臥螺離心機設(shè)計選型中應(yīng)注意的幾個問題
技術(shù)支持
1 前言
近幾年來，隨著我國污水處理事業(yè)的發(fā)展，在城市污水廠中臥螺離心機的使用越來越多，其應(yīng)用大有取代帶式壓濾機之勢。因臥螺離心機具有脫水后泥餅含水率低、使用管理維護簡單方便的特點，并且臥螺離心機采用全封閉的結(jié)構(gòu)，避免了帶式壓濾機存在的種種弊端（如現(xiàn)場環(huán)境惡劣、臭味大、大量使用絮凝劑和清洗水、設(shè)備體積大、日常使用維護麻煩），因而其應(yīng)用大有取代帶式壓濾機之勢。
2 設(shè)計選型中應(yīng)注意的幾個問題
2.1 污泥脫水系統(tǒng)配套設(shè)備的選擇
許多臥螺離心機設(shè)備整體集成性能非常良好，在進行設(shè)備選型時選用成套設(shè)備，這樣才能取得良好的運行效果。
目前，國內(nèi)外許多家公司的離心污泥脫水設(shè)備都具有很優(yōu)良的整體集成性能。
其絮凝劑投加裝置、絮凝劑泵、污泥泵、自控系統(tǒng)等均隨離心機配套供應(yīng)，在自控系統(tǒng)的支持下，可以對污泥脫水系統(tǒng)中所有設(shè)備的運行情況、工藝參數(shù)等進行連續(xù)監(jiān)控，可以實時觀察到集泥池液位、污泥泵的運行狀況、污泥流量、絮凝劑泵的運行狀態(tài)、絮凝劑流量、螺旋速度、螺旋扭矩、轉(zhuǎn)鼓速度、速差等參數(shù)，并根據(jù)需要進行實時調(diào)整。
這些設(shè)備在自控系統(tǒng)的支持下組成了一個有機整體，設(shè)備之間互相配合的性能非常良好，因此，在進行設(shè)備選型時選用成套設(shè)備，盡量避免只選用離心機主機而另外選擇絮凝劑配制系統(tǒng)、污泥進料螺桿泵、加藥螺桿泵等，即使另外選擇其它相關(guān)配套設(shè)備，也應(yīng)盡量多征詢離心機供貨商的意見，所選用的設(shè)備能夠與離心機的自控系統(tǒng)良好配合，這樣才能使污泥脫水系統(tǒng)取得良好的運行效果。
2.2 工藝流程的選擇
在進行脫水系統(tǒng)的工藝管線的流程設(shè)計時，應(yīng)考慮離心機故障時及離心機維修期間配套設(shè)備與離心機相互備用的關(guān)系。采用臥螺離心機及相關(guān)配套設(shè)備，可以滿足多種故障情況下離心機的運行，如臥螺離心機、污泥進料螺桿泵、PAM加藥螺桿泵等均有1臺出現(xiàn)故障，通過閥門的切換，仍能保證污泥脫水系統(tǒng)的運行；并且PAM絮凝劑與污泥的混合點既可以選擇在離心機入口、也可以選擇在污泥進料螺桿泵的入口，如果是比較容易破碎的污泥絮體，可在離心機轉(zhuǎn)鼓的入口處加入，一般情況在污泥螺桿泵的入口處加入，這樣可以增加污泥與PAM的反應(yīng)時間，獲得更良好的污泥脫水效果，在操作上具有更強的靈活性。
2.3 離心機處理能力的確定
離心機處理能力是指離心機的干固體負荷和水力負荷。
干固體負荷是指每小時處理的不揮發(fā)固體重量，以kgDS（干污泥）/h表示；水力負荷指進入離心機的污泥流量，以m3/h表示，它與離心機進泥濃度（MLSS，g/L）的乘積即為干固體負荷。
在實際運行中，必須通過調(diào)整水力負荷，來保證進入離心機干固體負荷不超過離心機的承受能力，否則，多余的干固體將從上清液中排出，上清液的懸浮物會急劇增多，并增加離心機電機的負荷；同時也應(yīng)注意，應(yīng)保證進入離心機的干固體負荷不小于離心機承受能力的60%，否則，離心機不能充分發(fā)揮其性能。
下表是離心機實際運行中取得的一組數(shù)據(jù)：
污泥來源 | 轉(zhuǎn)鼓速度 r/min | 進泥濃度 g/L | 水力負荷 m3/h | 干固體負荷 kgDS/h | 單位污泥PAM用量 g/kg(PAM/DS) | 泥餅產(chǎn)量 m3/h | 泥餅含固率 % | 上清液含固率 % |
初沉池 | 2300 | 35 | 11.6 | 405 | 3.57 | 2.0 | 77 | 0.1 |
二沉池 | 2300 | 7.5 | 16 | 120 | 9.7 | 0.7 | 82 | 0.1 |
這臺離心機的干固體負荷為500kgDS/h，轉(zhuǎn)鼓速度為2800r/min，從表中可以看出，由于初沉池污泥的濃度高（35g/L），離心機的干固體負荷可達405kgDS/h，二沉池污泥因沒有污泥濃縮池，進泥濃度低（7.5g/L），干固體負荷只能達到85～120kg/h，離心機幾乎等于空轉(zhuǎn)，單位時間內(nèi)的處理能力大大降低，而且，運行時必須增加PAM的投加量，才能取得良好的脫水效果。后來通過技術(shù)改造，將初沉與二沉池的污泥回流到初沉池，取得了良好效果。
因此在進行設(shè)備選型時，應(yīng)保證進入離心機的干固體負荷不小于離心機承受能力的70%，如果生化處理系統(tǒng)不能保證較高的排泥濃度，在設(shè)計時則應(yīng)考慮安裝污泥濃縮機，以提高離心機的進泥濃度。
2.4 離心機的平面布置
在對離心機進行平面布置時，應(yīng)在離心機上清液返流管的方向上留有足夠長度的空間，其長度不應(yīng)小于離心機的轉(zhuǎn)鼓總長，因為經(jīng)過50～100小時的運行后，污泥脫水后上清液的懸浮物會造成上清液返流管的堵塞，這將導(dǎo)致脫水污泥含固率的下降，離心機也會因受力不均勻產(chǎn)生振動，因此必須進行經(jīng)常性的清洗，清洗是使用專用的高壓水槍對上清液返流管沖洗，其長度接近轉(zhuǎn)鼓總長，因此在離心機進行平面布置時，應(yīng)為清洗留出足夠空間。
2.5 設(shè)置污泥破碎切割機
由于離心機的結(jié)構(gòu)特性決定了它對進泥質(zhì)量的要求比較高，離心機要求進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)致離心機在運行中因上清液返流管堵塞而被迫停機。為此，經(jīng)過多方咨詢、試驗，購置了污泥破碎切割機，安裝在初次沉淀池污泥排出口，徹底解決了這一問題。
普通的污泥破碎機只對污泥起作用，將大塊的污泥打碎成細小的污泥顆粒，而“污泥破碎切割機”的功能很強大，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、棉紗等徹底切成直徑不大于15mm的碎段，對塑料袋、塑料盒、衛(wèi)生巾、小木塊等也能夠徹底切成直徑不大于15mm的碎塊，這樣離心機的穩(wěn)定運行具有更良好的保證。
根據(jù)運行經(jīng)驗，初次沉淀池、氧化溝、SBR的污泥中所含的毛發(fā)、棉紗等比較多，因此，在選用離心機進行污泥脫水時在污泥進料口有必要設(shè)置污泥破碎切割機，這樣可以減少離心機的堵塞，使離心機的運行更穩(wěn)定。
2.6 絮凝劑投加裝置選型中需要注意的問題
在使用的多套絮凝劑自動投加裝置中，雖然自動化程度很高、運行也很穩(wěn)定，但普遍存在一個問題就是PAM溶藥攪拌罐的容積偏小，絮凝劑的溶解時間偏短。例如，某套污泥脫水系統(tǒng)，正常運行時離心機的干固體負荷約為400kgDS/h，絮凝劑的投加量為1000L/h，加藥攪拌罐的容積為1.0m3，藥劑的攪拌時間為60min，使用中發(fā)現(xiàn)攪拌罐中有相當數(shù)量的PAM白色顆粒均勻懸浮在溶液中而沒有充分溶解，后來通過技術(shù)改造又增加了一臺PAM溶藥攪拌罐，使藥劑的攪拌時間延長至120min，取得了良好的溶藥效果。
另外，絮凝劑自動投加裝置PAM加入量是根據(jù)稀釋用水的水量來自動調(diào)節(jié)的，因此，為使PAM的配制取得良好的效果，應(yīng)保證稀釋水壓力的穩(wěn)定?？梢圆扇煞N辦法：一是設(shè)置高位水箱來穩(wěn)定壓力，二是選用性能優(yōu)良的穩(wěn)壓閥門，均取得了良好的運行效果，在設(shè)計期間如果考慮到這些因素，將會使生產(chǎn)運行中污泥脫水效果更加良好。
2.7 液位測量儀表的選用
在污泥脫水系統(tǒng)中，污泥回流井一般均設(shè)置液位計，經(jīng)常被選用的物位測量儀表為超聲波液位計，但污泥回流井在攪拌機的作用下泡沫量比較大，而且還會產(chǎn)生較多漩渦，超聲波探頭受到的干擾很大，在工程實踐中采用了靜壓式液位計，通過一年多的運行表明較多的超聲波液位計穩(wěn)定，不會受到泡沫和浮渣的干擾。
3 結(jié)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(jié)論：
（1）臥螺離心機設(shè)備的整體集成性能非常良好，在進行設(shè)備選型時選用成套設(shè)備，這樣才能取得良好的運行效果。
（2）在進行設(shè)備選型時，應(yīng)保證進入離心機的干固體負荷不小于離心機承受能力的70%，如果生化處理系統(tǒng)不能保證較高的排泥濃度，則應(yīng)考慮安裝污泥濃縮機，以提高離心機的進泥濃度。
（3）離心機的結(jié)構(gòu)特性決定了它對進泥質(zhì)量的要求比較高，根據(jù)運行經(jīng)驗，在選用離心機進行污泥脫水時，在污泥進料口有必要設(shè)置污泥破碎切割機，這樣可以減少離心機的堵塞，使離心機的運行更穩(wěn)定。
