城市污水处理厂提升泵的节能运行

  仪器信息网 ·  2007-06-20 21:40  ·  30711 次点击
摘要:城市污水处理厂提升泵池内积累大量细小砂粒等固体颗粒后,影响提升泵的出水量,在相同处理量的情况下要增加提升污水能源消耗,建议污水处理厂运行过程中应防止细小砂粒在提升泵池中的淤积,定期清理泵池内积累的细小砂粒等固体颗粒,降低污水提升过程电力消耗。
关键词:提升泵;细砂;节能
城市污水处理过程中,生物池好氧处理能源消耗约占整个污水处理过程能源消耗的50%,其次是污水提升过程,因此污水提升过程的节能运行应给予高度重视。
1提升泵池砂子等细小固体颗粒蓄积对运行的影响
进入城市污水处理厂的原污水中不可避免地会含有砂子等固体颗粒,其数量的多少主要与地表径流含砂量有关,在土壤含沙比较多的地区问题比较突出。由于含砂量高且颗粒较小,容易在泵池内积蓄,一方面影响细格栅正常运行,同时严重影响污水提升泵的工作效率。前者比较直观,容易分析判断,而污水含砂量对污水提升泵的影响有时易被忽视,尤其泵房采用液位控制的情况下,以采用变频控制方式为例,当泵池中含砂量较多的时候,提升泵排水量会明显减少,在一定的进水流量条件下,泵池液位会升高,这时变频控制的提升泵将自动增加提升能力,以维持液位相对稳定。已选用的污水提升泵的额定功率是一定的,即:N=HVγ/102(KW)为一定值。
式中H:为提升泵的提水高度
V:为体积流量(m3/s)
γ:为提升污水的容重(kg/m3)
可见污水中含砂量增加导致污水容重的增加,势必造成提升水量的减少,为了维持一定的液位高度,变频器控制的水泵则必然要增加泵的转数,以维持液位相对稳定,相比之下也即增加了泵的能源消耗。
2污水提升泵池中细小砂粒积蓄的原因
在城市污水处理厂除砂过程做为预处理过程的一部分,一般由沉砂池、吸砂泵和砂水分离器构成。目前,砂水分离器普遍采用无轴螺旋式砂水分离器,砂水混合物从入口进入砂水分离器,经导流筒后分布于砂水分离器中。砂子等固体颗粒在重力作用下沉降到底部无轴螺旋U型槽内,靠螺旋的转动把固体颗粒从排砂口排入砂箱,沉降澄清后的污水经集水槽上口三角堰汇集后排出,返回提升泵池。
由于砂子等固体颗粒是靠无轴螺旋在U型槽内的转动,借助螺旋的旋转刮带把固体颗粒移出,在污水的洗涮作用下一些细小砂粒不能完全排出,造成细小砂粒在砂水分离器中积累,由排水口随水流返回提升泵池,在操作方法不当,超过砂水分离器正常进水量的情况下更是如此。在除砂过程中无轴螺旋式砂水分离器即是一种重力沉降设备,同时又作为一台固-液分离设备使用,出水中带走细小砂粒也属必然。可见无轴螺旋式砂水分离器作为固-液分离设备有其重要缺陷。细小砂粒的蓄积,一方面加快设备磨损,同时还影响提升水泵的工作效率,增加提水能耗。
3改进方法及建议
为了保证城市污水处理厂污水提升过程节能运行,在此介绍两种防止提升泵池细小砂粒淤积的除砂方法。
在污水中含砂量较高,且细小砂粒较多的情况下,可以利用过滤器替代无轴螺旋式砂水分离器,进行固-液分离。结构如图所示。
过滤器为圆筒状结构,底板上面焊接着支撑板,把一定厚度的滤板上开?覬=2-3mm小孔,孔距为10mm,放在支撑板上,过滤器直径大小及高度应在计算后确定,其容积应不小于吸砂泵5分钟进水流量,保证砂水混合物在过滤器内停留时间大于在砂水分离器内的停留时间。当砂水混合物进入过滤器后,砂粒被滤板拦截,污水经过滤由排水口返回提升泵池。当砂水混合物积累达一定量时,液位升至溢流口之后,上层沉降后的污水可以通过溢流口返回提升泵池,这时过滤器在过滤的同时还当作重力沉降设备使用,利用吸砂泵的运行时间间隔,定期人工清理过滤器,由排砂口排除砂子等固体颗粒。这种砂水分离方法要比无轴螺旋式砂水分离器效果好,可以避免细小砂粒返回提升泵池,不足之处在于要人工定期清除过滤所得的砂子等固体颗粒。按10万吨/日处理量,除砂3m3/日的砂量来看,人工分批清除也比较容易完成。
在无轴螺旋式砂水分离器出水口,加装如上所述的过滤设备,使砂水分离器排出的水通过过滤器之后再返回提升泵池,大部分固体颗粒经无轴螺旋式砂水分离器分离排除,出水夹带的细小颗粒在过滤器中去除,这种方式与前者相比,可以减小劳动量。

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