国电仙女河污水处理厂是东北地区处理规模较大的污水处理厂之一，汇水面积为44平方公里。污水厂主要处理本市铁西地区城工业废水和生活污水，其中工业废水约占40%。水厂污泥处理系统采用离心脱水方式，将污泥含水率降低至80%以下后外运。

水厂污泥处理情况：沉淀池内的污泥通过排泥泵（Q=60m³/h，H=5m）由S3D池排入一、二期污泥缓冲池，缓冲池内各设搅拌器1台，保持污泥浓度比较均匀。经脱水间内的污泥切割机将污泥中较大的纤维物质等打碎，再经污泥提升泵提升进入离心脱水机，通过加入絮凝剂使污泥与水迅速分离，再经螺旋输送机将脱水后的污泥输送到污泥运输车内外运，污泥系统设计出泥量为400吨/日。

1 水厂污泥浓缩脱水成套设备工艺流程

1.1 成套设备组成

污泥浓缩脱水成套设备主要包括：卧螺离心机、污泥切割机、污泥进料泵、絮凝剂自动投配系统、电磁流量计、无轴螺旋输送机、电控系统。

1.2 工艺流程

待处理污泥经污泥切割机由污泥进料泵输入卧螺离心机，絮凝剂在卧螺离心机进料口前加入污泥管道中，污泥量和絮凝剂用量分别由电磁流量计计量。经卧螺离心机脱水后的泥饼由无轴螺旋输送机输送至泥斗或车上，而分离液则排回原污水处理系统进浓缩脱水。

1.3 主要工艺技术条件

污泥进泥浓度：2%。

污泥脱水后含水率：75～80%。

离心机处理能力：35～40m³/h。

分离液悬浮物：1000mg/L。

污泥有机成分：≤65%。

2 絮凝剂用量波动因素

降低污泥含水率的过程中絮凝剂发挥着关键作用，同时其费用也在水厂的运行成本占有一定的比重。影响絮凝剂投加量的因素很多，包括进泥浓度、稀释药剂浓度、投加比等，所以投加量很难进行精细的掌控，导致上下波动较大，费用时而较高。经过一段时间的稳定运行，根据不同运行条件下对各项参数的检测，我们发现水厂污泥脱水耗药率与稀释药剂浓度、温度、污泥浓度和污泥有机分四个参数明显相关。

2.1 絮凝剂用量投加的实验

我厂污泥脱水的用药（絮凝剂）由供货公司运输至储药池内，经药泵提升到溶药搅拌装置，通过与水的混合搅拌，达到稀释的目的。因此在进泥浓度正常为2%和保证出泥达标75～80%要求的前提下，药剂的投加量确定。

（1）对药厂原药含固率化验：对原药进厂一共化验7次，平均浓度为1.89%，低含固量浓度为1.73%，高含固率浓度为2.18%.

（2）取一段时间设备运行：在原药平均浓度为1.89%和离心脱水机扭矩不变的前提下，一台机组时间继电器的时间设为30分钟运转3分钟，稀释药浓度为0.45%；另取一段时间，设定的数值为30分钟运转4分钟，稀释浓度为0.61%。

（3）加药泵加药时间（加药时间/间隔时间）为10-20s/3min，2台药泵，化验出泥含水率分别为77.4%和78.3%。

从实验中可以看出，原药浓度的稀释即时间继电器时间间隔和药泵的运转时间的参数设定，是掌握脱水机泥和药的投加比的重要因素。

2.2 气温与絮凝剂消耗的分析

药剂的上机浓度值为2‰～4‰之间，絮凝剂稀释以及提升到离心脱水机的过程中无加热装置，污泥进入离心脱水机前也无加热装置，因此絮凝剂与污泥混合时的温度完全取决于气温。

2010年9月至2011年9月，共13个月的时间，每个月对脱泥间的月平均气温及平均药耗进行了统计，发现随着气温的升高，污泥脱水耗药率相应降低，由于考虑到其它参数对药耗的影响，将气温分为三个阶段：-20℃～0℃、0℃～20℃、20℃以上。通过对比发现，这三个阶段药耗平均值有明显差异，气温越低药耗越高。

2.3 污泥浓度与絮凝剂消耗的实验

由于采用曝气生物滤池工艺，无二沉池，因此生化处理部分的污泥与初沉污泥一起均在高效反应沉淀池内的斜管沉淀处排放至污泥缓冲池。污泥缓冲池内设有搅拌装置，经搅拌后由污泥泵提升至离心脱水机。在正常运行条件下，缓冲池内的污泥浓度正常应为1%～4%左右。

根据2011年1-9月份每日污泥上机浓度与药耗情况，将污泥浓度分为＜1%、1%-2%、2%-3%、3%-4%、＞4%进行每日药耗分类，计算出不同污泥浓度区间内的平均药耗。当污泥浓度小于1%的情况下药耗明显增加，而污泥浓度在1%-3%左右药耗基本比较平稳，随着污泥浓度继续升高，药耗也有明显增加的趋势。

2.4 污泥有机分含量与絮凝剂消耗的检测

污泥有机分是指可挥发性悬浮固体占污泥总悬浮固体的百分比，水厂的污泥为初沉污泥与活性污泥的混合液，其有机成分含量主要取决于进水水质，由于水厂来水中生活污水约占60%，工业废水约占40%，上游企业主要包括制药厂、化工厂等。当进水污染物浓度较高，尤其是COD值较高时，会造成污泥的有机含量升高，水厂的污泥有机分含量一般在40%-70%之间。2011年1-9月份，水厂共有36天进行了缓冲池污泥有机分检测，并对检测当日吨干泥药耗进行了统计，将污泥有机分从低到高分为三个阶段，40%-50%、50%-60%、60%-70%，可以看出随着污泥有机分不断升高，药耗有明显增加的趋势。

3 对絮凝剂消耗的控制措施

在水厂实际运行过程中，为做到节能降耗，有效控制药耗指标，结合离心脱水机的运转特性，水厂制定了明确的节能降耗管理办法：

（1）调整好进入缓冲罐的排泥时间工艺参数，确保离心机上机进泥浓度控制在2%左右。

（2）药剂的上机量可通过药剂稀释装置前的加药泵控制，正常情况下加药泵为间隔开启，通过调整加药泵的开启和间隔时间调整每日用药量。

加药泵的开启时间在一定范围内调节，在确保以下两个目标的前提下尽可能降低加药时间。目标一是污泥脱水后干泥含水率在75%-80%；二是脱水后的上清液控制在1000mg/l以下，但不能过低，否则将导致絮凝剂浪费。

（3）由于季节不同，对絮凝剂的效能影响较大，因此，冬季对污泥脱水车间强化保暖，对加药箱、管线及离心机进泥管路安装电伴热装置，使污泥脱水控制系统温度保持在0-20℃之间。冬季吨干泥耗药系统在0.4-0.5kg/吨干泥，夏季吨干泥耗药系统在0.2-0.3kg/吨干泥。

（4）不同的污泥成分导致吨干泥耗药变化较大，正常水质条件下保障污泥有机成分约为50-60%，污泥有机成分超过65%将导致耗药大量增加。

4 结论

以上数据均在污水厂正常运行条件下总结得出，由于在日常运行过程中药耗受到上述四个方面同时影响，因此统计曲线的波动也较大，但仍能看出明显变化趋势。通过研究得出如下结论：

（1）东北地区，由于气温变化明显，气温变化对污泥脱水药剂有显著影响，气温越高药剂絮凝效果越好，药耗越低。

（2）根据不同污泥浓度药耗的统计，污泥浓度与药耗不成正比，为非线性关系，浓度过高或过低均会造成药耗增加，上机浓度应控制在1%-3%之间。

（3）污泥的成分与性质会对药剂产生影响，根据统计，污泥有机分含量与污泥脱水药耗明显相关，有机分越高药耗越高。

（4）水厂采取了多样控制，一年可节省原药（絮凝剂）达150多吨，价值约300多万元。