論離心機(jī)在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用
行業(yè)動態(tài)
1 引言
隨著化工、石油、制藥、水處理等工業(yè)部門的快速發(fā)展，工業(yè)自動化技術(shù)也在不斷進(jìn)步和更新，離心機(jī)作為常見分離設(shè)備，在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，是工業(yè)的生產(chǎn)過程中必不可少的設(shè)備，特別在工業(yè)污水處理中，離心機(jī)的應(yīng)用更重要、更廣泛。
2 污水處理中常用離心機(jī)工作原理
在工業(yè)污水處理過程中，不管是預(yù)處理、物理處理、化學(xué)處理還是生物處理，都必須將水中的固體顆?；驓堃悍蛛x出來，去除污泥或廢渣、殘液，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。因此，離心機(jī)在工業(yè)污水處理中主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化及固體顆粒分級等工藝過程。相比自然沉降、重力過濾、靜置分層和氣浮分離等方式，采用離心處理具有自動化程度高，連續(xù)處理能力強(qiáng)、密封性能好，體積小等優(yōu)勢。目前離心處理設(shè)備種類和型號繁多，而常用在污水處理中，且技術(shù)比較穩(wěn)定成熟的離心設(shè)備包括：三足式離心機(jī)、渦輪離心機(jī)、管式離心機(jī)、碟式離心機(jī)。
（1）三足式離心機(jī)。通過開孔轉(zhuǎn)鼓的高速回轉(zhuǎn)，在過濾介質(zhì)的攔截下，污水中的固體在轉(zhuǎn)鼓形成濾餅，而液體則在離心力作用下，通過濾餅。屬于間歇性操作的設(shè)備，適用應(yīng)用處理少量污水，也可應(yīng)用在前端工序的粗處理。
（2）渦輪離心機(jī)。由沉降轉(zhuǎn)鼓和過濾轉(zhuǎn)鼓組成，進(jìn)入的污水在離心力的作用下進(jìn)行沉降分離，去除污水中的大量污染物。廣泛應(yīng)用在造紙、印染、陶瓷、電鍍、采挖等行業(yè)的工業(yè)污水處理中。
（3）管式離心機(jī)。轉(zhuǎn)鼓成灌狀的高速沉降式離心機(jī)，適合分離難度大的工業(yè)污水，如固體濃度小，液體粘度大的工業(yè)污水。
（4）碟式離心機(jī)。利用碟片和由轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力場把污水分割成許多薄層，從而使沉降距離變小，分離效果提高，甩掉污水中的大量固體或液體殘留，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。特別適合水質(zhì)比較穩(wěn)定的“液體-液體分離”和“液體-液體-固體三相分離”，如含油污水、乳液和溶劑殘留污水的處理。
3 污水處理中離心機(jī)的選用
選用合適的離心機(jī)，讓機(jī)械與實(shí)際污水處理的需要相匹配，既兼顧到固定投資及運(yùn)行費(fèi)用，又能發(fā)揮離心機(jī)的使用效率，以達(dá)到理想的處理效果。
3.1 根據(jù)污水水質(zhì)情況選用離心機(jī)
通常工業(yè)污水是由很多成分相溶或混合在一起的液體，大致分為3種情況來處理：對簡單懸浮液采用“固體-液體分離”；對含油污水和乳液則采用的“液體-液體分離”；復(fù)雜的混合液有時要用到“固體-液體-液體三相分離”。而不同行業(yè)產(chǎn)生的污水，差異也較大，離心機(jī)類型可視工業(yè)污水的水質(zhì)情況來確定，即通過對污水水質(zhì)進(jìn)行分析或檢測，確定粘度、固體含量，密度差（“液體-液體分離”）、粒徑范圍和顆粒堅(jiān)固度等參數(shù)來準(zhǔn)確配對離心機(jī)。不同離心機(jī)對應(yīng)的工業(yè)污水水質(zhì)情況詳見下表：
污水水質(zhì) | 三足式離心機(jī) | 渦輪離心機(jī) | 管式離心機(jī) | 碟式離心機(jī) | |
形態(tài) | 固體-液體分離 | √ | √ | √ | √ |
液體-液體分離 | √ | √ | |||
固體-液體-液體分離 | √ | √ | √ | ||
參數(shù) | 固體含量/% | 5～60 | 3～40 | 小于3 | 小于8 |
粒徑范圍/μm | 10～30000 | 5～10000 | 0.5～100 | 1～100 | |
粘度密度差 | 大于0.1 | 大于0.02 | 大于0.02 |
3.2 根據(jù)達(dá)到處理效果選用離心機(jī)
按照工業(yè)污水處理設(shè)施的工序和處理工藝要求，根據(jù)污水處理能夠達(dá)到的處理效果，選定不同的離心機(jī)。
（1）離心機(jī)在實(shí)際污水設(shè)計(jì)中，會考慮分離后固體干燥度、固體的去除率、處理能力等處理效果。不同離心機(jī)達(dá)到的處理效果詳見下表：
處理效果 | 三足式離心機(jī) | 渦輪離心機(jī) | 管式離心機(jī) | 碟式離心機(jī) |
轉(zhuǎn)速/r/min | 500～2500 | 2000～3500 | 10000～20000 | 4000～6000 |
分離因數(shù) | 500～1000 | 1500～4000 | 8000～10000 | 10000～25000 |
分離后固體干燥度/% | 60～96 | 20～90 | 45～88 | 10～90 |
水質(zhì)澄清度 | 低 | 高 | 高 | 高 |
處理能力/L/h | 間歇性處理 | 100～80000 | 間歇性處理 | 50～40000 |
（2）在污水處理設(shè)施的各道工序中，對離心機(jī)的選型也不盡相同。三足式離心機(jī)應(yīng)用范圍廣，但屬粗處理設(shè)備，一般可應(yīng)用在污水處理設(shè)施調(diào)節(jié)池前后；渦輪離心機(jī)處理效率高，可應(yīng)用在污水處理設(shè)施調(diào)節(jié)池的前處理，也可應(yīng)用在物化處理或生化處理各道工序的污泥分離；管式離心機(jī)屬精處理，但處理效率低，可應(yīng)用在污水處理設(shè)施的后期出水凈化；碟式離心機(jī)適合液液分離，可應(yīng)用在有機(jī)溶劑殘留廢水的分離。
3.3 投資及運(yùn)行費(fèi)用比較
相比之下，三足式離心機(jī)適用范圍廣，價格比較低廉，但工人勞動強(qiáng)度較高，需要定期更換濾料，運(yùn)行費(fèi)用較大；管式離心機(jī)設(shè)備首期投入不大，但其處理能力很低，對工人工作技能要求很高，運(yùn)行費(fèi)用非常高；碟式離心機(jī)較為昂貴，但自動化程度較高，運(yùn)行費(fèi)用較低；渦輪離心機(jī)設(shè)備價格較高，自動化處理性能穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低。
4 優(yōu)化改進(jìn)措施
由于各種因素影響，工業(yè)產(chǎn)生的污水很難做到持續(xù)穩(wěn)定，而市面上購買離心機(jī)一般都是按照出廠標(biāo)準(zhǔn)型號進(jìn)行制造，設(shè)備安裝完畢調(diào)試后，往往會發(fā)現(xiàn)不能達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。為進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化污水處理效果，提高處理效率，降低物料對設(shè)備的磨損，延長耗材的使用壽命，節(jié)省處理成本，可通過下面幾個方法解決：
（1）實(shí)驗(yàn)選取較佳的污水處理藥物及加藥量，充分混合反應(yīng)后，增加顆粒物的粒徑（如添加明礬、石灰、聚合氯化鋁、三氯化鐵、PAM等），再經(jīng)離心機(jī)進(jìn)行處理。
（2）通過加熱或降溫調(diào)節(jié)污水溫度，以改善污水的粘度和密度。
（3）合理設(shè)計(jì)、配置離心機(jī)的管道和泵，才能保證設(shè)備的運(yùn)行效果。
（4）調(diào)整離心機(jī)的轉(zhuǎn)速、比重環(huán)、擋板或進(jìn)水速度，以適應(yīng)相應(yīng)污水水質(zhì)的處理。
（5）加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行管理和維護(hù)保養(yǎng)。通過定期清理機(jī)器的內(nèi)部積淤、按時更換潤滑油、校正傳動系統(tǒng)的緊松度等，保障設(shè)備處于良好運(yùn)行狀態(tài)。
5 結(jié)語
工業(yè)污水處理中，針對不同因素篩選合適的離心機(jī)，對提高工業(yè)污水處理運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行尤其重要。
