污水處理廠離心機(jī)的控制參數(shù)
技術(shù)支持
1 前言
邯鄲市西污水處理廠采用氧化溝工藝，設(shè)計(jì)規(guī)模10萬m3/d。脫水機(jī)房設(shè)有2臺離心脫水機(jī)，生產(chǎn)廠商為德國韋斯伐里亞公司，型號為UCA50-00-02，單臺脫泥能力為600kgDS/h，單臺流量為30m3/h；1臺螺旋輸送器；加藥間設(shè)有1套聚丙烯酰胺加藥系統(tǒng)。
2 離心機(jī)簡介
2.1 工作原理
離心機(jī)工作原理如下：待處理的工作物料通過位于螺旋輸料器中央的入料管輸入到螺旋輸料器進(jìn)料室中。待處理物料通過位于連接在入料室端口上的中心進(jìn)料管進(jìn)入螺旋輸料器，通過閘口流向轉(zhuǎn)鼓中的物料分離室，在分離室中，物料被加速到額定轉(zhuǎn)速。由于離心力的作用，固體顆粒幾乎立刻被甩到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上。輸送螺桿以比轉(zhuǎn)鼓稍快的轉(zhuǎn)速連續(xù)地將固體物料分離到轉(zhuǎn)鼓窄端。由于轉(zhuǎn)鼓具有圓錐形狀，固體物料被離心力從液體混合物中分離，并甩干。附著在固體物料中的水分在離心力的作用下，被從中心管送到干燥區(qū)。固體物料從位于轉(zhuǎn)鼓一端的閘口被連續(xù)排出到機(jī)罩外的集料室中，并從那里被隨時運(yùn)走。液體物料在輸送螺桿和轉(zhuǎn)鼓的桶狀區(qū)之間流動。液體物料中的殘留固體成分通過澄清區(qū)時，在離心力的作用下被進(jìn)一步分離，然后被輸送螺桿送到固體排放端口。澄清后的液體通過可更換調(diào)節(jié)盤被排出分離室。然后這部分液體在重力作用下從機(jī)罩中自由地流出。
2.2 離心脫水機(jī)轉(zhuǎn)鼓
轉(zhuǎn)鼓是離心機(jī)的關(guān)鍵部件，轉(zhuǎn)鼓的直徑越大，離心機(jī)的處理能力也越大，轉(zhuǎn)鼓的長度越長，污泥在機(jī)內(nèi)停留時間也越長，分離效果也越好。常用轉(zhuǎn)鼓直徑在200～1000mm，長徑比L/D約為3～4。轉(zhuǎn)鼓由圓錐段和圓柱段組成，轉(zhuǎn)鼓的半錐角是錐體母線與軸線的夾角，錐角大，污泥受離心擠壓力大，利于脫水，通常沉降式螺旋卸料離心機(jī)的半錐角在α=5°～15°，錐角大，螺旋推料的扭矩也需增大，葉片的磨損也會加大，若磨損嚴(yán)重會降低脫水效果。新型脫水機(jī)采用耐磨合金鑲嵌在螺旋外緣，提高使用壽命。液體物質(zhì)在圓柱段被分離并澄清，而分離出來的固體物質(zhì)在圓錐段被干燥。位于轉(zhuǎn)鼓殼內(nèi)的主軸上的凹槽可以使固體物料順利輸送。
3 離心機(jī)的控制參數(shù)
離心機(jī)的大部分監(jiān)控由機(jī)器的控制系統(tǒng)自動完成，僅有一些參數(shù)通過運(yùn)行時調(diào)整，離心機(jī)由起動至全速約五分鐘，并能在運(yùn)行中保持這個轉(zhuǎn)速。
3.1 離心機(jī)扭矩
離心機(jī)由雙齒輪驅(qū)動，主驅(qū)動電動機(jī)通過帶輪和兩個齒輪用不同的轉(zhuǎn)速驅(qū)動離心機(jī)和螺旋輸料器。螺旋輸料器所需要的部分功率由變頻調(diào)速的副電動機(jī)提供。如果副電動機(jī)的功率消耗高于允許值（一般由螺旋輸料器扭矩增加引起），則變頻調(diào)速器這時就會提高電動機(jī)轉(zhuǎn)速以便調(diào)整螺旋輸料器轉(zhuǎn)速。速差增加時會加快轉(zhuǎn)鼓的固體物料排放速度。減少固體物料進(jìn)料量將會使螺旋輸料器扭矩相應(yīng)降低。于是調(diào)速控制系統(tǒng)對扭矩降低的響應(yīng)就是降低副電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
邯鄲市西污水處理廠離心機(jī)基本速差為4（基本速差取決于齒輪和帶傳動比）。在基本速度基礎(chǔ)上，速差可增加到15r/min。如果扭矩超過預(yù)先設(shè)定的上限值，物料進(jìn)料就會停止，主電動機(jī)也會停車。副電動機(jī)在預(yù)設(shè)的時間內(nèi)保持運(yùn)行，主要用來將固體排出轉(zhuǎn)鼓。在轉(zhuǎn)鼓完全停轉(zhuǎn)之后，離心機(jī)才允許重新起動。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，污泥處理過程中，盡量將扭矩控制在60%以下（正常的扭矩范圍），達(dá)到90%系統(tǒng)自動停機(jī)，要將進(jìn)泥量減小以保證扭矩正常。如果開機(jī)后扭矩迅速超過60%應(yīng)停止進(jìn)泥，需確定濃縮池污泥含固率是否過高（保持2%～4%范圍）。
3.2 轉(zhuǎn)鼓調(diào)節(jié)盤
調(diào)節(jié)盤決定了轉(zhuǎn)鼓的溢出直徑，為了適應(yīng)各污水廠污泥的性質(zhì)及含固率的不同，為了改變離心機(jī)澄清值和脫水值，必須通過移動調(diào)節(jié)盤的位置或者更換調(diào)節(jié)盤來改變溢出直徑。更換位于轉(zhuǎn)鼓圓周上的調(diào)節(jié)盤是澄清區(qū)和干燥區(qū)的長度調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)鼓的有效長度為澄清區(qū)和干燥區(qū)之和，澄清區(qū)長，污泥停留時間長，分離液中固相帶失量少，但干燥區(qū)停留時間短，排出污泥的含濕量高。應(yīng)調(diào)節(jié)溢流擋板的高度以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓沉降區(qū)和干燥區(qū)的長度。
把調(diào)節(jié)盤向里面移動可以得到以下效果：
（1）形成一個較長的澄清區(qū)和相應(yīng)好的澄清效率。
（2）形成一個較短的脫水區(qū)和相應(yīng)的較差的脫水效率。
把調(diào)節(jié)盤向外部移動可以得到以下效果：
（1）形成一個較長的脫水區(qū)，和相應(yīng)帶來良好的脫水效率。
（2）形成一個較短的澄清區(qū)，相應(yīng)的較差的澄清效率。
4 結(jié)語
邯鄲市西污水處理廠在試運(yùn)行初期，由于無機(jī)質(zhì)（砂礫、粘土）含量較高，離心機(jī)出泥量小，扭矩高報警，振動大。通過對轉(zhuǎn)鼓調(diào)節(jié)盤的調(diào)整，改用Φ260延長澄清區(qū)，分離液中固相帶失量少，干燥區(qū)停留時間短，排出污泥的含濕量高。
通過近五年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，得出以下結(jié)論：
（1）離心機(jī)并不適用于各類污泥，離心機(jī)不適用含粉煤灰等無機(jī)成分較多的污泥，因?yàn)榉勖夯医?jīng)過離心分離，附著在離心機(jī)內(nèi)壁較難去除，離心機(jī)刮泥刀遇到很大阻力，從而導(dǎo)致泥進(jìn)去后就出不來。
（2）離心機(jī)在脫水過程中，當(dāng)進(jìn)料濃度變化時，轉(zhuǎn)鼓和螺旋的轉(zhuǎn)差和扭矩會自動跟蹤調(diào)整，所以不不設(shè)專人操作。
（3）離心機(jī)全天24h連續(xù)運(yùn)行。運(yùn)行中不需清洗水。但運(yùn)行時噪聲很刺耳。
（4）離心機(jī)占用空間小，整機(jī)全密封操作，車間環(huán)境好。
