉污泥通过时间继电器控制污泥泵定时向污泥混合池输送；

H3：生化污泥和化学污泥通过时间继电器控制污泥泵由污泥缓存罐向污泥混合池输送；

H4：初沉污泥、生化污泥、化学污泥每次向混合池泵送污泥的时间起点相同，通过三种泵的时间继电器控制三种污泥的泵送时间，实现三种污泥的定量配比，通过混合池的搅拌器实现三种污泥的均匀混合。

第二步：运行阶段，顺序执行S1至S6：

S1：混合池中的污泥通过污泥泵，药剂通过计量螺杆泵同时泵送，在进入混合器前的管道内实现初级混合。加药量通过加药配比算法得出F1；通过污泥泵和压力变送器的作用使得进料管道保持恒压，并把其注入混合器内；

S2：通过设置在浓缩深度脱水一体机两道重力脱水末端处的超声波浓度检测仪对重力脱水后泥层厚度进行检测，并把当前检测到的厚度H1反馈到控制器里和设定的H0形成闭环控制，从而计算出进料比例阀的开度来调节进料量从而达到控制厚度的目的；

S3：混合污泥通过两道重力脱水后叠加进入楔形脱水区，通过网带夹角之间变小进行低压脱水，然后进入上下网带夹泥辊回旋中压脱水，再进入钢带区的高压脱水区进行深度脱水；

S4：出料管道中的压力变送器，设定压力和压力变送器检测的压力送入PID控制器，计算出污泥泵的转速，并使其出料压力恒定在设定值范围；

S5：传动轮组驱动物料进入独立浓缩重力脱水区和主机浓缩重力脱水区，并通过设置在出料端的超声波厚度检测仪检测滤带上物料的厚度，当达到设定值时，物料进入渐次深度脱水组合区；

S6：物料和渐次深度脱水组合区进行楔形脱水、回旋脱水及钢带压榨脱水后，通过底层网带将物料排出机体外，整个出泥操作结束。

进一步地，以实时检测进料流量F0及浓度ND0，计算出所需要的药剂的剂量F1，其中，物料进料流量F0，当前浓度ND0，药剂浓度C1(药剂浓度为固定值)，加药的配比系数K(每一单位重量的绝干污泥需要药剂K重量绝干药剂),加药当前流量F1，单位时间进料绝干量W0，药剂单位时间绝干量W1，其中K和C0都是固定的值，

W0=F0*ND0----------------------------------------------------------（1）

W1=K*W0----------------------------------------------------------（2）

W1=F1*C1----------------------------------------------------------（3）

根据式（1）、（2）、（3）得出：

F1=(K*F0*ND0)/C0-----------------------------------------------------（4）

式（4）就是加药配比算法。

进一步地，所述进料管道为2个。

进一步地，所述进料管道的恒压值为0.4-0.8兆帕。

实施例1：在水处理工段产生的三种含固量为1-3%的低浓污泥（初沉污泥浓度3%、生化污泥浓度2.4%、化学污泥浓度2.2%），分别从浓缩池和2个缓存罐通过各自提升泵同时向混合池进行泵送，其中初沉污泥量650-750T/D、生化污泥量380-450T/D、化学污泥量280-340T/D，向混合池输送3台泵的参数均为：流量150立方/小时、扬程50米。初沉池泵送时间设定15分钟/次、生化泥泵送时间设定12分钟/次、化学泥泵送时间设定10分钟/次，整体间隔时间14-18分钟，以初沉时间为基准，污泥泵参数流量100立方/小时、扬程80米。由于单位时间泵送流量相同，泵送时间起点相同，因此首次在混合池形成三种污泥重量比的定量配比，以后泵泥重复以上方式。混合池中的污泥进充分搅拌均匀后通过污泥泵向浓缩深度脱水机进行供料，在污泥泵到布料装置这段工艺，通过药剂螺杆泵将药剂添加到混合器前的污泥进料管道内进行初级混合，加药螺杆泵参数流量6-8立方/小时、扬程120米。添加药剂F1的量为污泥绝干量的千分之三，进料管道内恒压值为0.4-0.6兆帕，混合器搅拌参数30-35转/分钟。混合污泥和药剂在混合器内充分混合絮凝后，通过电动进料阀门分别进入第一布料装置及第二布料装置，布料装置将污泥分别布置独立浓缩重力脱水区及主机浓缩重力脱水区，安装在两道重力脱水区末端的超声波测厚仪，用于检测浓缩后的污泥厚度，并把检测到的厚度数字信号反馈到控制器进行PID运算并和设定值进行比较，其中位于单独重力脱水区的超声波检测厚度设定值为10毫米，主机重力脱水区的超声波检测厚度设定值为15毫米，如低于设定值控制器会根据差值量计算出需要增大电动比例阀开度的数值量，并启动电动阀执行机构通过增大阀门开度进行修正，如高于设定值则进行反向操作。如检测值在设定范围内则维持阀门开度，其中单独重力脱水区控制器厚度值设定为9-11毫米，单独重力脱水区线速度：4米/分钟；主机重力脱水区控制器厚度值设定为14-16毫米，主机重力脱水区线速度：2.5米/分钟。物料经两道重力脱水后的污泥汇总叠加进入楔形脱水区，随后经几道回旋辊脱水后，进入钢带压榨脱水区进行深度脱水，最后通过底层网带将物料排出机外。污泥从含固率1-3%，浓缩深度脱水后，含固率可达50%左右。

实施例2：在水处理工段产生的三种含固量为1-3%的低浓污泥（初沉污泥浓度3%、生化污泥浓度2.0%、化学污泥浓度2.1%），分别从浓缩池和2个缓存罐通过各自提升泵同时向混合池进行泵送，其中初沉污泥量450-550T/D、生化污泥量380-440T/D、化学污泥量80-130T/D，向混合池输送3台泵的参数均为：流量120立方/小时、扬程80米。初沉池泵送时间设定12分钟/次、生化泥泵送时间设定10分钟/次、化学泥泵送时间设定5分钟/次，整体间隔时间6-10分钟，以初沉时间为基准，污泥泵参数流量100立方/小时、扬程80米。由于单位时间泵送流量相同，泵送时间起点相同，因此首次在混合池形成三种污泥重量比的定量配比，以后泵泥重复以上方式。混合池中的污泥进充分搅拌均匀后通过污泥泵向浓缩深度脱水机进行供料，在污泥泵到布料装置这段工艺，通过药剂螺杆泵将药剂添加到混合器前的污泥进料管道内进行初级混合，加药螺杆泵参数流量6-8立方/小时、扬程120米。添加药剂F1的量为污泥绝干量的千分之三，进料管道内恒压值为0.5-0.8兆帕，混合器搅拌参数30-35转/分钟。混合污泥和药剂在混合器内充分混合絮凝后，通过电动进料阀门分别进入第一布料装置及第二布料装置，布料装置将污泥分别布置独立浓缩重力脱水区及主机浓缩重力脱水区，安装在两道重力脱水区末端的超声波测厚仪，用于检测浓缩后的污泥厚度，并把检测到的厚度数字信号反馈到控制器进行PID运算并和设定值进行比较，其中位于单独重力脱水区的超声波检测厚度设定值为10毫米，主机重力脱水区的超声波检测厚度设定值为15毫米，如低于设定值控制器会根据差值量计算出需要增大电动比例阀开度的数值量，并启动电动阀执行机构通过增大阀门开度进行修正，如高于设定值则进行反向操作。如检测值在设定范围内则维持阀门开度，其中单独重力脱水区控制器厚度值设定为9-11毫米，单独重力脱水区线速度：4米/分钟；主机重力脱水区控制器厚度值设定为14-16毫米，主机重力脱水区线速度：2.5米/分钟。物料经两道重力脱水后的污泥汇总叠加进入楔形脱水区，随后经几道回旋辊脱水后，进入钢带压榨脱水区进行深度脱水，最后通过底层网带将物料排出机外。污泥从含固率1-3%，浓缩深度脱水后，含固率可达50%左右。

Claims (4)

1.一种污泥连续深度脱水智控工艺方法，其包括以下步骤：

第一步：混合阶段，顺序执行H1至H4：

H1：污水进入混合池后，含泥量大的初沉污泥直接进入浓缩池存放，含泥量较少的生化污泥和化学污泥先进入各自的污泥缓存罐；

H2：浓缩池中的初沉污泥通过时间继电器控制污泥泵定时向污泥混合池输送；

H3：生化污泥和化学污泥通过时间继电器控制污泥泵由污泥缓存罐向污泥混合池输送；

H4：初沉污泥、生化污泥、化学污泥每次向混合池泵送污泥的时间起点相同，通过三种泵的时间继电器控制三种污泥的泵送时间，实现三种污泥的定量配比，通过混合池的搅拌器实现三种污泥的均匀混合；

第二步：运行阶段，顺序执行S1至S6：

S1：混合池中的污泥通过污泥泵，药剂通过计量螺杆泵同时泵送，在进入混合器前的管道内实现初级混合，加药量通过加药配比算法得出F1，通过污泥泵和压力变送器的作用使得进料管道保持恒压，并把其注入混合器内；

S2：通过设置在浓缩深度脱水一体机两道重力脱水末端处的超声波浓度检测仪对重力脱水后泥层厚度进行检测，并把当前检测到的厚度H1反馈到控制器里和设定的H0形成闭环控制，从而计算出进料比例阀的开度来调节进料量从而达到控制厚度的目的；

S3：混合污泥通过两道重力脱水后叠加进入楔形脱水区，通过网带夹角之间变小进行低压脱水，然后进入上下网带夹泥辊回旋中压脱水，再进入钢带区的高压脱水区进行深度脱水；

S4：出料管道中的压力变送器，设定压力和压力变送器检测的压力送入PID控制器，计算出污泥泵的转速，并使其出料压力恒定在设定值范围；

S5：传动轮组驱动物料进入独立浓缩重力脱水区和主机浓缩重力脱水区，并通过设置在出料端的超声波厚度检测仪检测滤带上物料的厚度，当达到设定值时，物料进入渐次深度脱水组合区；

S6：物料和渐次深度脱水组合区进行楔形脱水、回旋脱水及钢带压榨脱水后，通过底层网带将物料排出机体外，整个出泥操作结束。

2.根据权利要求1所述的污泥连续深度脱水智控方法，其特征是：以实时检测进料流量F0及浓度ND0，计算出所需要的药剂的剂量F1，其中，物料进料流量F0，当前浓度ND0，药剂浓度C1(药剂浓度为固定值)，加药的配比系数K(每一单位重量的绝干污泥需要药剂K重量绝干药剂),加药当前流量F1，单位时间进料绝干量W0，药剂单位时间绝干量W1，其中K和C0都是固定的值，

W0=F0*ND0----------------------------------------------------------（1）

W1=K*W0----------------------------------------------------------（2）

W1=F1*C1----------------------------------------------------------（3）

根据式（1）、（2）、（3）得出：

F1=(K*F0*ND0)/C0-----------------------------------------------------（4）

式（4）就是加药配比算法。

3.根据权利要求1所述的污泥连续深度脱水智控方法，其特征是：所述进料管道为2个。

4.根据权利要求1所述的污泥连续深度脱水智控方法，其特征是：所述进料管道的恒压值为0.4-0.8兆帕。