新一代污泥脫水高干度離心機的應用
行業(yè)動態(tài)
某污水處理廠的設計處理水量為7316×104m3/d，服務范圍為東起福田區(qū)皇崗路西至南山區(qū)的特區(qū)中西部地區(qū)，服務面積103km2。該廠的建設分為兩套處理系統(tǒng)， 套處理規(guī)模3512×104m3/d，已于2000年12月全部建成并投入使用。
1 選用高干度離心機的原因
該廠裝有1臺臥式螺旋離心脫水機、3臺帶式壓濾機。按設計要求，離心機常開、3臺帶式壓濾機兩用一備，污泥處理能力實際上只能滿足處理污水25×104m3/d的要求。目前該廠日處理污水量呈上升趨勢，高達40×104m3/d。該廠已將備用的帶式壓濾機啟用，但也只能滿足30×104m3/d的污水處理能力。3臺帶式壓濾式脫水機系由芬蘭進口，且已連續(xù)工作多年，其運行狀態(tài)差，維修任務重、時間長，占地面積大，更換備件不便，工作人員的勞動強度高，勞動環(huán)境差。所以，在擴容時考慮選用處理量大的離心機逐步將帶式離心機替換?？紤]到國產(chǎn)設備在相同的處理能力下投資遠低于進口產(chǎn)品，產(chǎn)品的售后服務支持好，修理方便，備件易于更換等優(yōu)點，該廠引進了新一代污泥脫水（濃縮脫水一體）高干度離心機LW530×2270NY成套設備。與該廠原有離心脫水系統(tǒng)所不同的是，此系統(tǒng)采用了國際 水平的大長徑比、高轉速、液壓小差速系統(tǒng)，差速根據(jù)負載自動反饋調(diào)節(jié)，推料功率自動補償使污泥得到雙向擠壓從而得到更高的干度。
2 高干度臥式螺旋離心機的技術參數(shù)
高干度臥式螺旋離心機的LW530×2270NY技術參數(shù)如下：
轉鼓直徑：530mm
長徑比：4.13
排渣能力：40m3/h
差速：2～25r/min
轉鼓轉速：2500r/min
生產(chǎn)能力：5～45m3/h
主電機功率：30～37kW
外形尺寸：3730×1600×1100mm
轉鼓長度：2270mm
分離因數(shù)：1870
重量：3600kg
根據(jù)這些參數(shù)可以計算出該離心機的兩個重要性能參數(shù)：脫水體積和物料液相在離心機的停留時間。脫水體積決定著泥餅含固率高低；物料停留時間決定著絮凝劑消耗量。
3 螺旋離心脫水機的工作原理及特點
該機的基本工作原理與其他沉降式離心機大體相同，靠離心沉降來實現(xiàn)濃縮脫水一體化。待處理的污泥與陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑在進入離心機前混合后，由于螺旋以及轉鼓轉動產(chǎn)生的離心力使絮凝后的污泥達到固液分離。主機螺旋與轉鼓轉速差較小，整個系統(tǒng)推料過程非常緩慢，以致在螺旋葉片之間，污泥越積越多，螺旋錐段葉片全充滿時，就形成雙向擠壓狀態(tài)，使脫水污泥擠的很干。大量的污泥達到半堵塞的狀態(tài)時，自動反饋裝置將差速自動加大，推料功率增加，將擠干的污泥排出，因此就增大了污泥脫水的效率。
高干度臥式螺旋離心脫水機LW530×2270NY的特點：
（1）采用大長徑比、高轉速、小差速系統(tǒng)。大長徑比增加物料在機內(nèi)澄清及脫水停留時間。高轉速具有很大離心力，小差速減少螺旋對物料的攪拌，增加脫水停留時間，從而提高分離效果。
（2）大扭矩液壓差速器，推料扭矩大。
（3）差速自動反饋調(diào)節(jié)，推料功率自動補償，使固渣在機內(nèi)不僅受離心壓力，而且在前端兩個螺葉間作雙向擠壓以保證固渣的恒定干度，得到更干的固渣。排出固渣后自動恢復初始差速，不易發(fā)生堵料。
（4）轉鼓采用無級變頻調(diào)速。
4 離心脫水機生產(chǎn)運行情況
高干度污泥離心脫水機主要工藝設計參數(shù)與生產(chǎn)運行實測參數(shù)對照見下表：
內(nèi)容 | 工藝設計參數(shù) | 生產(chǎn)運行參數(shù) |
污泥進料濃度（%） | 4 | 4123～518 |
處理量（m3/h） | 40 | ＞40 |
固相回收率（%） | ≈90 | 9312～9613 |
脫水污泥的含固率（%） | ＞25 | 30～35 |
絮凝劑投加量（kg/tds) | ≤4 | 217～318 |
噪聲（dB） | 機旁測≤90 | 機旁1m處為80～90 |
運行效果記錄見下表：
日期 | 0717 | 0718 | 0719 | 0722 |
主機轉速（r/min） | 17770 | 1770 | 1770 | 1770 |
差速（r/min） | 9～13 | 7～10 | 6～8 | 6～9 |
原液含固率（%） | 5.52 | 6.15 | 4.4 | 6.13 |
平均進泥流量（m3/h） | 41 | 35 | 41 | 40 |
泥餅含固率（%） | 31 | 33.4 | 30.5 | 35 |
絮凝劑投加量（kg/tds） | 1.85 | 3.0 | 3.2 | 3.1 |
藥液濃度（%） | 4 | 4 | 4 | 4 |
清液回收率（%） | 97.5 | 94.5 | 94.6 | 94.5 |
扭矩（n·m） | 2550 | 2500 | 2400 | 2400 |
干泥量（kg/h） | 2260 | 2152 | 1804 | 2442 |
5 高干度離心機與其它類型污泥脫水裝置的性能比較
5.1 高干度離心機與臥螺式離心機性能比較
LW530×2270NY離心機（液壓差速器）與該廠原有臥螺式離心機（電器和機械差速器）性能比較見下表：
序號 | 名稱 | LW530×2270NY離心機 | 原有離心機 |
1 | 報警輸出安全保護 | 具有超載報警輸出端子 壓力安全保護 | 扭矩報警：控制停機 |
2 | 可實行的極小差速 | ≥2r/min | ≥5r/min |
3 | 主機轉速變化 | 差速不變，保持原設定初始差速，推料力矩不變，易實行小差速 | 隨轉速下降差速減小，推料力矩下降，不易實行小差速 |
4 | 對物料濃度變化適應性 | 適應性強，差速自動反饋，功率可補償 | 適應差，無功率補償，差速可以自動補償 |
5 | 發(fā)生堵料故障處理 | 一旦堵料可以在轉鼓停止時啟動液壓排渣，可不必拆機清洗 | 易發(fā)生堵料，堵料時只能拆機清洗，排出故障不便 |
6 | 差速自動反饋，推料功率自動補償，堵料情況 | 推料進程中發(fā)生超載堵料時差速自動加快功率自動補償，很少堵料 | 無差速反饋補償，易堵料 |
高干度離心脫水機與原有離心脫水機生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)對比見下表：
對比項目 | 高干度離心機 | 原有離心機 |
污泥處理量（m3/h） | 40 | 26 |
平均分離液含固率（%） | 0.26 | 0.26 |
平均泥餅含水率（%） | 67.68 | 71.54 |
平均固相回收率（%） | 94.95 | 94.43 |
5.2 各種污泥脫水機經(jīng)濟性能比較
高干度離心脫水機LW530×2270NY在處理能力上，遠高于該廠的其它兩種機型，藥耗和電耗上也有了不同程度的降低，其性價比優(yōu)于另外兩種機型，見下表所示：
比較項目 | 電耗（kW·h） | 藥耗（kg/tds） | 單臺處理能力（m3/h） |
帶式壓濾脫水機 | 11.7 | 5.3 | 12 |
高干度離心機 | 29 | 217～318 | 40 |
原有離心機 | 42 | 42 | 26 |
高干度污泥脫水離心機LW530×2270NY自2003年8月在該廠投入生產(chǎn)以來，整機工作較為穩(wěn)定，除出現(xiàn)觀察口處密封不好等情況外，主機基本無故障。從目前生產(chǎn)情況來看，該機的處理量大，絮凝劑投加量較低，維修率也較低，是該廠應用較為理想的大型設備之一。
