摘(zhai)  要(yao)：本文介紹了(le)(le)循(xun)環(huan)水污(wu)泥(ni)處理(li)系(xi)統的(de)概況，重(zhong)點論(lun)述了(le)(le)臥螺離心(xin)機在污(wu)泥(ni)脫水處理(li)中(zhong)的(de)運行管(guan)理(li)，簡要(yao)分析了(le)(le)試運行期(qi)間遇到的(de)問題及解決(jue)方法，并(bing)討論(lun)了(le)(le)臥螺離心(xin)機的(de)重(zhong)要(yao)作用。

關鍵詞：臥(wo)螺離心機；循環(huan)水；污(wu)泥處理

中(zhong)國鋁業(ye)(ye)山(shan)東分公(gong)司是我國最早(zao)的(de)鋁行業(ye)(ye)基地，隨著生產規模(mo)的(de)不(bu)斷(duan)擴大和生產流程(cheng)的(de)不(bu)斷(duan)革(ge)新，各(ge)生產工(gong)序(xu)的(de)給排水(shui)(shui)也隨之變化(hua)(hua)(hua)。近年來通過(guo)對(dui)生產排水(shui)(shui)漸進式(shi)的(de)優(you)化(hua)(hua)(hua)改造，目(mu)前已發(fa)(fa)展(zhan)成以(yi)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理和蒸發(fa)(fa)循環水(shui)(shui)系統為主、不(bu)同水(shui)(shui)質獨立循環處(chu)(chu)理為輔(fu)、污泥集中(zhong)處(chu)(chu)理的(de)科(ke)學模(mo)式(shi)。其中(zhong)在(zai)污泥的(de)機械脫水(shui)(shui)處(chu)(chu)理中(zhong)，主要設備為臥(wo)螺離心機，在(zai)長時間的(de)運(yun)行管理中(zhong)，積(ji)累了可(ke)指導性的(de)運(yun)行經驗，優(you)化(hua)(hua)(hua)臥(wo)螺離心機的(de)運(yun)行對(dui)企業(ye)(ye)實現可(ke)持續發(fa)(fa)展(zhan)具(ju)有積(ji)極意義(yi)。

1  循環水污泥系統概況

中國鋁業(ye)山東分公司(si)循環(huan)水(shui)系(xi)統主要承擔著(zhu)氧(yang)(yang)化鋁廠(chang)（燒結法）、化學品氧(yang)(yang)化鋁公司(si)等生產(chan)單位(wei)各工序(xu)排水(shui)的沉淀(dian)處理、冷卻降溫和循環(huan)供應任務。

循(xun)環水(shui)(shui)(shui)(shui)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)系(xi)統主要包括水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)西(xi)站、水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)東站、大泵房（蒸(zheng)發(fa)循(xun)環水(shui)(shui)(shui)(shui)）三(san)個(ge)子系(xi)統，處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝為(wei)傳統污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)方法。因各生產(chan)崗位排水(shui)(shui)(shui)(shui)復雜(za)，回水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質和(he)水(shui)(shui)(shui)(shui)量時常變(bian)化，其中水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)西(xi)站日(ri)處(chu)理(li)(li)(li)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)量為(wei)2.5~3萬(wan)m3，水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)東站日(ri)處(chu)理(li)(li)(li)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)量為(wei)2.5~3萬(wan)m3，大泵房系(xi)統日(ri)處(chu)理(li)(li)(li)蒸(zheng)發(fa)循(xun)環水(shui)(shui)(shui)(shui)量為(wei)16~20萬(wan)m3。

循環水(shui)(shui)污(wu)泥(ni)(ni)處(chu)(chu)理系(xi)統包(bao)括重力(li)濃縮處(chu)(chu)理及機械脫水(shui)(shui)處(chu)(chu)理（臥螺離心機），因來泥(ni)(ni)為(wei)各污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理各設(she)施排泥(ni)(ni)，污(wu)水(shui)(shui)本身水(shui)(shui)質(zhi)變化較大，所以污(wu)泥(ni)(ni)性質(zhi)不穩定。其中重力(li)濃縮日(ri)處(chu)(chu)理量為(wei)2500~7200m3，離心機日(ri)處(chu)(chu)理量約(yue)為(wei)360~960m3。

2  離心機在試驗和試運行期間的運行情況

2.1  臥螺離心(xin)機的技術(shu)參(can)數及工作原理

公司(si)采(cai)用的是(shi)上海市離心機(ji)械研究所生產的LW530×2270NY型(xing)臥(wo)式螺旋(xuan)(xuan)卸料沉降離心機(ji)，它(ta)主要由轉鼓、螺旋(xuan)(xuan)、液(ye)壓差速(su)器(qi)、液(ye)壓站(zhan)、主軸承、液(ye)固相收集器(qi)、電機(ji)傳(chuan)動裝(zhuang)置、變頻器(qi)等部(bu)件組成(cheng)。該離心機(ji)具有輸出扭矩大(da)，差速(su)自動反饋調節，推料功率(lv)(lv)自動補償，不易發(fa)生堵料情況，分離效率(lv)(lv)高的特(te)點。

主要技術參數為：

轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)鼓直(zhi)徑(jing)530mm；轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)鼓有效工(gong)作(zuo)長度2270mm；最大分(fen)離因素2200g；錐角2×8°；轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)鼓與螺旋差(cha)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)2~16r/min；轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)鼓轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速(su)0~2700r/min無(wu)級可調；懸浮液處理能(neng)力15~40m3/h；電機功率37kW；螺旋形式：單頭、左旋、超前；轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)鼓形式：圓柱(zhu)-圓錐型；溢流板直(zhi)徑(jing)：φ283、φ288.5、φ294、φ299.5四檔(dang)可調。

工作原理是(shi)通過轉鼓與螺旋的差轉速△n實現固液的高效分離。

2.2  試(shi)驗期間運行(xing)分析

2008年10月底，公司選用上海(hai)離(li)心(xin)機(ji)(ji)械研究所的(de)車載LW350型(xing)(xing)臥(wo)螺(luo)離(li)心(xin)機(ji)(ji)對循環(huan)水污泥進(jin)行了定性試驗(yan)，LW350型(xing)(xing)離(li)心(xin)機(ji)(ji)的(de)主(zhu)要參數(shu)為：螺(luo)旋(xuan)差速(su)2~20r/min、轉(zhuan)鼓轉(zhuan)速(su)3700r/min、電(dian)機(ji)(ji)功率15kW。絮凝劑選用濃度為1.5‰的(de)陰離(li)子型(xing)(xing)聚丙(bing)烯酰(xian)胺(an)，試驗(yan)數(shu)據見表1。

從運行數據可以得(de)出：

①  在(zai)污泥(ni)參數基本相同的(de)情況，差(cha)速越(yue)大，泥(ni)餅(bing)在(zai)離心機中停留時間也越(yue)短(duan)，泥(ni)餅(bing)含固率越(yue)低(di)，相應的(de)固體回收率也越(yue)低(di)。

②  對比第(di)2組和第(di)3組數據，在離心(xin)機(ji)參數及污泥固(gu)體總(zong)量一(yi)定(ding)時，加絮凝劑(ji)調節后，濾液濁度(du)明顯降(jiang)低，固(gu)體回收率提高了20%，脫水性能(neng)得到改善(shan)。

③  因污泥(ni)(ni)粘度小、堿性大，絮(xu)凝劑(ji)(ji)的用量較多，按進機污泥(ni)(ni)與加(jia)藥瞬(shun)時流(liu)量的對應關系，假設進機污泥(ni)(ni)性質穩定(ding)，連續運行下日均(jun)消耗1.5‰的絮(xu)凝劑(ji)(ji)約0.128kg/m3(泥(ni)(ni))，加(jia)藥成(cheng)本為5.1元/m3(泥(ni)(ni))（此絮(xu)凝劑(ji)(ji)按40元/kg計(ji)）。

2.3  試運(yun)行期間運(yun)行分析

2009年(nian)4月24日(ri)，新建(jian)臥螺離(li)心機(ji)項目投入(ru)試運行(xing)，試運行(xing)工藝流程大致同圖2，離(li)心機(ji)上清(qing)濾液不經過溢流水(shui)箱和溢流水(shui)泵到16米(mi)沉降槽，直接(jie)經過排水(shui)管排入(ru)下水(shui)道。

因前期試驗時(shi)加(jia)絮凝劑成(cheng)本太高，且(qie)公司循環(huan)水污泥為無機污泥，成(cheng)分復(fu)雜多(duo)變(bian)，泥沙含(han)(han)量大(da)，同時(shi)含(han)(han)有鋁、鐵、鈣、鈉、鉀等金屬離子，粘(zhan)性小，堿度(du)大(da)，懸浮物含(han)(han)量高，所以項(xiang)目沒有安裝加(jia)藥(yao)系(xi)統。

試運行(xing)期間，進(jin)機(ji)(ji)污(wu)泥參數(shu)變(bian)化不大，離心機(ji)(ji)各(ge)項參數(shu)基(ji)本保持為：污(wu)泥流量20m3/h、差速8r/min、轉速1800r/min、主機(ji)(ji)電流30A。試運行(xing)數(shu)據見(jian)表2。

根據以上數據可知：

①離(li)心(xin)機參數一定時，泥餅含固(gu)率隨污泥濃度(du)的升高而降低。

②在不加(jia)絮凝劑的(de)情況下，泥餅含固率均(jun)大于50%，相應的(de)固體回收率約(yue)為60%左右，每天外送干泥約(yue)20噸(dun)。

③脫(tuo)水處(chu)(chu)理(li)后的(de)(de)濾液濁度太高，因離心機的(de)(de)分離范(fan)圍(wei)有限，大(da)量的(de)(de)小顆(ke)粒在沒有絮(xu)凝劑的(de)(de)作用下不(bu)能有效地脫(tuo)除(chu)，溢(yi)流到下水道后進入污水處(chu)(chu)理(li)系統，直接影(ying)響了循環水的(de)(de)水質（循環水供水主(zhu)要(yao)控制(zhi)濁度）。

3  問題分析及優化方案的選擇

為了確保離心機系統的高效安(an)全經(jing)濟運行，現(xian)對試驗及試運行存在的問題進行分析，并(bing)提出(chu)合理的整改方案。

①  絮凝(ning)劑的取(qu)舍

因(yin)污泥(ni)(ni)本(ben)身濁度較高(gao)、固體顆(ke)粒比重小且(qie)屬(shu)于(yu)難分離(li)物料，絮(xu)凝劑(ji)的(de)(de)投加(jia)量(liang)會很大(da)，同時形成的(de)(de)絮(xu)團強度不(bu)夠，在重力濃縮階(jie)段加(jia)入(ru)絮(xu)凝劑(ji)可以極大(da)的(de)(de)減少(shao)進(jin)離(li)心機的(de)(de)污泥(ni)(ni)量(liang)，但是進(jin)入(ru)攪拌槽后(hou)，在連續強力攪拌下(xia)，絮(xu)團極易破碎，容易造成后(hou)續投加(jia)絮(xu)凝劑(ji)過量(liang)。投加(jia)絮(xu)凝劑(ji)成本(ben)太高(gao)，不(bu)利于(yu)經濟運行(xing)。

②  改變離心機濾液排放流程(cheng)

針(zhen)對前期試運行時濾液(ye)中大量微(wei)小顆粒(li)進入(ru)了循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)系統，影響了循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)供水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質，在實際中，可以改變濾液(ye)的(de)(de)去路(lu)，將(jiang)排入(ru)下水(shui)(shui)(shui)道(dao)的(de)(de)溢(yi)(yi)流水(shui)(shui)(shui)改到(dao)(dao)16米沉降槽(cao)，進行進一(yi)步(bu)的(de)(de)重(zhong)力濃縮處理，再回流到(dao)(dao)離心(xin)機(ji)繼續處理。流程改造(zao)方案(an)為：將(jiang)濾液(ye)收集到(dao)(dao)溢(yi)(yi)流水(shui)(shui)(shui)箱，通(tong)過(guo)溢(yi)(yi)流水(shui)(shui)(shui)泵(beng)排至16米沉降槽(cao)。

③  優化重力濃縮處理(li)流程

在(zai)機(ji)械(xie)脫水(shui)前，有兩級(ji)重(zhong)力濃(nong)縮處(chu)理設施(shi)，水(shui)處(chu)理西站(zhan)的排(pai)泥(ni)(ni)連續且泥(ni)(ni)量較(jiao)多(duo)，經過16米(mi)沉(chen)降(jiang)槽一(yi)級(ji)濃(nong)縮處(chu)理后，進(jin)入3#、4#濃(nong)縮槽進(jin)行二級(ji)濃(nong)縮處(chu)理，且大泵房(fang)系(xi)統的排(pai)泥(ni)(ni)間(jian)斷(duan)性(xing)進(jin)入3#、4#濃(nong)縮槽。

為(wei)最(zui)大限度地利用兩級重力(li)濃縮處(chu)理(li)(li)設施，改變(bian)運行方(fang)式(shi)為(wei)：在(zai)大泵(beng)(beng)房(fang)不排泥時(shi)(shi)，16米沉(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)槽(cao)底流排泥量(liang)為(wei)50m3/h；大泵(beng)(beng)房(fang)排泥時(shi)(shi)，大泵(beng)(beng)房(fang)排泥量(liang)限定為(wei)20m3/h、16米沉(chen)降(jiang)(jiang)(jiang)槽(cao)底流排泥量(liang)為(wei)30m3/h。因為(wei)大泵(beng)(beng)房(fang)處(chu)理(li)(li)蒸發(fa)循環水(shui)(shui)，水(shui)(shui)源較少，水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)西站回水(shui)(shui)復(fu)雜，外來水(shui)(shui)源較多，沉(chen)淀池中(zhong)污(wu)泥量(liang)較多，所以應壓低大泵(beng)(beng)房(fang)的(de)(de)排泥，壓低總(zong)排泥量(liang)，延長污(wu)泥在(zai)濃縮槽(cao)內的(de)(de)停留時(shi)(shi)間(jian)（12~16小時(shi)(shi)）。這樣不僅(jin)可(ke)以保(bao)(bao)證濃縮槽(cao)的(de)(de)溢流水(shui)(shui)質，確保(bao)(bao)污(wu)泥的(de)(de)有(you)效(xiao)濃縮時(shi)(shi)間(jian)，盡可(ke)能降(jiang)(jiang)(jiang)低污(wu)泥中(zhong)的(de)(de)空(kong)隙水(shui)(shui)，提高進離心機的(de)(de)污(wu)泥含固率。同(tong)時(shi)(shi)可(ke)以減少進機泥沙(sha)含量(liang)，降(jiang)(jiang)(jiang)低濾液(ye)的(de)(de)含固率，進而確保(bao)(bao)離心機的(de)(de)機動平衡(heng)。

④  合理化離心機(ji)運行參數

LW530×2270NY型離(li)心(xin)機的徑(jing)長比（L/D=4.3）確定了離(li)心(xin)機的體積流(liu)量，對于可調的運行參數，結(jie)合進(jin)機污(wu)泥的狀況(kuang)，保持(chi)進(jin)泥量不變，適當(dang)增加(jia)轉鼓轉速，穩步(bu)降低差速，以提(ti)高(gao)濾液澄清效率，增加(jia)泥餅(bing)含固率。

在(zai)(zai)參(can)數的(de)(de)摸(mo)索(suo)調節中(zhong)，轉(zhuan)(zhuan)鼓轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)過大(da)會造成離心機(ji)本體(ti)(ti)的(de)(de)磨損和增(zeng)加(jia)動力消(xiao)耗，轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)過小，達不到(dao)處理效果，在(zai)(zai)前(qian)期(qi)運行(xing)轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)1800r/min的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，適當調節到(dao)2100~2500r/min范(fan)圍(wei)內(nei)；同時結合污泥含固(gu)率的(de)(de)減少和物(wu)料的(de)(de)難(nan)分(fen)離特性(xing)，將差速(su)(su)由前(qian)期(qi)的(de)(de)8r/min降低(di)到(dao)2.5~6r/min范(fan)圍(wei)內(nei)，延(yan)長(chang)固(gu)體(ti)(ti)顆粒在(zai)(zai)離心機(ji)內(nei)的(de)(de)停留時間。調節后運行(xing)數據見表3（選擇上午(wu)8時數據）。

4  階段性效果及下一步運行要點

4.1  階段性效果(guo)

結合(he)表(biao)3的(de)運行數(shu)據可(ke)以看出，前段時間的(de)調試取得了階段性的(de)效果(guo)，隨著進機(ji)污(wu)泥含(han)固(gu)率的(de)降低(di)，通過適當(dang)增(zeng)加轉鼓轉速(su)和減小差速(su)，經過離心(xin)脫水(shui)后(hou)的(de)濾液液固(gu)比基(ji)本保持在80:1，泥餅(bing)含(han)固(gu)率在48%左右(you)，但相應(ying)的(de)固(gu)體回收(shou)率低(di)于50%。

現選(xuan)取5月底每(mei)天的輸(shu)送泵外(wai)排(pai)污泥量進行(xing)分析，見下表4。

從以上數據知，現(xian)階段日(ri)均外排泥(ni)量為(wei)103/8=12.9m3，循環水(shui)系統日(ri)均可減少43.98/8=5.5t干泥(ni)，從根本(ben)上可確保循環水(shui)的供水(shui)水(shui)質。

4.2  下一步離心機的運(yun)行要點

為(wei)科學合理的(de)確保離心機(ji)的(de)高(gao)效(xiao)經濟運行(xing)，在(zai)前一階段的(de)基礎上，下一步應重(zhong)點做好以下幾(ji)點：

①  以設備安全(quan)經(jing)濟運(yun)行(xing)(xing)為出發(fa)點，在保證泥餅含(han)固率(lv)的(de)基(ji)礎上，調高溢(yi)流板(ban)的(de)直徑，適度(du)降(jiang)低差速(su)，合理控制轉鼓轉速(su)，盡量減(jian)少濾液含(han)固率(lv)，提高固體回收率(lv)，通過有(you)計劃的(de)實驗尋(xun)找離(li)心機的(de)最佳經(jing)濟運(yun)行(xing)(xing)點，并設計出不同(tong)條件下的(de)差速(su)變化(hua)曲線，指(zhi)導離(li)心機的(de)運(yun)行(xing)(xing)。

②  繼續摸(mo)索(suo)重力濃縮(suo)處理系(xi)統的運行，結(jie)合進機(ji)(ji)污(wu)泥(ni)含固(gu)率持續低(di)值的現狀，間(jian)斷運行排(pai)泥(ni)，即縮(suo)短排(pai)泥(ni)時(shi)間(jian)，增加排(pai)泥(ni)頻次(ci)，延(yan)長污(wu)泥(ni)的濃縮(suo)時(shi)間(jian)，減少進離(li)心(xin)機(ji)(ji)污(wu)泥(ni)的泥(ni)沙含量，保證(zheng)進離(li)心(xin)機(ji)(ji)的污(wu)泥(ni)具有較高濃度(du), 確保離(li)心(xin)機(ji)(ji)充(chong)分發揮(hui)脫水性(xing)能。

③ ; 加(jia)強離心(xin)機系統(tong)的(de)運行維(wei)護，形成一(yi)套(tao)嚴格有效(xiao)的(de)管理制度，對關鍵(jian)設備或關鍵(jian)部件進行定期維(wei)護，確保系統(tong)的(de)良好運行狀態(tai)。

5、結論

結合(he)試驗及試運行期間的(de)實(shi)際數(shu)據(ju)，通(tong)過對(dui)離(li)心機關鍵參數(shu)進(jin)行階(jie)段性(xing)調試，使(shi)脫水(shui)處(chu)理(li)的(de)效(xiao)果不斷改善，外(wai)排干泥(ni)量趨(qu)于穩(wen)定(ding)，反映(ying)了臥螺(luo)離(li)心機在鋁(lv)冶金循環水(shui)污泥(ni)處(chu)理(li)中的(de)重要作用。在確(que)保污泥(ni)處(chu)理(li)成效(xiao)的(de)同時(shi)，保證了循環水(shui)的(de)供水(shui)水(shui)質，對(dui)公司的(de)安全高效(xiao)生產和落實(shi)節(jie)能減排具有重要意(yi)義。

參考文獻
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作者簡介：于勝輝（1983-），男，山東省茌平縣，大學本科，現主要從事給排水調度運行管理工作。
 

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