臥螺離心機(jī)在低濃度市政污泥脫水中的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
在市政污水處理中，為避免污水產(chǎn)生污泥造成二次污染，污泥處理與處置成為了非常重要的一環(huán)。隨著市政污水處理工藝的不斷改進(jìn)，越來(lái)越多的城市污水處理廠為了節(jié)省占地面積而省去污泥濃縮池，將城市污水經(jīng)曝氣處理后的低濃度沉淀污泥直接用螺桿泵輸入臥螺離心機(jī)進(jìn)行濃縮脫水。
污泥的形成
城市污水經(jīng)沉砂池去除密度較大的無(wú)機(jī)顆粒后進(jìn)入曝氣池，在曝氣池里污水中的有機(jī)物在微生物的代謝作用下降解，經(jīng)過(guò)充分曝氣后讓污水靜置，含有大量菌膠團(tuán)和纖毛類(lèi)原生動(dòng)物的絮凝體就得以沉淀形成污泥。
這種污泥具有有機(jī)物含量高，污泥顆粒細(xì)小，相對(duì)密度小，持水性能強(qiáng)，污泥含固率低（經(jīng)實(shí)測(cè)其污泥含固率在0.426%~0.854%之間）等特點(diǎn)。
污泥濃縮脫水成套設(shè)備工藝流程
污泥濃縮脫水成套設(shè)備主要包括：臥螺離心機(jī)、污泥切割機(jī)、污泥進(jìn)料泵、絮凝劑自動(dòng)投配系統(tǒng)、電磁流量計(jì)、無(wú)軸螺旋輸送機(jī)、電控系統(tǒng)。
待處理污泥經(jīng)污泥切割機(jī)由污泥進(jìn)料泵輸入臥螺離心機(jī)，絮凝劑在臥螺離心機(jī)進(jìn)料口前加入污泥管道中，污泥量和絮凝劑用量分別由電磁流量計(jì)計(jì)量。經(jīng)臥螺離心機(jī)脫水后的泥餅由無(wú)軸螺旋輸送機(jī)輸送至泥斗或車(chē)上，而分離液則排回原污水處理系統(tǒng)進(jìn)行二次處理。
絮凝劑的選用
絮凝分為兩個(gè)過(guò)程，一是高分子電解質(zhì)與粒子表面的電荷中和，二是高分子電解質(zhì)的長(zhǎng)鏈與粒子架橋形成絮團(tuán)。絮凝的主要目的是通過(guò)加入高分子絮凝劑使污泥中細(xì)小的懸浮液顆粒和膠體微粒聚結(jié)成較粗大的粒子或絮團(tuán)。根據(jù)Stokes方程，沉降速度與粒子直徑的平方成正比，隨著粒子的增大，沉降速度大為增加。從而可以大大縮短污泥在臥螺離心機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，這為污泥脫水的連續(xù)處理提供了有力保障。
在污泥脫水中選用合適的絮凝劑非常重要，絮凝劑選擇要以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、效率高、用量少為準(zhǔn)則。一般來(lái)說(shuō)，有機(jī)污泥適宜添加陽(yáng)離子型絮凝劑，而無(wú)機(jī)污泥應(yīng)加入陰離子型絮凝劑。市政污泥主要以有機(jī)污泥為主，并帶有一定量的負(fù)電荷，因此選用陽(yáng)離子型絮凝劑。理論上，絮凝劑的分子量越大，絮凝效率越高。但絮凝劑分子量太高，難以溶解，而且價(jià)格也昂貴。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，絮凝劑分子量一般選用800萬(wàn)左右即可。合適的絮凝劑用量是絮凝劑全部被吸附在固相粒子表面上，且絮團(tuán)的沉降速度達(dá)到極值。但要找出合適的絮凝劑用量非常困難，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用及借鑒以往研究成果，對(duì)于城市污泥，絮凝劑用量一般為0.3%~0.5%（絕干絮凝劑與絕干污泥之比）。
臥螺離心機(jī)操作參數(shù)的確定
分離因素對(duì)被分離物料至關(guān)重要。因此在轉(zhuǎn)鼓直徑確定的情況下，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速直接影響分離效果。轉(zhuǎn)速過(guò)小達(dá)不到分離要求，但轉(zhuǎn)速過(guò)大又影響機(jī)器壽命。經(jīng)臥螺離心機(jī)的實(shí)際使用證明，用于市政污泥脫水的臥螺離心機(jī)合適的分離因數(shù)以2000~2200為宜。
差轉(zhuǎn)速的大小主要取決于所需排渣量的大小。差轉(zhuǎn)速過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響分離效果，由于此次處理的是低濃度市政污泥，總固體含量較少，所需差轉(zhuǎn)速相對(duì)較低，在滿(mǎn)足用戶(hù)分離要求的前提下，選為4-6 r/min。
在臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)速一定的前提下，通過(guò)改變差轉(zhuǎn)速來(lái)分析其對(duì)泥餅含固率的影響。因?yàn)椴钷D(zhuǎn)速與排渣量的大小有直接關(guān)系，故從所取料樣中選取進(jìn)機(jī)污泥固體總量比較接近的一組數(shù)據(jù)來(lái)討論，比較符合實(shí)際。隨著差轉(zhuǎn)速?gòu)? r/min降低到3 r/min時(shí)，泥餅含固率的增長(zhǎng)趨勢(shì)有所減緩。所以，當(dāng)差轉(zhuǎn)速降低到一定時(shí)，通過(guò)進(jìn)一步降低差轉(zhuǎn)速來(lái)增加泥餅含固率沒(méi)有實(shí)質(zhì)意義。
在臥螺離心機(jī)操作參數(shù)及污泥固體總含量基本不變時(shí)，隨著絮凝劑用量的增加，固相回收率先約有增加，在絮凝劑用量達(dá)到一定量后，其固相回收率反而下降。所以絮凝劑用量并不是越多越好，它有一個(gè)臨界值。由于絮凝劑費(fèi)用占整個(gè)運(yùn)行費(fèi)用的主要部分，所以，在滿(mǎn)足分離要求的前提下，絮凝劑用量應(yīng)盡量減少。
結(jié)論
對(duì)于低濃度市政污泥脫水，分子量在800萬(wàn)以上的陽(yáng)離子型絮凝劑是一種比較理想的絮凝劑。
在臥螺離心機(jī)操作參數(shù)及進(jìn)機(jī)污泥固體總量一定時(shí)，泥餅含固率隨差轉(zhuǎn)速的降低而增大。
在臥螺離心機(jī)操作參數(shù)一定時(shí)，泥餅含固率隨污泥濃度的降低而降低。
在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，臥螺離心機(jī)性能穩(wěn)定，運(yùn)行良好，是低濃度污泥脫水的理想設(shè)備。
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