臥螺離心脫水機在工業(yè)污水處理中的應用
行業(yè)動態(tài)
1 臥螺離心脫水機結構及工作原理
1.1 臥螺離心脫水機結構
臥螺離心脫水機主要由轉鼓、螺旋、差速器、進料口、液相出口、固相出口、液位擋板、驅動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成。
1.2 臥螺離心機脫水原理
污泥與絮凝劑同時從進泥料口進入離心機，在離心機腔體內(nèi)，絮凝劑對母液中的污泥產(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，在高速旋轉的轉鼓內(nèi)，離心力加快固相顆粒的沉降速度，固體趨向轉鼓壁，分離液擠向轉鼓中心，沉降到轉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)分離葉片進一步澄清，通過轉鼓液相出口排出。
2 臥螺離心脫水機的選型及結構參數(shù)分析
2.1 工業(yè)污泥的特點
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、機械雜質、殘留化學品等，排污企業(yè)在廢水預處理過程中，將部分留在污泥中的可利用雜質，通過篩選、除砂等方式提取回用，其余不能再利用的雜質、纖維等與廢水中殘留化學品、機械雜質等通過污水排放，流入集中污水處理廠。
此類工業(yè)污泥的主要特點是：
（1）雜質含量大。較城市生活污水產(chǎn)生的污泥量而言，其纖維、機械雜質等含量大，有利于提高污泥的脫水性能，絮凝劑用量相對較少。
（2）產(chǎn)泥量較多。污水廠進水SS濃度一般在800～1200mg/L，噸水產(chǎn)干泥量達到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)原料中含有化學藥劑和有機物質，會在分解中產(chǎn)生氨氣和硫化氫等氣體，具有較強腐蝕性。
2.2 脫水機的選型
針對污泥的特點及管理需要，選擇設計緊湊、分離效率高、能夠連續(xù)自動進料、密閉性好的臥螺離心脫水機。
2.3 重要結構參數(shù)分析
（1）轉鼓直徑和有效長度。轉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，直接影響設備的處理能力。轉鼓直徑大且有效長度長的脫水機具有較大的沉降面積，延長了物料在轉鼓內(nèi)的停留時間，在轉速相同的情況下，分離效果更好。同時，大轉鼓直徑的螺旋輸渣能力大，在相同的輸渣能力下，較小轉鼓直徑的離心機其差速度低，有利于降低能耗和設備損耗。
（2）轉鼓半錐角。轉鼓半錐角的大小直接影響脫水機的輸渣速度和脫水效果，當分離難分離的生化污泥（較其他污泥難分離）時，一般設定轉鼓半錐角在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，選用設備的轉鼓半錐角為8°，有利于提高輸渣效率，但通常轉鼓半錐角控制在10°以內(nèi)。
（3）轉鼓轉速。轉鼓的轉速直接決定分離因數(shù)，當發(fā)現(xiàn)泥餅含水率高，固化效果差時，應提高轉鼓轉速，增加離心力，以提高泥餅含固率。但轉鼓轉速不宜過大，否則會破壞污泥絮凝體，反而影響脫水效果。在實際應用中發(fā)現(xiàn)，較適宜的轉鼓轉速為2200～2400r/min。
（4）差轉速。差轉速是轉鼓和螺旋輸送器之間的相對轉速。當脫水機的進料含固濃度≥3%時，應適當調(diào)高差轉速，使沉降在轉鼓內(nèi)壁的沉泥很快從轉鼓出泥口排出。當脫水機的進料含固濃度＜3%時，應降低差轉速，延長沉渣時間，增加沉渣厚度，有利于提高泥餅含固率和污泥回收率。
3 運行管理中的常見問題及對策
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，降低了脫水機的污泥處理效率。
在設備調(diào)試初期，除考慮泥藥配比是否合理外，離心機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的有效沉降容積和干燥區(qū)長度，當轉鼓內(nèi)液層深度偏小時，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，當確定泥藥比合理而濾液仍混濁時，可適當提高液位擋板，使擋板高度接近液層臨界值（液層中濁、清分界點的高度），取得較好效果后，其他設備可依次調(diào)整。
（2）轉鼓內(nèi)經(jīng)常堵料。轉鼓內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)堵料現(xiàn)象，一種堵料發(fā)生在設備啟動期，常見為啟動時電機過載報警，檢查后發(fā)現(xiàn)轉鼓內(nèi)存在相對干燥的污泥，泥量較少時，可通過系統(tǒng)沖洗排除故障，泥量多時，則需打開機蓋，拉出螺旋沖洗。下次停機時延長沖洗時間，直至濾水清澈。另一種堵料發(fā)生在運轉中，屬人為操作問題，如進料污泥濃度高，而差轉速控制較低，造成沉渣時間延長，沉渣層過厚，導致轉鼓內(nèi)堵料，此時可通過提高差轉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打碎，隨污泥進入離心機后，會貼附在轉鼓內(nèi)壁，長期積累后形成堵料。為了解決類似問題，將進料切割機由擠壓切割改為刀片切割，同時定期打開機蓋沖洗，有效降低了堵料頻率。解決此類型堵料的關鍵是從源頭杜絕塑料片進入污泥。
3.2 運行中的常見問題
（1）進料污泥性質發(fā)生變化。工業(yè)廢水中污泥的腐敗程度對污泥性質影響很大。污泥中纖維含量高時污泥易于脫水，可降低絮凝劑投加量，調(diào)低液層擋板。當污泥中的纖維短（通常伴有腐?。r，污泥黏性較高，不易脫水，應適當降低脫水機進料量，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，氣溫變化等也對污泥性質有很大影響，此類影響一般發(fā)生在春夏換季和秋冬換季時，當氣溫較低時，活性污泥所帶負電荷較氣溫高時少，活性污泥胞外分泌物中含有更多的黏性物質，污泥親水性更強，污泥的壓縮性降低而難于沉降，此時應適當降低脫水機進料量，增加絮凝劑稀釋倍數(shù)，同時可向進料污泥中投加鐵鹽，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）絮凝劑應用不當。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。絮凝劑應用不當會出現(xiàn)污泥脫水效果差、污泥回收率低及藥劑浪費等問題。
選擇聚丙烯酰胺時，要充分考慮到臥螺離心脫水機的特性，在運行中的離心機，轉鼓高速旋轉，想要得到較好的泥水分層效果，要求沉渣層相對密實。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，不應過分強調(diào)濾水清澈，絮凝劑投加過量不但浪費嚴重，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，此時的脫水效果和絮凝劑用量達到較合理狀態(tài)。
（3）腐蝕氣體對設備的影響。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，對設備元器件危害很大，離心機控制系統(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。對此，將離心機控制系統(tǒng)與脫水機隔離，同時增加正壓送風系統(tǒng)對隔離間換氣，取得了不錯的效果。建議在脫水機房設計時考慮腐蝕氣體對設備的影響，將脫水機和控制柜分室安放，可降低設備腐蝕性故障，延長設備壽命。
4 結語
（1）臥螺離心脫水機適合處理工業(yè)廢水處理中產(chǎn)生的污泥。
（2）臥螺離心脫水機系統(tǒng)的運行管理關鍵是把握污泥、設備和絮凝劑三者之間的平衡，需要現(xiàn)場操作人員細心觀察，認真總結，從實際運行中不斷摸索規(guī)律，使臥螺離心脫水機始終保持高效率運行。
