臥螺離心機設計選型中應注意的幾個問題
1 前言
最(zui)近幾年來, 隨著我國污(wu)水處理事業的(de)發展, 在(zai)城市污(wu)水廠中臥螺離(li)(li)心機的(de)使用(yong)越(yue)來越(yue)多(duo), 其應(ying)用(yong)大有取代帶式壓(ya)濾(lv)(lv)機之勢。因(yin)(yin)臥螺離(li)(li)心機具有脫水后泥餅含水率(lv)低、使用(yong)管理維(wei)護簡單方便的(de)特(te)點, 并且臥螺離(li)(li)心機采用(yong)全封(feng)閉的(de)結構, 避免了帶式壓(ya)慮機存在(zai)的(de)種(zhong)種(zhong)弊端( 如現場環(huan)境惡劣、臭(chou)味大、大量使用(yong)絮凝劑(ji)和清(qing)洗水、設(she)備體積大、日常使用(yong)維(wei)護麻煩) , 因(yin)(yin)而其應(ying)用(yong)大有取代帶式壓(ya)濾(lv)(lv)機之勢。
2 設(she)計(ji)選型(xing)中應注意的(de)幾(ji)個問(wen)題(ti)
2.1 污(wu)泥(ni)脫水(shui)系統配套設備的(de)選擇
許多(duo)臥螺離心機設(she)備(bei)整體集(ji)成性能(neng)(neng)非(fei)常良好(hao), 在進行(xing)設(she)備(bei)選(xuan)形式最好(hao)能(neng)(neng)選(xuan)用成套設(she)備(bei), 這樣(yang)才(cai)能(neng)(neng)取得良好(hao)的運行(xing)效果(guo)。
目(mu)前, 國內外許多家公司的(de)(de)離心污泥脫水設備都具有很優(you)良的(de)(de)整體集成性(xing)能, 如圖 1 所示。
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其絮凝劑(ji)(ji)投加裝(zhuang)置、絮凝劑(ji)(ji)泵、污(wu)泥(ni)泵、自控(kong)系(xi)統等均隨離心機(ji)配(pei)套供應, 在自控(kong)系(xi)統的支持下, 可以(yi)對污(wu)泥(ni)脫水(shui)系(xi)統中所有設備的運(yun)行情(qing)況、工藝參數(shu)等進行連(lian)續監控(kong), 可以(yi)實時(shi)觀察到(dao)集(ji)泥(ni)池液(ye)位、污(wu)泥(ni)泵的運(yun)行狀況、污(wu)泥(ni)流量、絮凝劑(ji)(ji)泵的運(yun)行狀態(tai)、絮凝劑(ji)(ji)流量、螺(luo)旋(xuan)速度、螺(luo)旋(xuan)扭矩、轉鼓速度、速差等參數(shu), 并根據需要進行實時(shi)調整。
這些設備在(zai)自控(kong)系(xi)(xi)統(tong)的支持下組成了一個有機(ji)(ji)整體, 設備之(zhi)間(jian)互相配合(he)的性能非常良(liang)好, 因此, 在(zai)進(jin)(jin)行設備選(xuan)形式最好能選(xuan)用成套設備, 盡(jin)量(liang)避免只選(xuan)用離心(xin)機(ji)(ji)主機(ji)(ji)而另(ling)外(wai)選(xuan)擇絮凝劑(ji)配制系(xi)(xi)統(tong)、污泥進(jin)(jin)料(liao)螺桿(gan)泵、加藥螺桿(gan)泵等,即使另(ling)行選(xuan)擇其它相關(guan)配套設備,也應盡(jin)量(liang)多征詢離心(xin)機(ji)(ji)供貨商的意見, 所選(xuan)用的設備于能夠(gou)與離心(xin)機(ji)(ji)的自控(kong)系(xi)(xi)統(tong)良(liang)好配合(he), 這樣才能使污泥脫水系(xi)(xi)統(tong)取(qu)得良(liang)好的運行效果。
2.2 工(gong)藝流程的選擇
在(zai)進(jin)行脫(tuo)水系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝管(guan)線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)程設(she)計時, 應(ying)考慮離(li)(li)心機故(gu)障(zhang)時及離(li)(li)心機維修期間(jian)配套設(she)備與離(li)(li)心機相互備用的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi), 我們采用如圖1所示的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝管(guan)線(xian)流(liu)程, 可(ke)(ke)以(yi)滿足多種故(gu)障(zhang)情(qing)況下離(li)(li)心機的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行, 如臥螺(luo)離(li)(li)心機、污(wu)泥(ni)(ni)進(jin)料(liao)螺(luo)桿(gan)(gan)泵(beng)、PAM加(jia)藥螺(luo)桿(gan)(gan)泵(beng)等均有(you)1臺(tai)出現故(gu)障(zhang), 通(tong)過閥門的(de)(de)(de)(de)(de)切(qie)換(huan), 仍能保(bao)證(zheng)污(wu)泥(ni)(ni)脫(tuo)水系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行; 并(bing)且 PAM絮(xu)凝劑與污(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)混合點既(ji)可(ke)(ke)以(yi)選(xuan)擇在(zai)離(li)(li)心機入(ru)口(kou)、也可(ke)(ke)以(yi)選(xuan)擇在(zai)污(wu)泥(ni)(ni)進(jin)料(liao)螺(luo)桿(gan)(gan)泵(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)入(ru)口(kou), 如果(guo)是(shi)比較(jiao)容易破碎的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)泥(ni)(ni)絮(xu)體, 可(ke)(ke)在(zai)離(li)(li)心機轉(zhuan)鼓(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)入(ru)口(kou)處加(jia)入(ru), 一(yi)般情(qing)況在(zai)污(wu)泥(ni)(ni)螺(luo)桿(gan)(gan)泵(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)入(ru)口(kou)處加(jia)入(ru), 這樣可(ke)(ke)以(yi)增加(jia)污(wu)泥(ni)(ni)與 PAM的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)時間(jian), 獲(huo)得跟(gen)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)泥(ni)(ni)脫(tuo)水效果(guo), 在(zai)操作上具(ju)有(you)更強的(de)(de)(de)(de)(de)靈活性。
2.3 離心機處理能力的確定
離心機(ji)處理(li)能(neng)力(li)是指離心機(ji)的干固體負(fu)荷和(he)水力(li)負(fu)荷。
干固(gu)體負荷(he)(he)是指(zhi)(zhi)每小時處理(li)的不揮發固(gu)體重量,以(yi) KgDS(干污泥)/h 表示; 水力負荷(he)(he)指(zhi)(zhi)進入離(li)心機的污泥流量, 以(yi) m3/h 表示, 它與離(li)心機進泥濃度( MLSS, g/L)的乘(cheng)積即(ji)為干固(gu)體負荷(he)(he)。
在實際運行中, 必須(xu)通過調整水力負荷(he), 來保(bao)證(zheng)進入(ru)(ru)離(li)(li)心機(ji)(ji)(ji)干(gan)固體負荷(he)不(bu)超過離(li)(li)心機(ji)(ji)(ji)的(de)最(zui)大承受能(neng)(neng)力,否則, 多(duo)余的(de)干(gan)固體將從上(shang)清液中排(pai)出, 上(shang)清液的(de)懸浮物(wu)會急劇增多(duo), 并增加離(li)(li)心機(ji)(ji)(ji)電機(ji)(ji)(ji)的(de)負荷(he); 同時(shi)也應注意, 應保(bao)證(zheng)進入(ru)(ru)離(li)(li)心機(ji)(ji)(ji)的(de)干(gan)固體負荷(he)不(bu)小于離(li)(li)心機(ji)(ji)(ji)最(zui)大承受能(neng)(neng)力的(de) 60%, 否則, 離(li)(li)心機(ji)(ji)(ji)不(bu)能(neng)(neng)充(chong)分發揮其(qi)性能(neng)(neng)。
這(zhe)臺離心(xin)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)最(zui)大干固(gu)體(ti)負(fu)荷(he)(he)為 500 KgDS/h, 轉(zhuan)鼓速度(du)最(zui)大值為 2 800 r/min, 從表中可(ke)(ke)以(yi)看(kan)出, 由于初(chu)沉(chen)(chen)池(chi)污泥(ni)的(de)(de)(de)濃度(du)高( 35 g/L) ,離心(xin)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)干固(gu)體(ti)負(fu)荷(he)(he)可(ke)(ke)達405 kgDS/h, 二沉(chen)(chen)池(chi)污泥(ni)因沒有污泥(ni)濃縮池(chi), 進泥(ni)濃度(du)低(di)( 7.5 g/L) , 干固(gu)體(ti)負(fu)荷(he)(he)只能達到 85~120 kg/h, 離心(xin)機(ji)(ji)幾乎等(deng)于空轉(zhuan), 單位時間(jian)內的(de)(de)(de)處理能力大大降低(di), 而且, 運(yun)行時必(bi)須增加 PAM 的(de)(de)(de)投加量, 才(cai)能取(qu)得良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)脫水效果(guo)。后(hou)來我(wo)們通過技術改造, 將初(chu)沉(chen)(chen)與二沉(chen)(chen)池(chi)的(de)(de)(de)污泥(ni)回流(liu)到初(chu)沉(chen)(chen)池(chi), 取(qu)得了良(liang)好(hao)(hao)效果(guo)。
因此在(zai)進(jin)(jin)行(xing)設備選型時, 應保證進(jin)(jin)入(ru)離心機的干(gan)固體(ti)負荷(he)不小于離心機最(zui)大承(cheng)受能(neng)(neng)力的 70%, 如(ru)果生化處理系統不能(neng)(neng)保證較高的排泥(ni)濃(nong)度(du), 在(zai)設計時則應考慮安(an)裝(zhuang)污(wu)泥(ni)濃(nong)縮機, 以提(ti)高離心機的進(jin)(jin)泥(ni)濃(nong)度(du)。
2.4 離心機的平面布置(zhi)
在對離心(xin)機進(jin)行(xing)平面布置(zhi)時, 應在離心(xin)機上(shang)清(qing)(qing)液返(fan)(fan)流管的(de)(de)方向上(shang)留有(you)足夠長(chang)度的(de)(de)空間(jian), 其(qi)長(chang)度不(bu)應小(xiao)于離心(xin)機的(de)(de)轉鼓總長(chang), 因為經過 50~100 小(xiao)時的(de)(de)運行(xing)后, 污泥脫(tuo)水后上(shang)清(qing)(qing)液的(de)(de)懸(xuan)浮(fu)物會(hui)造(zao)成上(shang)清(qing)(qing)液返(fan)(fan)流管的(de)(de)堵塞(sai), 這(zhe)將(jiang)導致脫(tuo)水污泥含固率下(xia)降, 離心(xin)機也(ye)會(hui)因受力不(bu)均勻(yun)產生振動, 因此(ci)必須進(jin)行(xing)經常(chang)性的(de)(de)清(qing)(qing)洗(xi), 清(qing)(qing)洗(xi)是使用(yong)專用(yong)的(de)(de)高壓(ya)水槍(qiang)對上(shang)清(qing)(qing)液返(fan)(fan)流管沖洗(xi), 其(qi)長(chang)度接近(jin)轉鼓總長(chang), 因此(ci)在離心(xin)機進(jin)行(xing)平面布置(zhi)時, 應為清(qing)(qing)洗(xi)留出足夠空間(jian)。
2.5 設置污泥(ni)破碎切(qie)割機
由于離心(xin)機(ji)的(de)(de)結構(gou)特性決(jue)定了它對進泥質量的(de)(de)要求比較高, 離心(xin)機(ji)要求進泥中不能(neng)含有大的(de)(de)毛發(fa)(fa)、棉紗等, 否(fou)則很(hen)容易(yi)堵(du)塞上清(qing)(qing)夜(ye)返流管, 但在(zai)運行中我們(men)發(fa)(fa),即使是很(hen)小(xiao)的(de)(de)毛發(fa)(fa)與污泥混在(zai)一(yi)(yi)起也很(hen)容易(yi)造成堵(du)塞,導致離心(xin)機(ji)在(zai)運行中因上清(qing)(qing)液返流管堵(du)塞而被迫(po)停機(ji),為此, 我們(men)經過(guo)多(duo)方咨詢、試驗, 購置(zhi)了污泥破(po)碎切(qie)割,安裝(zhuang)初(chu)次沉淀池污泥排出(chu)口, 徹底(di)解決(jue)了這一(yi)(yi)問題。
普通的(de)(de)(de)(de)污(wu)泥(ni)破(po)(po)碎(sui)機(ji)只對污(wu)泥(ni)起作用(yong), 將大塊(kuai)的(de)(de)(de)(de)污(wu)泥(ni)打碎(sui)成細小(xiao)的(de)(de)(de)(de)污(wu)泥(ni)顆(ke)粒, 而(er)“污(wu)泥(ni)破(po)(po)碎(sui)切割機(ji)”的(de)(de)(de)(de)功(gong)能很強(qiang)大, 它具(ju)有(you)(you)(you)兩組極其鋒利的(de)(de)(de)(de)刀片(pian)(pian), 刀片(pian)(pian)之間有(you)(you)(you)非常(chang)精(jing)密的(de)(de)(de)(de)配合, 能夠(gou)將污(wu)泥(ni)中所含有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種纖(xian)維類物質如破(po)(po)布(bu)、棉紗等(deng)應能夠(gou)徹(che)底切成直徑(jing)不大于 15 mm的(de)(de)(de)(de)碎(sui)段, 對塑料袋、塑料盒、衛(wei)生(sheng)巾(jin)、小(xiao)木塊(kuai)等(deng)也能夠(gou)徹(che)底切成直徑(jing)不大于 15 mm 的(de)(de)(de)(de)碎(sui)塊(kuai), 這樣離(li)心機(ji)的(de)(de)(de)(de)穩定運行具(ju)有(you)(you)(you)更良(liang)好的(de)(de)(de)(de)保證。
根據我們的(de)(de)(de)運行(xing)經驗, 初次(ci)沉淀(dian)池、氧(yang)化溝、SBR的(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥中所含的(de)(de)(de)毛發、棉紗(sha)等多比較多, 因此, 在選用離心(xin)(xin)機進行(xing)污(wu)(wu)泥脫水時在污(wu)(wu)泥進料(liao)口有(you)必要設置(zhi)污(wu)(wu)泥破碎切割機, 這(zhe)樣可以(yi)減少離心(xin)(xin)機的(de)(de)(de)堵塞(sai), 使離心(xin)(xin)機的(de)(de)(de)運行(xing)更穩(wen)定(ding)。
2.6 絮(xu)凝劑(ji)投(tou)加(jia)裝置選型中需要(yao)注意的問題
在我(wo)們(men)使用的(de)(de)(de)多套絮凝劑(ji)自(zi)動投(tou)加(jia)(jia)裝置中, 雖然自(zi)動化程(cheng)度(du)很(hen)高、運行也很(hen)穩(wen)定(ding), 但普(pu)遍(bian)存(cun)在一個問題就是 PAM 溶(rong)(rong)藥攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)容積(ji)偏小, 絮凝劑(ji)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)時間(jian)偏短。例如(ru), 某套污泥脫水(shui)系統, 正(zheng)常運行時離心機的(de)(de)(de)干固體負(fu)荷約為(wei) 400 kgDS/h, 絮凝劑(ji)的(de)(de)(de)投(tou)加(jia)(jia)量為(wei)1000 L/h, 加(jia)(jia)藥攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)容積(ji)為(wei) 1.0 m3, 藥劑(ji)的(de)(de)(de)攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)時間(jian)為(wei) 60 min, 使用中發(fa)現攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)罐(guan)(guan)中有相當數量的(de)(de)(de) PAM白色顆粒均(jun)勻懸浮在溶(rong)(rong)液中而沒有充分溶(rong)(rong)解(jie), 后來(lai)我(wo)們(men)
通過(guo)技術改造又增加了(le)一臺(tai) PAM溶藥(yao)攪拌罐, 使(shi)藥(yao)劑的攪拌時間延長至 120 min, 取(qu)得(de)了(le)良好的溶藥(yao)效(xiao)果(guo)。
另外, 絮凝劑(ji)自動投加(jia)裝(zhuang)置 PAM加(jia)入量(liang)是(shi)根據稀(xi)(xi)釋(shi)用(yong)(yong)水的(de)水量(liang)來自動調節的(de), 因(yin)此(ci), 為使(shi) PAM 的(de)配(pei)制取得(de)良好(hao)的(de)效(xiao)(xiao)果(guo), 應保證稀(xi)(xi)釋(shi)水壓力(li)的(de)穩(wen)定, 我(wo)們采取了兩(liang)種辦法: 一是(shi)設置高位水箱來穩(wen)定壓力(li), 二是(shi)選用(yong)(yong)性能優良的(de)穩(wen)壓閥門, 均取得(de)了良好(hao)的(de)運行效(xiao)(xiao)果(guo), 在設計期間如果(guo)考慮到這(zhe)些因(yin)素, 將會使(shi)生產運行中污(wu)泥脫水效(xiao)(xiao)果(guo)更加(jia)良好(hao)。
2.7 液位測量儀表的選(xuan)用
在污(wu)泥脫(tuo)水系統(tong)中(zhong), 污(wu)泥回(hui)流井一般均設(she)置液位(wei)(wei)計(ji)(ji), 經常被(bei)選(xuan)用的(de)(de)物位(wei)(wei)測量儀表(biao)為超聲波液位(wei)(wei)計(ji)(ji), 但污(wu)泥回(hui)流井在攪拌機的(de)(de)作用下泡沫(mo)量比較(jiao)(jiao)大, 而且還會產生較(jiao)(jiao)多漩(xuan)渦, 超聲波探頭受到(dao)的(de)(de)干擾(rao)很大, 我(wo)們在工(gong)程(cheng)實踐中(zhong)采用了靜(jing)壓式(shi)液位(wei)(wei)計(ji)(ji), 通過(guo)一年多的(de)(de)運行(xing)表(biao)明較(jiao)(jiao)的(de)(de)超聲波液位(wei)(wei)計(ji)(ji)穩定(ding), 不會受到(dao)泡沫(mo)和浮渣的(de)(de)干擾(rao)。
3 結語
通過以上對(dui)臥螺離心機實際使用情(qing)況(kuang)的(de)分析可以得出下面(mian)的(de)結論(lun):
(1) 臥螺離心機(ji)設備的整體集成(cheng)性能非常良好, 在進行(xing)設備選(xuan)形(xing)式最好能選(xuan)用成(cheng)套設備, 這(zhe)樣(yang)才能取得良好的運行(xing)效果;
(2) 在進(jin)行設備(bei)選型時, 應保(bao)證進(jin)入離(li)(li)心機(ji)的(de)干固體負(fu)荷不小于離(li)(li)心機(ji)最大承受能力(li)的(de) 70%, 如(ru)果生(sheng)化處理(li)系(xi)統不能保(bao)證較(jiao)高(gao)的(de)排泥(ni)(ni)濃度(du), 則應考慮安(an)裝污泥(ni)(ni)濃縮機(ji), 以提高(gao)離(li)(li)心機(ji)的(de)進(jin)泥(ni)(ni)濃度(du);
(3) 離心機(ji)(ji)的結構特性(xing)決定(ding)了它對(dui)進泥(ni)質(zhi)量的要求比較高(gao), 根據我們的運(yun)行經驗, 在選用離心機(ji)(ji)進行污泥(ni)脫(tuo)水時, 在污泥(ni)進料口(kou)有必要設置污泥(ni)破碎切割(ge)機(ji)(ji),這樣可以減(jian)少(shao)離心機(ji)(ji)的堵塞, 使離心機(ji)(ji)的運(yun)行更穩定(ding)。

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