臥螺離心機在市政污水處理廠污泥脫水中的應用
行業(yè)動態(tài)
1 前言
近年來，臥螺離心機在市政污水處理廠污泥脫水中的應用越來越多，臥螺離心機具有分離效果良好、工作效率高、使用管理維護簡單方便的特點。在城市污水處理廠的建設運行中，多次選用了臥螺離心機，在實際應用中取得了良好的污泥脫水效果。本文根據生產中的大量試驗結果，分析了影響離心機污泥脫水效果的主要因素（液環(huán)層厚度、速差），摸索了提高離心機污泥脫水效果的控制方法，總結了使離心機穩(wěn)定運行的控制與維護管理的方法。
2 臥螺離心機運行參數的控制
離心機運行過程中，通過調整轉鼓的轉速、干固體負荷、絮凝劑的種類、絮凝劑的配制濃度、投加量及投加位置、液環(huán)層厚度、速差曲線等參數，改變脫水泥餅的含固量和上清液的含固量，使離心機運行在較佳狀態(tài)。通過實際運行發(fā)現，在上述的諸多因素中，液環(huán)層厚度的設定、速差的調整對離心機污泥脫水效果的影響至關重要。
2.1 液環(huán)層厚度的確定（設定液位擋板高度）
臥螺離心機在進行污泥脫水時，在離心力的作用下在轉鼓內會形成液環(huán)層（沉降區(qū)）、固環(huán)層和岸區(qū)（干燥區(qū)）。
轉鼓在高速旋轉時，沿著轉鼓殼體形成一同心液層，稱為液環(huán)層，同時也會形成一同心脫水污泥固體層，稱為固環(huán)層，在此區(qū)間內，污泥所含的固體在離心力的作用下沉積到轉鼓壁上，故也稱為沉降區(qū)；干污泥通過螺旋的運轉離開液環(huán)層送至排出口，這一段距離稱為岸區(qū)，為轉鼓錐體的一部分，在此區(qū)間內，污泥完全離開液體并被繼續(xù)甩干，故也稱為干燥區(qū)。轉鼓的有效半徑為液環(huán)層、固環(huán)層和岸區(qū)之和，轉鼓的有效長度為沉降區(qū)和干燥區(qū)之和。
可以通過改變液位擋板的位置來調整離心機的液環(huán)層厚度。離心機的液位擋板調整十分重要，直接影響脫水效果和離心機的振動程度，必須通過反復的試驗將液環(huán)層厚度設定在合適的水平，則可以保證污泥的含水率會降低，并且有較高的污泥產量。
當進泥量一定時，如果液環(huán)層厚度較?。ǔ两祬^(qū)短），污泥在離心機內的停留時間短，脫水后的泥餅含固率較低、含水率較高；如果液環(huán)層厚度較大（沉降區(qū)長），污泥在離心機內的停留時間長，污泥在液環(huán)層內進行分離的時間越長，泥餅含水率就越低、含固量越高；但液環(huán)層厚度過大，污泥在液環(huán)層內進行分離的時間更長，但干污泥在岸區(qū)（干燥區(qū)）的停留時間縮短，會造成水隨脫水后的污泥從污泥出口溢出，反而使脫水泥餅的含固率降低、含水率升高；綜合以上兩方面的作用，在控制液環(huán)層厚度時應在高固體回收率與泥餅含固率之間權衡，除污泥脫水后進行焚燒處置外，一般情況下無需追求過高的泥餅含固率，而固體回收率則越高越好，因此液環(huán)層厚度應盡可能調大一些。確定了這一原則后，根據上述的試驗結果，將離心機液位擋板的高度調整為147mm，使污泥在離心機中有較長的停留時間，可以取得良好的污泥脫水效果。
2.2 速差曲線的調整
“速差”是轉鼓轉速與螺旋轉速之差，即兩者之間的相對轉速，增加或減小“速差”，污泥在轉鼓內的停留時間也就發(fā)生改變，對處理效果有著十分重要的影響。
在進入離心機的污泥干固體負荷恒定的情況下，如果速差比較低，污泥的停留時間比較長，脫水后的污泥會更干，但處理能力也比較低，有許多的懸浮物沒有被及時處理就從上清液返流管中流失；隨著速差的逐漸增大，污泥的停留時間變短，脫水后的污泥會更濕，但處理能力也增加了，同時，經離心機甩干的污泥及時被螺旋推出，不會因停留時間過長再返回到上清液中，固體回收率也大幅度增加；但如果速差過大，污泥在離心機中停留時間太短，脫水后的污泥過濕，并且轉鼓與螺旋之間的相對運動增大，必然會增加對液環(huán)層的擾動程度，固環(huán)層內被分離出來的污泥會被重新泛至液環(huán)層，隨上清液返流管中流失；所以，在運行中必須經過反復的調整，摸索離心機的較佳運行工況。
3 臥螺離心機的維護管理
3.1 采取多種措施，減少離心機的振動
在每次離心機運行結束后應加強對離心機轉鼓的水沖洗，根據經驗，如果轉鼓沖洗不徹底，在離心機停運期間會造成污泥在轉鼓上的粘附，那么，在下次開機時，轉鼓會因受力不均勻，造成動平衡的破壞，導致離心機強烈振動；另外，在每次清洗上清液返流管完畢重新安裝液位擋板時，應注意必須確保所有的液位擋板都在相同的高度上，并應保證液位擋板高度的公差為-0.25mm～+0.25mm，否則將會導致離心機受力不均勻，產生劇烈振動。
3.2 減少上清液含固率，降低離心機磨損程度
在生產運行中發(fā)現，如果污泥中含有較大量的泥沙，并且在離心機的運行中上清液的含固率較高，如果在這種狀態(tài)下長期運行的話，由于上清液從返流管中被甩出的時候，具有很高的流速，這樣將造成離心機螺栓以及配重塊的磨損，導致離心機動平衡的破壞，因此，在生產運行中嚴格管理、精心操作，減少上清液含固率，對降低離心機磨損具有十分重要的意義。
3.3 定期清洗上清液返流管
在生產運行中，如果污泥脫水的上清液含固量比較大，很容易造成上清液返流管的堵塞，這將導致脫水污泥含固率下降，離心機也會因受力不均勻產生振動，因此必須根據實際運行情況，對上清液返流管進行周期性的清洗。設備在供貨時已帶有一根與上清液返流管同樣長度的沖洗水管，可以插入上清液返流管中進行沖洗，但隨這種反沖洗水管不能徹底沖洗干凈，會導致上清液返流管壁上沖洗不徹底沾有污泥，使離心機在運行中產生振動，將改造為帶毛刷的沖洗管，這樣可以對上清液返流管沖洗得更徹底。上清液返流管清洗周期一般在50～100小時之間，視離心機運行期間上清液含固率的情況而定。
3.4 定期清理進泥螺桿泵
城市污水處理廠初次沉淀池的污泥中含有大量毛發(fā)，是普通機械格柵難以去除的物質，在生產運行中很容易堵塞污泥螺桿泵，必須定期進行清理，避免離心機正在運行時，因污泥螺桿泵的堵塞，造成被迫停機的事件，清洗周期一般在50～100小時之間。
3.5 絮凝劑自動投配裝置的維保
由于聚丙烯酰胺的水溶液成膠粘狀態(tài)，并且其溶解性又比較差，很容易造成PAM在絮凝劑自動投配裝置的管道中、攪拌器上的結塊和淤積，如發(fā)現長期運行后PAM會淤積在靜態(tài)混合器上，也會在靜壓式液位計的傳感器（探頭）上結塊，造成指示結果不準確，導致設備誤動作，因此在設備閑置期間，定期清理絮凝劑自動投配裝置中PAM所造成的結塊和淤積是十分必要的，這樣可以保持設備的良好運行狀態(tài)。
3.6 日常定期檢查和維護
在離心機的維護管理中，日常定期檢查是一項重要的工作，應按下表內容做好離心機的日常維護工作。
運行時間 | 維護內容 |
每24小時（每日維護） | 液壓油箱的油位 油溫、軸承溫度等 檢查泄漏點 |
每300小時（每兩周） | 每50～100小時，清洗上清液管 潤滑滾針軸承和止推軸承 |
每750小時或每月 | 檢查轉子：徹底清洗，檢查密封 動力傳動裝置：檢查V型皮帶的狀況 篩網及過濾器：清洗并檢查，如有必要應進行更換 清洗離心機變頻器的灰塵，防止變頻器散熱不暢 |
每1000小時（每隔1個月） | 螺旋齒輪箱：清洗并換油 檢查密封和腐蝕情況 每2000小時檢查一次污泥進料管 每2000小時用黃油槍為主軸承注油一次 |
每7000小時（每年） | 全面檢查、清洗和潤滑 轉子檢查：檢查材料的磨損等 動力傳動裝置：特別檢查因轉輪條的滾珠軸承 檢查減震器彈性及設備結構狀況 液壓系統(tǒng)：檢查泄露情況 電機：檢查絕緣等情況 檢查各控制閥的O型圈，更換變形、損壞的O型圈 |
臥螺離心機是比較精密的機械設備，為使離心機能夠良好穩(wěn)定運行，延長離心機的使用壽命，應加強設備的運行控制與維護管理。在設備運行操作的管理上，應制定 的、嚴格的操作規(guī)程，如操作中應盡量減少上清液含固率、開停機期間加強對離心機的沖洗，減少運行時的振動，保證設備處于良好的運行狀態(tài)，對于設備運行中暴露出來的問題必須及時發(fā)現并反饋。在設備閑置期間，應對設備存在的隱患進行及時的維護處理，如定期清洗上清液返流管、定期清理進泥螺桿泵、定期清理絮凝劑自動投配裝置，做好日常的定期檢查和維護，這樣可以保持設備處于良好的待機狀態(tài)，更可以避免設備運行時出現意外的故障造成被迫停機事件，保證設備的良好穩(wěn)定運行。
4 結語
通過以上對臥螺離心機實際使用情況的分析可以得出下面的結論：
（1）在離心機的運行控制中，液位擋板的調整十分重要，直接影響脫水效果和離心機的振動程度，必須通過反復的試驗，將液環(huán)層厚度設定在合適的水平，則可以保證污泥的含水率會降低，并且有較高的污泥產量。
（2）速差的調整對離心機污泥脫水效果的影響非常大，應根據污泥種類、性質的不同，通過實驗尋找離心機的較佳工作點，設定成不同的“速差曲線”，使離心機穩(wěn)定運行在較佳的工作狀態(tài)。
（3）做好日常的定期檢查和維護，如操作中應盡量減少上清液含固率、開停機期間加強對離心機的沖洗，減少運行時的振動、定期清洗上清液返流管、定期清理進泥螺桿泵、定期清理絮凝劑自動投配裝置，這樣可以保持設備處于良好的待機狀態(tài)，避免設備運行時出現意外的故障造成被迫停機事件，保證設備的良好穩(wěn)定。
