國產(chǎn)臥螺離心機(jī)在污泥脫水中的應(yīng)用

    1　構(gòu)成及工作原理

    1 1　機(jī)組構(gòu)成及工藝流程

    ＬＷ420×1750ＢＤ型臥螺離心污泥脫水機(jī)組主要由ＬＷ420×1750ＢＤ型臥螺離心機(jī)、全自動絮凝劑制備投加裝置、污泥粉碎切割機(jī)、進(jìn)泥泵、加藥泵、單螺桿污泥輸送泵、流量計(jì)和全自動控制系統(tǒng)等構(gòu)成。其工藝流程見圖1。

    1 2　工作原理

    臥螺離心機(jī)是臥式螺旋卸料離心機(jī)的簡稱,主要由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓,與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)速略低的螺旋和差速器等部件組成。當(dāng)污泥進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓腔后,高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力,污泥顆粒由于密度大,離心力也大,因此污泥被甩貼在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上,形成固環(huán)層;而水的密度較小,離心力也小,只能在固環(huán)層內(nèi)側(cè)形成液環(huán)層。由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同,二者存在相對運(yùn)動（即差轉(zhuǎn)速）,把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的污泥推向轉(zhuǎn)鼓小端出口處排出,分離出的水從轉(zhuǎn)鼓的另一端排出。差速器的作用是使轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間形成一定的轉(zhuǎn)速差。污泥中投加絮凝劑,以產(chǎn)生絮凝作用,使分散的污泥顆粒聚集產(chǎn)生較大的絮凝體,加速泥水分離。

　　1 3　技術(shù)性能

    轉(zhuǎn)鼓直徑420ｍｍ,長度1750ｍｍ,長徑比4 17,轉(zhuǎn)速0～3400ｒ/ｍｉｎ;分離因數(shù)2700;主電機(jī)功率30ｋＷ,輔電機(jī)功率7 5ｋＷ;噪聲≤85ｄＢ;污泥處理能力20～30ｍ3/ｈ（污泥含水率為94%左右）;泥餅含水率≤75%,上清液含固率≤5‰;泥餅回收率≥94%;絮凝劑投加量≤4ｋｇ/ｔＤＳ。

    2　運(yùn)行數(shù)據(jù)及分析

    機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)見表1。

    2 1　機(jī)組的處理能力進(jìn)泥含水率在94%左右的條件下,每臺機(jī)組的處理能力為20～30ｍ3/ｈ,每小時(shí)生產(chǎn)干泥（含水率為零的污泥）1 2～1 8ｔ,每臺機(jī)組zui大處理量為720ｍ3/ｄ。水處理工藝所產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)濃縮、消化后,每天約700ｍ3左右（含水率94%左右）,一臺機(jī)組運(yùn)行就可滿足工藝要求。2ｍ寬的帶式壓濾機(jī)每小時(shí)生產(chǎn)干污泥（含水率為零的污泥）量為500～600ｋｇ,處理能力不及臥螺離心機(jī)。

    2 2　機(jī)組電耗

    ＬＷ420×1750ＢＤ型臥螺離心脫水機(jī)采用雙電機(jī)雙變頻驅(qū)動方式,轉(zhuǎn)鼓和螺旋由主電機(jī)驅(qū)動,轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間的差轉(zhuǎn)速靠差速器帶動輔電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生制動力來實(shí)現(xiàn),輔電機(jī)工作時(shí)處于發(fā)電狀態(tài),不消耗電能,輔電機(jī)發(fā)出的電通過主、副變頻器共用母線,將電能反饋給主變頻器,離心機(jī)主機(jī)的耗電電流小于主電機(jī)的電流減去輔電機(jī)的發(fā)電電流。主電機(jī)功率為30ｋＷ,主要考慮到離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓和螺旋轉(zhuǎn)動慣量大,啟動電流高而配置的。主機(jī)實(shí)際耗電電流不到40Ａ,離心機(jī)主機(jī)噸干泥的耗電量在11～13ｋＷ·ｈ之間,6%左右進(jìn)泥濃度條件下的帶式壓濾機(jī)主機(jī)噸干泥耗電量在16～20ｋＷ·ｈ之間（主要是沖洗水泵的耗電）。

    2 3　絮凝劑的消耗

    臥螺離心脫水機(jī)組絮凝劑單耗為3～4ｋｇ/ｔＤＳ,由表1可以看出,隨著離心機(jī)進(jìn)泥量的增加,離心機(jī)絮凝劑的單耗也隨之增加,污泥回收率隨之降低。因進(jìn)泥量增加后,污泥在離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間縮短,必須通過增加絮凝劑量提高絮凝效果,使泥水分離速度加快。另外,絮凝劑的單耗還與污泥的性質(zhì)有關(guān),如果污泥消化處理不*或濃縮池內(nèi)停留時(shí)間較長,正值酸化階段,污泥的比阻增大,這種污泥脫水比較困難,絮凝劑的單耗將增加。消化充分的污泥比未經(jīng)消化的污泥可節(jié)省1/4～1/3的絮凝劑投加量,因此在污泥處理的運(yùn)行管理中要盡量避免污泥出現(xiàn)酸化。

    2 4　機(jī)組差轉(zhuǎn)速

    差轉(zhuǎn)速增大時(shí),污泥在離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間縮短,并加大了對液環(huán)層的擾動,污泥的回收率和泥餅的含固率都將降低,但增大差轉(zhuǎn)速可提高離心機(jī)的處理能力。差轉(zhuǎn)速減少時(shí),污泥在離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間延長,對液環(huán)層的擾動也減輕,污泥回收率和泥餅含固率都將提高,但離心機(jī)的處理能力將降低。因此,離心機(jī)的進(jìn)泥量增加后,必須相應(yīng)地提高離心機(jī)的差轉(zhuǎn)速。

    2 5　主輔電機(jī)電流

    由表1可看出,在主電機(jī)轉(zhuǎn)速一定的條件下,進(jìn)泥量增加,主電機(jī)電流也相應(yīng)增加。在進(jìn)泥量一定的條件下,輔電機(jī)的電流隨著差轉(zhuǎn)速的增加而減少,差轉(zhuǎn)速不能太低,否則將由于污泥在機(jī)內(nèi)積累過量,使固環(huán)層大于液環(huán)層,輔電機(jī)過載而損壞離心機(jī)。

    3　機(jī)組運(yùn)行中遇到的問題

    （1）排泥和排水不暢,造成分離出的泥和水在轉(zhuǎn)鼓和罩殼之間相互串通。由于轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn),臥螺離心機(jī)分離出的泥和水也以比較高的流速從排泥口和排水口向外“噴射”。因轉(zhuǎn)鼓與罩殼之間存在間隙,排泥口和排水口之間是相通的,如果排泥和排水不暢,會造成離心機(jī)分離出的泥和水相互“串通”,使泥變稀或水中帶泥,嚴(yán)重影響分離效果。特別是排泥不暢,轉(zhuǎn)鼓和罩殼之間堵滿泥,會使主電機(jī)過載,而致離心機(jī)組不能正常運(yùn)行。因此,離心機(jī)的排泥設(shè)備和排水系統(tǒng),必須有足夠的能力,才能保證離心機(jī)正常運(yùn)行。

    （2）當(dāng)污泥中含有比水密度小的有機(jī)顆粒時(shí),其高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力也小,這些有機(jī)顆粒無法沉積到轉(zhuǎn)鼓壁上,只能懸浮在水中,隨水排出機(jī)外。臥螺離心污泥脫水機(jī)無法將密度較小的有機(jī)污泥顆粒分離出。

    （3）污泥不宜提前絮凝。在離心機(jī)的進(jìn)料口處污泥和絮凝劑同時(shí)進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓腔,瞬間絮凝并通過離心力的作用使泥水快腔之前絮凝,形成大的絮團(tuán),絮團(tuán)進(jìn)入離心機(jī)后,將被打碎,使泥水不易分離,分離效果變差。

    （4）進(jìn)泥泵和加藥泵的流量選擇要合理,保證變頻器在合理的頻率范圍內(nèi)工作。離心機(jī)的進(jìn)泥泵、加藥泵采用變頻器調(diào)節(jié)流量。變頻器在低頻率條件下長期連續(xù)運(yùn)行時(shí),因轉(zhuǎn)速低扭矩大,導(dǎo)致電機(jī)電流過高,容易出現(xiàn)故障,對電機(jī)也不利。

    4　結(jié)語

    國產(chǎn)ＬＷ420×1750ＢＤ型臥螺離心污泥脫水機(jī)組在淄博市污水處理公司近1年的應(yīng)用表明,其不但處理能力大,而且可自動連續(xù)可靠運(yùn)行,滿足了剩余污泥全部脫水的要求,保證了水處理工藝的正常運(yùn)行。