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1 概況

某污水處理廠采用倒置的A2/O+側(cè)流除磷工藝，具有脫氮除磷功能，污泥脫水系統(tǒng)采用兩套瑞典NOXON公司的臥螺離心機(jī)，進(jìn)泥流量為15m3/h，干固體負(fù)荷為500kg/h，但離心機(jī)的運(yùn)行情況一直不好，經(jīng)常是2臺(tái)離心機(jī)同時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)超過18h，還不能及時(shí)將系統(tǒng)的剩余污泥脫除，生化系統(tǒng)的運(yùn)行稍有波動(dòng)就會(huì)造成系統(tǒng)嚴(yán)重積泥，導(dǎo)致污泥老化、活性變差，嚴(yán)重時(shí)曝氣池上布滿死泥和生物泡沫，一旦出現(xiàn)沖擊負(fù)荷，生物系統(tǒng)的運(yùn)行需要很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)，緩沖能力很差，污泥脫水系統(tǒng)成為制約生化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的瓶頸，故對(duì)污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行了多方面的技術(shù)改造。

2 改造內(nèi)容

2.1 更改工藝管線，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性

因污水廠為商業(yè)性污水廠，不允許停產(chǎn)，污泥脫水是關(guān)鍵的設(shè)備，必須有較高的可靠性，考慮到離心機(jī)故障時(shí)及離心機(jī)維修期間配套設(shè)備與離心機(jī)相互備用的關(guān)系，更改工藝管線流程，以滿足多種故障情況下離心機(jī)的運(yùn)行，如臥螺離心機(jī)、污泥進(jìn)料螺桿泵、PAM加藥螺桿泵等均有1臺(tái)出現(xiàn)故障，通過閥門的切換仍能保證污泥脫水系統(tǒng)的運(yùn)行。

原設(shè)計(jì)中，絮凝劑的投加點(diǎn)在離心機(jī)的污泥進(jìn)口，這種投加方式反應(yīng)時(shí)間短，在技改中將絮凝劑投加位置改至污泥螺桿泵的入口處，這樣可通過螺桿泵的混合攪拌作用使PAM與污泥充分混合。實(shí)際運(yùn)行表明，離心機(jī)可以獲得較高的工作壓力，并且在絮凝劑投量相同的情況下，增加了脫水泥餅的含固率。

2.2 確定干固體負(fù)荷，使離心機(jī)在正常負(fù)荷下運(yùn)行

離心機(jī)處理能力是指離心機(jī)的干固體負(fù)荷和水力負(fù)荷。

該廠臥螺離心機(jī)的干固體負(fù)荷為500kg/h，在脫初沉污泥時(shí)由于進(jìn)泥濃度高（35g/L），一直采用滿負(fù)荷（15m3/h）進(jìn)泥，在轉(zhuǎn)速為2300r/min時(shí)離心機(jī)的干固體負(fù)荷可達(dá)560kg/h，所以無(wú)論投加多大量的絮凝劑，上清液均極混濁，大量污泥從上清液返流管中流出。由于初沉淀池污泥含有大量泥砂，導(dǎo)致離心機(jī)磨損嚴(yán)重，動(dòng)平衡受到較大程度破壞，振動(dòng)加劇。

鑒于上述情況，將離心機(jī)的進(jìn)泥流量降低為11.6m3/h，在轉(zhuǎn)速為2300r/min時(shí)離心機(jī)的干固體負(fù)荷降為405kg/h，脫水上清液十分良好，懸浮物濃度為63～150mg/L。

由于初沉池污泥濃度高，離心機(jī)的干固體負(fù)荷可達(dá)405kgDS/h，二沉池污泥因沒有經(jīng)污泥濃縮池濃縮，導(dǎo)致離心機(jī)進(jìn)泥濃度低，干固體負(fù)荷只能達(dá)到85～120kg/h，離心機(jī)幾乎處于空轉(zhuǎn)，處理能力大大降低，根本不能將生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥及時(shí)脫除。使用10t容量的污泥車脫初沉池的污泥，1臺(tái)離心機(jī)運(yùn)行3.5h即能裝滿一車，但脫二沉池的污泥則需要2臺(tái)離心機(jī)運(yùn)行6.5h才能裝滿一車，而且必須增加PAM的投加量，才能取得較好的脫水效果。通過技術(shù)改造將二沉池的污泥回流到初沉池，則污泥脫水系統(tǒng)只需要脫初沉污泥而不需脫二沉污泥，離心機(jī)的進(jìn)泥濃度一直保持在30g/L以上，大大減少了離心機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，并且降低了污泥脫水的投藥量，離心機(jī)變?yōu)?/span>1用1備，系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性均有很大增強(qiáng)。

綜上所述，在實(shí)際運(yùn)行中必須調(diào)整水力負(fù)荷，使進(jìn)入離心機(jī)的干固體負(fù)荷不超過離心機(jī)的承受能力，否則多余的干固體將從上清液中排出，上清液的懸浮物會(huì)急劇增多，并增加離心機(jī)電機(jī)的負(fù)荷。同時(shí)也應(yīng)注意，并保證進(jìn)入離心機(jī)的干固體負(fù)荷不小于離心機(jī)承受能力的60%，否則離心機(jī)不能充分發(fā)揮其效能。

因此在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┍ＷC進(jìn)入離心機(jī)的干固體負(fù)荷不小于離心機(jī)承受能力的70%，如果生化處理系統(tǒng)不能保證較高的排泥濃度（如氧化溝、SBR），在設(shè)計(jì)時(shí)則應(yīng)考慮安裝污泥濃縮機(jī)，以提高離心機(jī)的進(jìn)泥濃度，增強(qiáng)處理效果。

2.3 延長(zhǎng)絮凝劑攪拌時(shí)間，增強(qiáng)溶解程度

絮凝劑自動(dòng)投加裝置存在的一個(gè)問題就是PAM溶藥攪拌罐的容積偏小，絮凝劑的溶解時(shí)間偏短。污水廠污泥脫水系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)離心機(jī)的干固體負(fù)荷約405kgDS/h，絮凝劑投加量為1000L/h，加藥攪拌罐的容積為1.0m3，藥劑的攪拌時(shí)間為60min，使用中發(fā)現(xiàn)攪拌罐中有相當(dāng)數(shù)量的PAM顆粒均勻懸浮在溶液中而沒有充分溶解，后來(lái)通過技術(shù)改造增加了一臺(tái)PAM溶藥攪拌罐，使藥劑的攪拌時(shí)間延長(zhǎng)至120min，取得了良好的溶藥效果。

2.4 增設(shè)高位水箱，穩(wěn)定自來(lái)水壓力

絮凝劑自動(dòng)投加裝置的PAM濃度是根據(jù)稀釋用水量來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)的，但廠內(nèi)自來(lái)水的壓力很不穩(wěn)定，造成稀釋用水流量在1500～3000L/h之間波動(dòng)，導(dǎo)致PAM的配制濃度不夠穩(wěn)定；并且，由于水壓的波動(dòng)造成稀釋水經(jīng)常從錐形溶藥漏斗濺出，導(dǎo)致PAM經(jīng)常板結(jié)在漏斗壁上，幾次造成絮凝劑自動(dòng)投加裝置故障停車。為此，在自來(lái)水入口設(shè)置高位水箱來(lái)保證稀釋水壓力的穩(wěn)定，稀釋水的流量穩(wěn)定在1800L/h，取得了理想的運(yùn)行效果。

2.5 設(shè)置污泥破碎切割機(jī)，減少進(jìn)泥雜質(zhì)

由于離心機(jī)的結(jié)構(gòu)特性決定了它對(duì)進(jìn)泥質(zhì)量的要求比較高，即進(jìn)泥中不能含有大的毛發(fā)、棉紗等，否則很容易堵塞上清液返流管，但在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，即使是很小的毛發(fā)與污泥混在一起也很容易造成堵塞，導(dǎo)致離心機(jī)因上清液返流管堵塞而被迫停機(jī)。

根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，初沉池污泥所含毛發(fā)、棉紗等比較多，為此，選用了JWC的污泥破碎切割機(jī)（安裝初沉池污泥排出口）。普通的污泥破碎機(jī)只對(duì)污泥起作用，可將大塊的污泥打碎成細(xì)小的污泥顆粒，而JWC的污泥破碎切割機(jī)的功能很強(qiáng)大，它具有兩組極其鋒利的刀片，刀片之間有非常精密的配合，能夠?qū)⑽勰嘀兴械母鞣N纖維類物質(zhì)（如破布、棉紗等）切成直徑≤15mm的碎段。實(shí)際使用證明，使用了污泥破碎切割機(jī)以后離心機(jī)的運(yùn)行更加穩(wěn)定，堵塞的周期大大延長(zhǎng)。

2.6 增加自控設(shè)施，采集離心機(jī)運(yùn)行信號(hào)

由于污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型上的原因，離心機(jī)的運(yùn)行信號(hào)不能傳送到中心控制室的計(jì)算機(jī)上，導(dǎo)致污泥脫水系統(tǒng)的加藥量處于失控狀態(tài)，運(yùn)行操作人員為了省事，在夜晚不能檢查時(shí)經(jīng)常將加藥量調(diào)得很高。為此，通過增設(shè)電量隔離器，將能夠直接反映加藥量的PAM投加泵變頻器的頻率信號(hào)（4～20mA）引入中控室的計(jì)算機(jī)上，這樣就可以對(duì)加藥量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控并留下歷史記錄，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。

2.7 確定適當(dāng)?shù)囊涵h(huán)層厚度

臥螺離心機(jī)在進(jìn)行污泥脫水時(shí)，由于離心力的作用會(huì)在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)形成液環(huán)層（沉降區(qū)）、固環(huán)層和岸區(qū)（干燥區(qū)）。

轉(zhuǎn)鼓在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，沿著轉(zhuǎn)鼓殼體形成一同心液層，稱為液環(huán)層，同時(shí)也會(huì)形成一同心脫水污泥固體層，成為固環(huán)層，在此區(qū)間內(nèi)污泥所含的固體在離心力的作用下將沉積到轉(zhuǎn)鼓壁上，故也稱為沉降區(qū)；干污泥通過螺旋的運(yùn)轉(zhuǎn)離開液環(huán)層被送至排出口，這一段距離稱為岸區(qū)，為轉(zhuǎn)鼓錐體的一部分，在此區(qū)間內(nèi)污泥完全離開液體并被繼續(xù)甩干，故也稱為干燥區(qū)。轉(zhuǎn)鼓的有效半徑為液環(huán)層、固環(huán)層和岸區(qū)之和，轉(zhuǎn)鼓的有效長(zhǎng)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(lái)調(diào)整離心機(jī)的液環(huán)層厚度。離心機(jī)的液位擋板調(diào)整十分重要，它直接影響脫水效果和離心機(jī)的振動(dòng)程度，必須通過反復(fù)試驗(yàn)將液環(huán)層厚度設(shè)定在合適的水平，以降低污泥含水率，并提高污泥產(chǎn)量。

在應(yīng)用中，將上清液返流管的口徑由原來(lái)的138mm調(diào)整到142mm，增加污泥在離心機(jī)中的停留時(shí)間，在較低的工作壓力下，可以獲得穩(wěn)定的速差和良好的脫水效果，更容易滿足離心機(jī)的工藝條件。不同液位擋板高度時(shí)的脫水效果見下表：

調(diào)整液位擋板高度時(shí)，應(yīng)注意必須確保所有的液位擋板都在相同的高度上，否則會(huì)導(dǎo)致離心機(jī)產(chǎn)生很大的不平衡，產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，并應(yīng)保證液位擋板高度的公差為±0.25mm。

2.8 加強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行管理，提高使用效率

雖然離心機(jī)的設(shè)計(jì)制造很優(yōu)良，但必須強(qiáng)化管理，才能保證離心機(jī)運(yùn)行良好。在設(shè)備運(yùn)行操作的管理上，應(yīng)制定 、嚴(yán)格的操作方式，如操作中應(yīng)盡量減少上清液含固率、開停機(jī)期間加強(qiáng)對(duì)離心機(jī)的沖洗等，保證設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行中暴露出來(lái)的問題必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并反饋，在閑置期間對(duì)存在的隱患及時(shí)進(jìn)行維護(hù)與處理，具體措施有：

（1）采取多種措施，減少離心機(jī)的振動(dòng)

在每次離心機(jī)運(yùn)行結(jié)束后加強(qiáng)對(duì)離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的水沖洗，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果轉(zhuǎn)鼓沖洗得不徹底，在離心機(jī)停運(yùn)期間污泥就會(huì)粘附在轉(zhuǎn)鼓上，下次開機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)鼓會(huì)因受力不均勻而造成動(dòng)平衡被破壞，導(dǎo)致離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)。

另外，在每次清洗完上清液返流管重新安裝液位擋板時(shí)，應(yīng)確保所有的液位擋板都在相同的高度上，并應(yīng)保證液位擋板高度的公差為±0.25mm，否則將會(huì)導(dǎo)致離心機(jī)受力不均勻，產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。

（2）減少上清液含固率，降低離心機(jī)磨損程度

在生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，如果污泥中含有較大量的泥砂，并且上清液的含固率較高時(shí)，將造成離心機(jī)螺栓及配重塊的磨損，導(dǎo)致離心機(jī)動(dòng)平衡被破壞。因此，在生產(chǎn)運(yùn)行中要嚴(yán)格管理、精心操作，以減少上清液含固率，這對(duì)降低離心機(jī)磨損具有十分重要的意義。

（3）定期清洗上清液返流管和進(jìn)泥螺桿泵

在生產(chǎn)運(yùn)行中，如果污泥脫水上清液含固量比較大，很容易造成上清液返流管堵塞，這將導(dǎo)致脫水污泥含固率下降，離心機(jī)也會(huì)因受力不均勻而產(chǎn)生振動(dòng)，因此必須根據(jù)實(shí)際情況對(duì)上清液返流管進(jìn)行周期性的清洗。設(shè)備在供貨時(shí)已帶有一根與上清液返流管同樣長(zhǎng)度的沖洗水管，可以插入上清液返流管中進(jìn)行沖洗，但這種反沖洗的效果有時(shí)不理想，為此將其改造為帶毛刷的沖洗管，這樣可對(duì)上清液返流管沖洗地更徹底。

城市污水處理廠初沉池污泥中含有大量毛發(fā)，普通機(jī)械格柵難以將其去除，在運(yùn)行中很容易堵塞污泥螺桿泵，必須定期進(jìn)行清理。生產(chǎn)中一般每周一、三、五上午9:00清洗上清液返流管、進(jìn)泥螺桿泵、絮凝劑自動(dòng)投配裝置，保證11:00時(shí)離心機(jī)的投運(yùn)。

（4）絮凝劑自動(dòng)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(dòng)投配裝置的管道中、攪拌器上結(jié)塊與淤積，如長(zhǎng)期運(yùn)行后PAM會(huì)淤積在靜態(tài)混合器內(nèi)，也會(huì)在靜壓式液位計(jì)的傳感器（探頭）上結(jié)塊，造成指示結(jié)果不準(zhǔn)確，導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)作，因此在設(shè)備閑置期間，定期清理PAM結(jié)塊和淤積十分必要，這樣可以保證設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）工藝管線的流程應(yīng)靈活布置，以滿足多種故障情況下離心機(jī)的運(yùn)行。

（2）必須保證離心機(jī)具有較高的進(jìn)泥濃度（≥30g/L），這樣才能保證離心機(jī)干固體負(fù)荷不小于離心機(jī)承受能力的60%，否則離心機(jī)幾乎相當(dāng)于空轉(zhuǎn)，不能充分發(fā)揮其效能。

（3）在離心機(jī)的運(yùn)行控制中，液位擋板的調(diào)整十分重要，直接影響脫水效果和離心機(jī)的振動(dòng)程度，必須通過反復(fù)試驗(yàn)，將液環(huán)層厚度設(shè)定在合適的水平。

（4）做好日常的檢查和維護(hù)，使設(shè)備處于良好的待機(jī)狀態(tài)，避免運(yùn)行時(shí)因出現(xiàn)意外的故障而被迫停機(jī)。