1 前言
酒精廢水厭氧污泥經(jīng)預(yù)分離后的出液的SS含量仍要達到2%左右,并且密度小、顆粒細、需添加絮凝劑才能進入臥螺離心機或其它過濾型分離設(shè)備進一步固液分離。而江蘇太倉新太酒精有限公司的污水處理工藝流程中進入UASB二級厭氧的污水處理工藝上不允許添加絮凝劑,目前采用占地面積大的氣浮裝置進行澄清,澄清效果不太理想。蘇州高新技術(shù)開發(fā)區(qū)三環(huán)技貿(mào)有限公司與太倉新太酒精有限公司經(jīng)多年來合作,采用LWN430×1600濃縮離心機對進入UASB二級厭氧的污水進行無藥澄清濃縮分離已獲成功,效果顯著優(yōu)于氣浮澄清濃縮。
2 濃縮離心機的結(jié)構(gòu)與原理
LWN系列濃縮離心機是一種新型臥式螺旋卸料沉降離心機,其由旋轉(zhuǎn)接頭、無孔轉(zhuǎn)鼓、螺旋輸送器、差速器、機座、罩殼、集液罩等部件組成。懸浮液進入轉(zhuǎn)鼓后依靠強大的離心力使固形物濃縮呈漿狀而沉淀在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁,通過螺旋輸送器推移至轉(zhuǎn)鼓另一端的噴嘴排出,澄清液也以同一方向沿著靠近轉(zhuǎn)鼓中心的螺旋通道進入集液罩排出,差速器的作用是使螺旋輸送器與轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生一定的推料差轉(zhuǎn)速。
3 濃縮離心機參數(shù)及性能特點
(1)中心進料,中心出清液,排液時能量損失小,為節(jié)能型臥式螺旋卸料沉降離心機。
(2)全順流,物料充滿全轉(zhuǎn)鼓,物料在轉(zhuǎn)鼓中停留時間較普通臥螺離心機長1~2倍,因此分離效果好,可不加絮凝劑對各種污泥進行澄清與濃縮,污泥SS去除率(回收率)達到90%以上,污泥體積的減少量可達到80%左右。
(3)與其它過濾式濃縮設(shè)備或氣浮濃縮裝置相比較,占地面積小,密閉性能好,操作環(huán)境文明、無臭味。
(4)濃縮離心機可使污泥瞬間濃縮,有效防止污泥中氮磷的析出,防止水質(zhì)富營養(yǎng)化。
LWN型濃縮離心機的技術(shù)參數(shù)如下表所示:
型號 | 處理能力 m3/h | 電機功率 kW | 工作轉(zhuǎn)速 r/min | 分離因數(shù) g | 整機重量 kg | 外型尺寸 長×寬×高 mm |
LWN200×1000-N | 1~4 | 7.5 | 2680~3280 | 800~1200 | 1200 | 2250×1150×670 |
LWN350×1400-N | 8~12 | 11 | 2020~2480 | 800~1200 | 3000 | 2950×1350×880 |
LWN430×1600-N | 12~20 | 15 | 1820~2240 | 800~1200 | 4500 | 3500×1460×960 |
LWN530×2120-N | 20~35 | 22 | 1650~2000 | 800~1200 | 5000 | 3950×1850×1175 |
LWN700×2800-N | 50~70 | 45 | 1430~1750 | 800~1200 | 8500 | 4800×2100×1350 |
LWN800×3200-N | 70~100 | 55 | 1340~1640 | 800~1200 | 12000 | 5600×2600×1400 |
4 濃縮離心機用于酒精廢水厭氧污泥的無藥澄清與濃縮
4.1 濃縮離心機分離酒精廢醪厭氧污泥試驗結(jié)果
試驗日期 | 轉(zhuǎn)速 r/min | 分離因數(shù) g | 進泥量 m3/h | 進泥含固率 % | 清液含固率 % | SS去除率 % | 濃縮液含固率 % | 污泥體積減少量 % | 備注 |
05.10.12 | 1560 | 585 | 35 | 1.97 | 0.853 | 63.60 | 7.945 | 84.30 | 工藝流程允許 |
05.10.12 | 1560 | 585 | 23 | 1.97 | 0.598 | 73.90 | 11.30 | 87.00 | 工藝流程允許 |
05.10.12 | 1560 | 585 | 38 | 1.97 | 0.927 | 57.20 | 12.50 | 91.00 | 工藝流程允許 |
04.6.8 | 2200 | 1162 | 15 | 2.20 | 0.261 | 90.55 | 9.97 | 80.00 | 達到日本RC離心濃縮數(shù)據(jù) |
4.2 濃縮離心機與氣浮裝置性能對比
(1)LWN430×1600濃縮離心機在與氣浮裝置同樣處理能力下,SS去除率可提高20%左右,而占地面積減小70%左右。
(2)LWN430×1600濃縮離心機分離出僅液-固二相物料,即澄清液與濃漿狀固形物,比重大、顆粒粗的固相物均從濃漿中排出,而氣浮裝置分離出液-固-固三相物料,即澄清液,濃漿狀固形物以及比重大,顆粒細,氣泡無法使其浮起物料,自然沉淀至氣浮裝置底部,會堵塞氣浮裝置,需人工清除。
(3)氣浮裝置的濃縮受氣壓,氣固比的影響、效果不穩(wěn)定,而濃縮離心機運行參數(shù)確定后,濃縮效果基本不變。
(4)氣浮裝置的濃縮效果基本不能調(diào)節(jié),而濃縮離心機的濃縮效果,如漿狀固形物的濃度,清液的澄清度可以根據(jù)用戶要求而調(diào)節(jié)。
5 LWN系列濃縮離心機與國外濃縮臥螺離心機性能對比
各國濃縮離心機的性能參數(shù)如下表所示:
對比參數(shù) | 日本壽工業(yè)株式會社 | 韓國東西離心機制造有限公司 | 德國洪堡公司 | 瑞典阿法拉伐公司 | 國產(chǎn)離心機 |
型號 | RC型 | DSD型 | B型 | NX型 | LWN型 |
SS去除率(%) | 90以上 | 90以上 | 90以上 | ||
濃縮液含固率(%) | 4~6 | 4~6 | 4~8 | 8左右 | |
清液含固率(%) | 0.1 | 0.139 | |||
污泥體積減少率(%) | 70~80 | 70~80 | 80以上 | ||
分離因數(shù)(G) | 1200 | 2000 | 2000 | 2000 | 1200 |
處理每立方污泥耗電量(kW·h/m3) | 0.51 | 1.2 | 1.6 | 1.6 | 0.6 |
由上表可知,五種機型的濃縮型臥螺離心機雖然分離性能基本相同,但由于結(jié)構(gòu)存在區(qū)別,所采用的分離因數(shù)及能耗絕然不同,區(qū)別在于:
(1)日本RC型與國產(chǎn)LWN型采用中心進料、中心出液、全順流、物料充滿全轉(zhuǎn)鼓形式,并且為全圓柱形轉(zhuǎn)鼓,有效容積較大,物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)停留時間較長,又不存在物料在進入轉(zhuǎn)鼓時對已分離物料產(chǎn)生攪動,因此分離因數(shù)僅需1200G就能達到分離效果。而另外三種機型采用圓柱-圓錐型轉(zhuǎn)鼓,物料不能充滿全轉(zhuǎn)鼓,轉(zhuǎn)鼓的有效容積小,物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時間短,并且采用逆流或部分順流型,物料進入轉(zhuǎn)鼓時對已分離物料產(chǎn)生攪動,影響分離效果,因此分離因數(shù)需2000G才能達到同樣的分離效果。
(2)在處理能力相同的情況下,各種機型的能耗不同,主要決定于澄清液從轉(zhuǎn)鼓排出時釋放動能的大小。
6 小結(jié)
(1)LWN系列濃縮離心機由于采取中心進料,中心出液全順流,物料充滿全轉(zhuǎn)鼓的分離型式,物料在轉(zhuǎn)鼓中停留時間長,可不加絮凝劑對酒精廢水厭氧污泥進行有效的濃縮分離,是環(huán)保工程中代替重力沉淀池、氣浮濃縮裝置等濃縮裝置的理想設(shè)備。
(2)LWN系列濃縮離心機與低分離因數(shù)臥螺離心機(經(jīng)使用,分離因數(shù)僅需650g)組成濃縮脫水一體機組,既可提高脫水效率,又可節(jié)省大量昂貴的絮凝劑,減少絮凝劑的二次污染,經(jīng)試驗測定,減少絮凝劑用量50%左右。并且臥螺離心機用于污泥脫水存在的電耗大、振動大、機械磨損大、可靠性差等不足,隨著離心機轉(zhuǎn)速大幅降低而迎刃而解;濃縮離心機與帶式壓榨機組成一體機組,高濃度活性污泥進行壓榨脫水,濾餅干度能明顯提高。
(3)LWN系列濃縮離心機可較國外其它類型濃縮型臥螺離心機采用較低的分離因數(shù)(較低轉(zhuǎn)速)達到同樣的分離效果,振動小、噪音低,可靠性好。
(4)LWN系列濃縮離心機也可適用于化工、醫(yī)藥、食品、輕工等行業(yè)難分離物料的澄清與濃縮,如酵母、菌細體、蛋白質(zhì)、果汁的澄清與濃縮。