新一代污泥脫水高干度離心機(jī)的應(yīng)用
行業(yè)動(dòng)態(tài)
某污水處理廠的設(shè)計(jì)處理水量為7316×104m3/d，服務(wù)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(wù)面積103km2。該廠的建設(shè)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(jī)的原因
該廠裝有1臺(tái)臥式螺旋離心脫水機(jī)、3臺(tái)帶式壓濾機(jī)。按設(shè)計(jì)要求，離心機(jī)常開、3臺(tái)帶式壓濾機(jī)兩用一備，污泥處理能力實(shí)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(shì)，高達(dá)40×104m3/d。該廠已將備用的帶式壓濾機(jī)啟用，但也只能滿足30×104m3/d的污水處理能力。3臺(tái)帶式壓濾式脫水機(jī)系由芬蘭進(jìn)口，且已連續(xù)工作多年，其運(yùn)行狀態(tài)差，維修任務(wù)重、時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大，更換備件不便，工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度高，勞動(dòng)環(huán)境差。所以，在擴(kuò)容時(shí)考慮選用處理量大的離心機(jī)逐步將帶式離心機(jī)替換?？紤]到國(guó)產(chǎn)設(shè)備在相同的處理能力下投資遠(yuǎn)低于進(jìn)口產(chǎn)品，產(chǎn)品的售后服務(wù)支持好，修理方便，備件易于更換等優(yōu)點(diǎn)，該廠引進(jìn)了新一代污泥脫水（濃縮脫水一體）高干度離心機(jī)LW530×2270NY成套設(shè)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(guó)際 水平的大長(zhǎng)徑比、高轉(zhuǎn)速、液壓小差速系統(tǒng)，差速根據(jù)負(fù)載自動(dòng)反饋調(diào)節(jié)，推料功率自動(dòng)補(bǔ)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(jī)的技術(shù)參數(shù)
高干度臥式螺旋離心機(jī)的LW530×2270NY技術(shù)參數(shù)如下：
轉(zhuǎn)鼓直徑：530mm
長(zhǎng)徑比：4.13
排渣能力：40m3/h
差速：2～25r/min
轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速：2500r/min
生產(chǎn)能力：5～45m3/h
主電機(jī)功率：30～37kW
外形尺寸：3730×1600×1100mm
轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度：2270mm
分離因數(shù)：1870
重量：3600kg
根據(jù)這些參數(shù)可以計(jì)算出該離心機(jī)的兩個(gè)重要性能參數(shù)：脫水體積和物料液相在離心機(jī)的停留時(shí)間。脫水體積決定著泥餅含固率高低；物料停留時(shí)間決定著絮凝劑消耗量。
3 螺旋離心脫水機(jī)的工作原理及特點(diǎn)
該機(jī)的基本工作原理與其他沉降式離心機(jī)大體相同，靠離心沉降來(lái)實(shí)現(xiàn)濃縮脫水一體化。待處理的污泥與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑在進(jìn)入離心機(jī)前混合后，由于螺旋以及轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力使絮凝后的污泥達(dá)到固液分離。主機(jī)螺旋與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速差較小，整個(gè)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(shí)，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(dá)到半堵塞的狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)反饋裝置將差速自動(dòng)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(jī)LW530×2270NY的特點(diǎn)：
（1）采用大長(zhǎng)徑比、高轉(zhuǎn)速、小差速系統(tǒng)。大長(zhǎng)徑比增加物料在機(jī)內(nèi)澄清及脫水停留時(shí)間。高轉(zhuǎn)速具有很大離心力，小差速減少螺旋對(duì)物料的攪拌，增加脫水停留時(shí)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(dòng)反饋調(diào)節(jié)，推料功率自動(dòng)補(bǔ)償，使固渣在機(jī)內(nèi)不僅受離心壓力，而且在前端兩個(gè)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(dòng)恢復(fù)初始差速，不易發(fā)生堵料。
（4）轉(zhuǎn)鼓采用無(wú)級(jí)變頻調(diào)速。
4 離心脫水機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行情況
高干度污泥離心脫水機(jī)主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)與生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)測(cè)參數(shù)對(duì)照見下表：
內(nèi)容 | 工藝設(shè)計(jì)參數(shù) | 生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù) |
污泥進(jìn)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(jī)旁測(cè)≤90 | 機(jī)旁1m處為80～90 |
運(yùn)行效果記錄見下表：
日期 | 0717 | 0718 | 0719 | 0722 |
主機(jī)轉(zhuǎn)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(jìn)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(jī)與其它類型污泥脫水裝置的性能比較
5.1 高干度離心機(jī)與臥螺式離心機(jī)性能比較
LW530×2270NY離心機(jī)（液壓差速器）與該廠原有臥螺式離心機(jī)（電器和機(jī)械差速器）性能比較見下表：
序號(hào) | 名稱 | LW530×2270NY離心機(jī) | 原有離心機(jī) |
1 | 報(bào)警輸出安全保護(hù) | 具有超載報(bào)警輸出端子 壓力安全保護(hù) | 扭矩報(bào)警：控制停機(jī) |
2 | 可實(shí)行的極小差速 | ≥2r/min | ≥5r/min |
3 | 主機(jī)轉(zhuǎn)速變化 | 差速不變，保持原設(shè)定初始差速，推料力矩不變，易實(shí)行小差速 | 隨轉(zhuǎn)速下降差速減小，推料力矩下降，不易實(shí)行小差速 |
4 | 對(duì)物料濃度變化適應(yīng)性 | 適應(yīng)性強(qiáng)，差速自動(dòng)反饋，功率可補(bǔ)償 | 適應(yīng)差，無(wú)功率補(bǔ)償，差速可以自動(dòng)補(bǔ)償 |
5 | 發(fā)生堵料故障處理 | 一旦堵料可以在轉(zhuǎn)鼓停止時(shí)啟動(dòng)液壓排渣，可不必拆機(jī)清洗 | 易發(fā)生堵料，堵料時(shí)只能拆機(jī)清洗，排出故障不便 |
6 | 差速自動(dòng)反饋，推料功率自動(dòng)補(bǔ)償，堵料情況 | 推料進(jìn)程中發(fā)生超載堵料時(shí)差速自動(dòng)加快功率自動(dòng)補(bǔ)償，很少堵料 | 無(wú)差速反饋補(bǔ)償，易堵料 |
高干度離心脫水機(jī)與原有離心脫水機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比見下表：
對(duì)比項(xiàng)目 | 高干度離心機(jī) | 原有離心機(jī) |
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(jī)經(jīng)濟(jì)性能比較
高干度離心脫水機(jī)LW530×2270NY在處理能力上，遠(yuǎn)高于該廠的其它兩種機(jī)型，藥耗和電耗上也有了不同程度的降低，其性價(jià)比優(yōu)于另外兩種機(jī)型，見下表所示：
比較項(xiàng)目 | 電耗（kW·h） | 藥耗（kg/tds） | 單臺(tái)處理能力（m3/h） |
帶式壓濾脫水機(jī) | 11.7 | 5.3 | 12 |
高干度離心機(jī) | 29 | 217～318 | 40 |
原有離心機(jī) | 42 | 42 | 26 |
高干度污泥脫水離心機(jī)LW530×2270NY自2003年8月在該廠投入生產(chǎn)以來(lái)，整機(jī)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(jī)基本無(wú)故障。從目前生產(chǎn)情況來(lái)看，該機(jī)的處理量大，絮凝劑投加量較低，維修率也較低，是該廠應(yīng)用較為理想的大型設(shè)備之一。
