臥螺離心脫水機(jī)在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 臥螺離心脫水機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理
1.1 臥螺離心脫水機(jī)結(jié)構(gòu)
臥螺離心脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、差速器、進(jìn)料口、液相出口、固相出口、液位擋板、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。
1.2 臥螺離心機(jī)脫水原理
污泥與絮凝劑同時(shí)從進(jìn)泥料口進(jìn)入離心機(jī)，在離心機(jī)腔體內(nèi)，絮凝劑對(duì)母液中的污泥產(chǎn)生絮凝作用，生成重于水的大顆粒固體，由于固液兩相存在密度差，在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，離心力加快固相顆粒的沉降速度，固體趨向轉(zhuǎn)鼓壁，分離液擠向轉(zhuǎn)鼓中心，沉降到轉(zhuǎn)鼓壁上的固體被螺旋輸送器推向固相出口，排出腔外，分離后的清液經(jīng)分離葉片進(jìn)一步澄清，通過轉(zhuǎn)鼓液相出口排出。
2 臥螺離心脫水機(jī)的選型及結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
2.1 工業(yè)污泥的特點(diǎn)
工業(yè)廢水（本文中主要指化工、印染、造紙等工業(yè)廢水）中含有大量的纖維、機(jī)械雜質(zhì)、殘留化學(xué)品等，排污企業(yè)在廢水預(yù)處理過程中，將部分留在污泥中的可利用雜質(zhì)，通過篩選、除砂等方式提取回用，其余不能再利用的雜質(zhì)、纖維等與廢水中殘留化學(xué)品、機(jī)械雜質(zhì)等通過污水排放，流入集中污水處理廠。
此類工業(yè)污泥的主要特點(diǎn)是：
（1）雜質(zhì)含量大。較城市生活污水產(chǎn)生的污泥量而言，其纖維、機(jī)械雜質(zhì)等含量大，有利于提高污泥的脫水性能，絮凝劑用量相對(duì)較少。
（2）產(chǎn)泥量較多。污水廠進(jìn)水SS濃度一般在800～1200mg/L，噸水產(chǎn)干泥量達(dá)到0.7～1.1千克。
（3）易產(chǎn)生氨氣和硫化氫等腐蝕性氣體。由于很多工業(yè)原料中含有化學(xué)藥劑和有機(jī)物質(zhì)，會(huì)在分解中產(chǎn)生氨氣和硫化氫等氣體，具有較強(qiáng)腐蝕性。
2.2 脫水機(jī)的選型
針對(duì)污泥的特點(diǎn)及管理需要，選擇設(shè)計(jì)緊湊、分離效率高、能夠連續(xù)自動(dòng)進(jìn)料、密閉性好的臥螺離心脫水機(jī)。
2.3 重要結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
（1）轉(zhuǎn)鼓直徑和有效長度。轉(zhuǎn)鼓直徑和有效長度決定污泥在離心脫水過程中的有效沉降面積，直接影響設(shè)備的處理能力。轉(zhuǎn)鼓直徑大且有效長度長的脫水機(jī)具有較大的沉降面積，延長了物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間，在轉(zhuǎn)速相同的情況下，分離效果更好。同時(shí)，大轉(zhuǎn)鼓直徑的螺旋輸渣能力大，在相同的輸渣能力下，較小轉(zhuǎn)鼓直徑的離心機(jī)其差速度低，有利于降低能耗和設(shè)備損耗。
（2）轉(zhuǎn)鼓半錐角。轉(zhuǎn)鼓半錐角的大小直接影響脫水機(jī)的輸渣速度和脫水效果，當(dāng)分離難分離的生化污泥（較其他污泥難分離）時(shí)，一般設(shè)定轉(zhuǎn)鼓半錐角在6°以內(nèi)，有利于增加液層深度，提高污泥回收率。當(dāng)需要分離的污泥中存在大量纖維且初沉污泥占60%，污泥較易分離，選用設(shè)備的轉(zhuǎn)鼓半錐角為8°，有利于提高輸渣效率，但通常轉(zhuǎn)鼓半錐角控制在10°以內(nèi)。
（3）轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速直接決定分離因數(shù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)泥餅含水率高，固化效果差時(shí)，應(yīng)提高轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速，增加離心力，以提高泥餅含固率。但轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速不宜過大，否則會(huì)破壞污泥絮凝體，反而影響脫水效果。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，較適宜的轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為2200～2400r/min。
（4）差轉(zhuǎn)速。差轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)鼓和螺旋輸送器之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速。當(dāng)脫水機(jī)的進(jìn)料含固濃度≥3%時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)高差轉(zhuǎn)速，使沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的沉泥很快從轉(zhuǎn)鼓出泥口排出。當(dāng)脫水機(jī)的進(jìn)料含固濃度＜3%時(shí)，應(yīng)降低差轉(zhuǎn)速，延長沉渣時(shí)間，增加沉渣厚度，有利于提高泥餅含固率和污泥回收率。
3 運(yùn)行管理中的常見問題及對(duì)策
3.1 調(diào)試初期的常見問題
（1）濾液混濁，污泥回收率低。污泥回收率的高低主要取決于脫水濾液中懸浮物的濃度，懸浮物濃度高則濾液混濁，部分污泥未形成泥餅，而是隨濾液排出，重新回到污水收集系統(tǒng)中，降低了脫水機(jī)的污泥處理效率。
在設(shè)備調(diào)試初期，除考慮泥藥配比是否合理外，離心機(jī)中的液位擋板高度是否合適也很重要，液位擋板的高低直接影響離心機(jī)的有效沉降容積和干燥區(qū)長度，當(dāng)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液層深度偏小時(shí)，則渣層表面的松散微粒容易隨液層排出，污泥回收率下降。因此，當(dāng)確定泥藥比合理而濾液仍混濁時(shí)，可適當(dāng)提高液位擋板，使擋板高度接近液層臨界值（液層中濁、清分界點(diǎn)的高度），取得較好效果后，其他設(shè)備可依次調(diào)整。
（2）轉(zhuǎn)鼓內(nèi)經(jīng)常堵料。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)堵料現(xiàn)象，一種堵料發(fā)生在設(shè)備啟動(dòng)期，常見為啟動(dòng)時(shí)電機(jī)過載報(bào)警，檢查后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)存在相對(duì)干燥的污泥，泥量較少時(shí)，可通過系統(tǒng)沖洗排除故障，泥量多時(shí)，則需打開機(jī)蓋，拉出螺旋沖洗。下次停機(jī)時(shí)延長沖洗時(shí)間，直至濾水清澈。另一種堵料發(fā)生在運(yùn)轉(zhuǎn)中，屬人為操作問題，如進(jìn)料污泥濃度高，而差轉(zhuǎn)速控制較低，造成沉渣時(shí)間延長，沉渣層過厚，導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓內(nèi)堵料，此時(shí)可通過提高差轉(zhuǎn)速加快輸渣速度來排除故障。
還有一種堵料是工業(yè)污泥中的固態(tài)雜質(zhì)積聚造成，如常見的塑料垃圾，由于塑料片柔韌性好且不易被切割機(jī)打碎，隨污泥進(jìn)入離心機(jī)后，會(huì)貼附在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，長期積累后形成堵料。為了解決類似問題，將進(jìn)料切割機(jī)由擠壓切割改為刀片切割，同時(shí)定期打開機(jī)蓋沖洗，有效降低了堵料頻率。解決此類型堵料的關(guān)鍵是從源頭杜絕塑料片進(jìn)入污泥。
3.2 運(yùn)行中的常見問題
（1）進(jìn)料污泥性質(zhì)發(fā)生變化。工業(yè)廢水中污泥的腐敗程度對(duì)污泥性質(zhì)影響很大。污泥中纖維含量高時(shí)污泥易于脫水，可降低絮凝劑投加量，調(diào)低液層擋板。當(dāng)污泥中的纖維短（通常伴有腐敗）時(shí)，污泥黏性較高，不易脫水，應(yīng)適當(dāng)降低脫水機(jī)進(jìn)料量，增加藥劑稀釋倍數(shù)，提高藥泥接觸面積，以保證脫水效果。
季節(jié)交替，氣溫變化等也對(duì)污泥性質(zhì)有很大影響，此類影響一般發(fā)生在春夏換季和秋冬換季時(shí)，當(dāng)氣溫較低時(shí)，活性污泥所帶負(fù)電荷較氣溫高時(shí)少，活性污泥胞外分泌物中含有更多的黏性物質(zhì)，污泥親水性更強(qiáng)，污泥的壓縮性降低而難于沉降，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低脫水機(jī)進(jìn)料量，增加絮凝劑稀釋倍數(shù)，同時(shí)可向進(jìn)料污泥中投加鐵鹽，破壞污泥表面黏性和親水性，有利于降低污泥比阻，提高濾水性。
（2）絮凝劑應(yīng)用不當(dāng)。在污泥脫水方面，一般使用陽離子聚丙烯酰胺作為絮凝劑來降低污泥的比阻，使污泥固液分離后易于脫水。絮凝劑應(yīng)用不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)污泥脫水效果差、污泥回收率低及藥劑浪費(fèi)等問題。
選擇聚丙烯酰胺時(shí)，要充分考慮到臥螺離心脫水機(jī)的特性，在運(yùn)行中的離心機(jī)，轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)，想要得到較好的泥水分層效果，要求沉渣層相對(duì)密實(shí)。因此，選用的聚丙烯酰胺分子量一般不低于1000萬，離子度為50%～70%。
絮凝劑用量要適中，不應(yīng)過分強(qiáng)調(diào)濾水清澈，絮凝劑投加過量不但浪費(fèi)嚴(yán)重，而且濾水中泡沫增多，給管理帶來不便。一般建議將污泥回收率控制在95%左右即可，此時(shí)的脫水效果和絮凝劑用量達(dá)到較合理狀態(tài)。
（3）腐蝕氣體對(duì)設(shè)備的影響。由于工業(yè)污泥脫水過程中常產(chǎn)生硫化氫和氨氣等腐蝕性氣體，對(duì)設(shè)備元器件危害很大，離心機(jī)控制系統(tǒng)中的變頻器、液晶屏、控制器等部件容易因腐蝕而出現(xiàn)故障。對(duì)此，將離心機(jī)控制系統(tǒng)與脫水機(jī)隔離，同時(shí)增加正壓送風(fēng)系統(tǒng)對(duì)隔離間換氣，取得了不錯(cuò)的效果。建議在脫水機(jī)房設(shè)計(jì)時(shí)考慮腐蝕氣體對(duì)設(shè)備的影響，將脫水機(jī)和控制柜分室安放，可降低設(shè)備腐蝕性故障，延長設(shè)備壽命。
4 結(jié)語
（1）臥螺離心脫水機(jī)適合處理工業(yè)廢水處理中產(chǎn)生的污泥。
（2）臥螺離心脫水機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行管理關(guān)鍵是把握污泥、設(shè)備和絮凝劑三者之間的平衡，需要現(xiàn)場(chǎng)操作人員細(xì)心觀察，認(rèn)真總結(jié)，從實(shí)際運(yùn)行中不斷摸索規(guī)律，使臥螺離心脫水機(jī)始終保持高效率運(yùn)行。
