污水處理廠回流污泥泵房的改造與設計

楊學 張繼偉

摘要：回流污泥泵房是污水處理工程中重要環節之一，對生物處理設施的運行效果有較大的影響，因此，如何合理的設計回流污泥泵房至關重要。本文對實際污水處理廠中回流污泥泵房存在問題及優化改造內容進行較為詳盡的論述，并提出回流污泥泵房設計過程中的注意事項。

關鍵詞：回流污泥，變頻器，套筒閥，集水池

中圖分類號： TN773 文獻標識碼： A

Transformation and design of return sludge pump room in sewage treatment plant

Yang xue ,Zhang jiwei

Shandong Guoxin Environmental Systems Co,.Ltd, Dezhou 253034,China

Abstract：Return sludge pump room is one of the important link in the wastewater treatment engineering, who has great influence to the biological treatment facility's running effect .Therefore, how to reasonable design return sludge pump is very important.This paper?discusses problems of the return sludge?pump?the actual?sewage treatment plant?and content of Optimization and transformation in detail,and puts forward the?matters needing attention?in the design process of?the return sludge?pump.

Key words：Return sludge;The inverter;Sleeve valve;collecting tank

引言：

在污水處理活性污泥法工藝流程中，污泥泵房已成為不可或缺的必要環節之一。污泥泵房包括初沉污泥泵房、回流污泥泵房、剩余污泥泵房、濃縮污泥泵房等等。其中回流污泥泵房和剩余污泥泵房（一般二者合建）更是必不可少，特別是在一些具有脫氮除磷功能的處理工藝中。本文將根據對具體工程中回流及剩余污泥泵房的改造，探討其設計過程中的注意事項。

一、改造實例

1、改造前現狀

某工程為處理規模1.5萬m3/d的污水處理廠，生物處理采用AAO工藝，建有2座中進周出輻流式二沉池，2座二沉池中間設置回流及剩余污泥泵房1座，收集二沉池排出污泥，一部分作為回流污泥由回流污泥泵提升至厭氧池，另一部分作為剩余污泥由剩余污泥泵提升至貯泥池。

回流污泥泵數量為2臺，1用1備，回流比設計值為100%，剩余污泥泵2臺，1用1備，每臺泵出水管上均設有止回閥和手動閘閥。污泥泵房與二沉池之間的連接管上均設有手動閘閥，以防檢修時切斷泵房與二沉池之間的連通。所有閥門均設置在閥門井中。

2、存在問題

目前該工程回流污泥泵房主要存在以下兩大方面的問題：

第一方面，回流泵設計流量按回流比100%設計，而污水廠運行過程中由于處理水量及水質的變化，實際需要的回流量并非總是一個固定值，一般要少于設計值，這就需要調節回流污泥量。而本工程回流泵為2臺，1用1備，要么開一臺，要么開兩臺，要么全停，其他值則無法調節。

但為滿足運行要求，有時只能通過調節泵出口閥門來實現對回流量的改變。但由于泵出口閥門設置在閥門井內，經常調節很不方便。調節閥門是通過增加阻力達到控制流量的目的，同時也增大了泵的能耗，而且不能準確計量實際回流量。對生物處理工藝的運行效果產生一定影響。

第二方面，當一座二沉池檢修需要放空時，為不影響另一座二沉池工作，也防止回流污泥倒流入放空池，需將要檢修的二沉池與回流污泥泵房之間連通管上的閥門關閉。但由于污水處理廠運行時間較長，且污水污泥侵蝕和雜質的積累等原因，各種設備及管件均有不同程度的生銹及老化現象，導致閥門關不緊，使得回流泵房中的部分回流污泥仍然有倒流現象，給檢修帶來很多不便。

3、改造措施

針對以上存在的兩方面問題，本著充分利用原有設備、盡量減少投資的原則，對回流污泥泵房進行改造，改造措施主要有：

（1）改變回流污泥量方法，除采用調節出口閥門外，還可以將大流量泵變成多臺小流量泵，通過改變開啟泵的臺數實現；也可以給泵設置變頻器，通過改變泵的轉速調節出流量。

調節出口閥門，需要人工調節，操作不便，既增加工人工作，又使設備能耗增加；將大流量泵改成多臺小流量泵，由于泵房已經建成，泵的基礎、出水管道、閥門等均以鋪設，要改成多臺小泵，工程量較大，不宜實現；而安裝變頻器較為容易，且控制方便，調節流量的同時還可節省能耗。

所以，設計增設一臺變頻器，以一拖二的方式控制一用一備的兩臺泵，以根據運行需要調節回流污泥量的大小。

（2）污水廠的進水量和水質在廠區進水口處均有計量，隨著水量或水質的變化，為達到處理要求，需要回流量有所變化，這就要用變頻器調節。那么調節后的回流量具體是多少呢？可以根據泵的轉速變化計算出數值。但這與實際情況仍有誤差，而且不直觀。

所以，在回流污泥泵出水總管上增設電磁流量計，這樣就可以實時顯示回流污泥量的多少，給運行人員提供更準確、更直觀、更快捷的數據，以確保生物池安全、高效運行。

（3）連通二沉池與污泥泵房之間的管道中間不管設置何種形式的閥門，比如蝶閥、閘閥等等，時間長了，都難免出現關不嚴的現象，影響運行維護。那么如何從根本上解決這個問題呢？

本次設計采用在連通管道出口端設置套筒閥的方法。具體就是將二沉池向回流污泥泵房排泥管道的出口端焊接一段垂直向上的豎管，豎管上端設置套筒閥。套筒閥最高閥位標高比二沉池液位高50mm，最低閥位比二沉池液位低1150mm，閥門操作盤設置在池頂，操作簡單、方便。利用套筒閥代替其他形式的閥門，控制靈活、閥門關閉效果好，而且可以節省閥門井，節省平面占地。

二、設計要點

1、回流及剩余污泥泵的配置：①回流污泥泵：一般活性污泥法的回流比20%—100%，不同的處理工藝有不同需要，根據運行情況進行調節。故選擇回流污泥泵時，要考慮以后對回流量的調節。根據具體的工藝需要，采用至少2用1備的配置方式，或采用1用1備，但設置變頻器調節的方式。②剩余污泥泵：剩余污泥泵的作用是將剩余污泥提升排入貯泥池、消化池或直接排入脫水機房脫水，故剩余泵的配置主要根據污泥量的大小，以及配合脫水機工作的時間決定，一般采用1用1備。

2、閥門及閥門井設置：回流污泥泵和剩余污泥泵的出水管上均應設置止回閥和調節閥，以便需要時切斷水流和防止水錘對泵的影響。止回閥和調節閥均應放置在閥門井內。為避免閥門井過深過寬，所選閥門應盡量少占空間。由于閘閥閥桿較長，會加大閥門井的深度，而且操作不如蝶閥靈活，所以一般宜選擇碟閥。閥門井總高度不宜過高，以不超過2米為宜，井內需設置集水坑，閥門井較深時還應設置爬梯。

3、集水池設計：集水池的有效容積應滿足不小于最大一臺泵5分鐘的出流量，最低液位滿足污泥泵的設備要求，最高液位根據有效容積及平面尺寸，并結合最低液位確定。由于二沉池與集水池連通，當泵停止工作時，二沉池與集水池將形成U型連通管，此時，集水池液位與二沉池液位相平，故集水池的頂標高要高于二沉池的最高液位，一般采用和二沉池頂標高一致。

4、排泥閥的設置：二沉池內的污泥由污泥管道排入集水池，為便于構筑物單獨檢修，一般在排泥管道上設置閥門，此閥門宜為套筒排泥閥，以避免閥門故障時檢修困難等問題。套筒排泥閥設置在污泥管道豎直向上的出口端，閥門調節的最高點一般為最高液位（儀二沉池設計最高液位）以上50—100mm，最低點為最高液位以下950—1150mm，即調節范圍為1000mm—1200mm。

5、起吊裝置：為安裝及檢修方便，泵房內可根據需要設置起吊裝置，一般采用電動葫蘆。電動葫蘆應根據需起吊的污泥泵的重量選型。為便于將吊出的污泥泵及時運走維修，電動葫蘆的導軌一般要伸出集水池壁外1.5m。

結束語：

污泥回流泵房在污水處理過程中起著重要的作用，合理設計、優化選型，可有效降低投資，提高設備利用率，簡化操作程序，方便維護管理，是整座污水處理廠設計與運行中重點之一，需要認真對待。

參考文獻：

1、室外排水設計規范（GB50014—2006（2011版）） ，中國計劃出版社，2011

2、呂東方，污泥回流泵站的設計要點，城市建設理論研究，2012，（6）

3、孫穎凱、郭照冰，科技與企業，2014年第16期

4、給水排水設計手冊第5冊（第二版），中國建筑工業出版社