臥螺離心機的運行控制與維護管理

近年來(lái)，臥螺離心機在市政污水處理廠(chǎng)污泥脫水中的應用越來(lái)越多，臥螺離心機具有分離效果良好、工作效率高、使用管理維護簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)。我們在城市污水處理廠(chǎng)的建設運行中，多次選用了使用了瑞典N(xiāo)OXON臥螺離心機，在實(shí)際應用中取得了良好的污泥脫水效果。本文根據生產(chǎn)中的大量的試驗結果，分析了影響離心機污泥脫水效果的主要因素（液環(huán)層厚度、速差），摸索了提高離心機污泥脫水效果的控制方法，總結了使離心機穩定運行的控制與維護管理的方法。

    2.臥螺離心機運行參數的控制

     離心機運行過(guò)程中，通過(guò)調整轉鼓的轉速、干固體負荷、絮凝劑的種類(lèi)、絮凝劑的配制濃度、投加量及投加位置、液環(huán)層厚度、速差曲線(xiàn)等參數，改變脫水泥餅的含固量和上清液的含固量，使離心機運行在最佳狀態(tài)。我們通過(guò)實(shí)際運行發(fā)現，在上述的諸多因素中，液環(huán)層厚度的設定、速差的調整對離心機污泥脫水效果的影響至關(guān)重要。

     2.1 液環(huán)層厚度的確定（設定液位擋板高度）

     臥螺離心機在進(jìn)行污泥脫水時(shí)，在離心力的作用下在轉股內會(huì )形成液環(huán)層（沉降區）、固環(huán)層和岸區（干燥區），如圖1所示。

     轉鼓在高速旋轉時(shí)，沿著(zhù)轉鼓殼體形成一同心液層，稱(chēng)為液環(huán)層，同時(shí)也會(huì )形成一同心脫水污泥固體層，稱(chēng)為固環(huán)層，在此區間內，污泥所含的固體在離心力的作用下沉積到轉鼓壁上，故也稱(chēng)為沉降區；干污泥通過(guò)螺旋的運轉離開(kāi)液環(huán)層送至排出口，這一段距離稱(chēng)為岸區，為轉鼓錐體的一部分，在此區間內，污泥完全離開(kāi)液體并被繼續甩干，故也稱(chēng)為干燥區。轉鼓的有效半徑為液環(huán)層、固環(huán)層和岸區之和，轉鼓的有效長(cháng)度為沉降區和干燥區之和。

    可以通過(guò)改變液位擋板的位置來(lái)調整離心機的液環(huán)層厚度。離心機的液位擋板調整十分重要，直接影響脫水效果和離心機的振動(dòng)程度，必須通過(guò)反復的試驗將液環(huán)層厚度設定在合適的水平，則可以保證污泥的含水率會(huì )降低，并且有較高的污泥產(chǎn)量。

    是NOXON DC20離心機液位擋板設定在不同高度的運行數據。

    結合臥螺離心機的工作原理，我們對上圖進(jìn)行了分析：當進(jìn)泥量一定時(shí)，如果液環(huán)層厚度較�。ǔ两祬^短），污泥在離心機內的停留時(shí)間短，脫水后的污餅含固率較低、含水率較高；如果液環(huán)層厚度較大（沉降區長(cháng)），污泥在離心機內的停留時(shí)間長(cháng)，污泥在液環(huán)層內進(jìn)行分離的時(shí)間越長(cháng)，泥餅含水率就越低、含固量越高；但液環(huán)層厚度過(guò)大，污泥在液環(huán)層內進(jìn)行分離的時(shí)間更長(cháng)，但干污泥在岸區（干燥區）的停留時(shí)間縮短，會(huì )造成水隨脫水后的污泥從污泥出口溢出，反而使脫水污餅的含固率降低、含水率升高；綜合以上兩方面的作用，在控制液環(huán)層厚度時(shí)應在高固體回收率與泥餅含固率之間權衡，除污泥脫水后進(jìn)行焚燒處置外，一般情況下無(wú)需追求過(guò)高的泥餅含固率，而固體回收率則越高越好，因此液環(huán)層厚度應盡可能調大一些。確定了這一原則后，根據上述的試驗結果，我們將離心機液位擋板的高度調整為147mm，使污泥在離心機中有較長(cháng)的停留時(shí)間，可以取得良好的污泥脫水效果，如表1所示，為離心機實(shí)際運行時(shí)的污泥脫水效果。

     2.2 速差曲線(xiàn)的調整

   “速差"是轉鼓轉速與螺旋轉速之差，即兩者之間的相對轉速，增加或減小“速差"，污泥在轉鼓內的停留時(shí)間也就發(fā)生改變，對處理效果有著(zhù)十分重要的影響。

    在進(jìn)入離心機的污泥干固體負荷恒定的情況下，速差的變化對離心機的影響見(jiàn)圖 3。

    從曲線(xiàn)中可以反應出：如果速差比較低，污泥的停留時(shí)間比較長(cháng)，脫水后的污泥會(huì )更干，但處理能力也比較低，有許多的懸浮物沒(méi)有被及時(shí)處理就從上清液返流管中流失；隨著(zhù)速差的逐漸增大，污泥的停留時(shí)間變短，脫水后的污泥會(huì )更濕，但處理能力也增加了，同時(shí)，經(jīng)離心機甩干的污泥及時(shí)被螺旋推出，不會(huì )因停留時(shí)間過(guò)長(cháng)再返回到上清液中，固體回收率也大幅度增加；但如果速差過(guò)大，污泥在離心機中停留時(shí)間太短，脫水后的污泥過(guò)濕，并且轉鼓與螺旋之間的相對運動(dòng)增大，必然會(huì )增加對液環(huán)層的擾動(dòng)程度，固環(huán)層內被分離出來(lái)的污泥會(huì )被重新泛至液環(huán)層，隨上清液返流管中流失；所以，在運行中必須經(jīng)過(guò)反復的調整，摸索離心機的最佳運行工況。

      速差可以通過(guò)離心機自控系統的“綜合控制盤(pán)"來(lái)進(jìn)行調節。速差與工作壓力之間的變化關(guān)系能夠形成一條“速差曲線(xiàn)"，顯示在“綜合控制盤(pán)"的大屏幕上，圖4是DC20離心機實(shí)際運行時(shí)的一條“速差曲線(xiàn)"：

      中的十字交叉點(diǎn)為離心機當前的工作點(diǎn)，其中最佳的工作點(diǎn)為第2點(diǎn)與第3點(diǎn)之間。如果進(jìn)泥的狀況發(fā)生波動(dòng)，如污泥濃度突然升高或流量突然變大，將會(huì )引起工作壓力的升高，如“速差曲線(xiàn)"中所設定的，十字交叉點(diǎn)向右移動(dòng)，“速差"將會(huì )加大，干污泥將會(huì )被更快速的從轉鼓中推出，工作壓力下降，離心機的工作點(diǎn)又回到第2點(diǎn)與第3點(diǎn)之間；反之，如污泥濃度突然降低或流量突然減小，將會(huì )引起工作壓力的下降，“速差"將會(huì )減小，污泥在離心機中的停留時(shí)間加長(cháng)，污泥變得更干，工作壓力又回升，離心機的工作點(diǎn)又回到第2點(diǎn)與第3點(diǎn)之間；這樣，技術(shù)人員根據污泥種類(lèi)、性質(zhì)的不同，將脫水效果最佳時(shí)的速差和工作壓力設定成不同的“速差曲線(xiàn)"，貯存在“綜合控制盤(pán)"中，設備操作人員根據所處理的污泥類(lèi)型進(jìn)行選擇控制系統將根據設定的自動(dòng)調整轉鼓轉速與螺旋轉速之差，使設備運行在最佳狀態(tài)。

    3. 臥螺離心機的維護管理

   3.1.采取多種措施，減少離心機的振動(dòng)

   在每次離心機運行結束后應加強對離心機轉鼓的水沖洗，根據我們的經(jīng)驗，如果轉鼓沖洗不徹底，在離心機停運期間會(huì )造成污泥在裝鼓上的粘附，那么，在下次開(kāi)機時(shí)，轉鼓會(huì )因受力不均勻，造成動(dòng)平衡的破壞，導致離心機強烈振動(dòng)；另外，在每次清洗上清液返流管完畢重新安裝液位擋板時(shí)，應注意必須確保所有的液位擋板都在相同的高度上，并應保證液位擋板高度的公差為-0.25mm---+0.25mm，否則將會(huì )導致離心機受力不均勻，產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。

    3.2 減少上清液含固率，降低離心機磨損程度

    我們在生產(chǎn)運行中發(fā)現，如果污泥中含有較大量的泥沙，并且在離心機的運行中上清液的含固率較高，如果在這種狀態(tài)下長(cháng)期運行的話(huà)，由上述離心機原理圖中可以看出，由于上清液從返流管中被甩出的時(shí)候，具有很高的流速，這樣將造成離心機螺栓及及配重塊的磨損，導致離心機動(dòng)平衡的破壞，因此，在生產(chǎn)運行中嚴格管理、精心操作，減少上清液含固率，對降低離心機磨損具有十分重要的意義。

    3.3 定期清洗上清液返流管

     在生產(chǎn)運行中，如果污泥脫水的上清液含固量比較大，很容易造成上清液返流管的堵塞，這將導致脫水污泥含固率下降，離心機也會(huì )因受力不均勻產(chǎn)生振動(dòng)因此必須根據實(shí)際運行情況，對上清液返流管進(jìn)行周期性的清洗，設備在供貨時(shí)已帶有一根與上清液返流管同樣長(cháng)度的沖洗水管，可以插入上清液返流管中進(jìn)行沖洗，但隨這種反沖洗水管不能徹底沖洗干凈，會(huì )導致上清液返流管壁上沖洗不徹底沾有污泥，使離心機在運行中產(chǎn)生振動(dòng)，我們將改造為帶毛刷的沖洗管，這樣可以對上清液返流管沖洗得更徹底。上清液返流管清洗周期一般在50---100小時(shí)之間，視離心機運行期間上清液含固率的情況而定。

    3.4 定期清理進(jìn)泥螺桿泵

   城市污水處理廠(chǎng)初次沉淀池的污泥中含有大量毛發(fā)，是普通機械格柵難以去除的物質(zhì)，在生產(chǎn)運行中很容易堵塞污泥螺桿泵，必須定期進(jìn)行清理，避免離心機正在運行時(shí)，因污泥螺桿泵的堵塞，造成被迫停機的事件，清洗周期一般在50---100小時(shí)之間。

   3.5 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、攪拌器上的結塊和淤積，如我們發(fā)現長(cháng)期運行后PAM, 會(huì )淤積在靜態(tài)混合器上，也會(huì )在靜壓式液位計的傳感器（探頭）上結塊，造成指示結果不準確，導致設備誤動(dòng)作，因此在設備閑置期間，定期清理絮凝劑自動(dòng)投配裝置中PAM, 所造成的結塊和淤積是十分必要的，這樣可以保持設備的良好運行狀態(tài)！

    3.6 日常定期檢查和維護

    在離心機的維護管理中，日常定期檢查是一項重要的工作，應按表2內容做好離心機的日常維護工作。

    臥螺離心機是比較精密的機械設備，為使離心機能夠良好穩定運行，延長(cháng)離心機的使用壽命，應加強設備的運行控制與維護管理。在設備運行操作的管理上，應制定統一的、嚴格的操作規程.如操作中應盡量減少上清液含固率、開(kāi)停機期間加強對離心機的沖洗減少運行時(shí)的振動(dòng)，保證設備處于良好的運行狀態(tài)，對于設備運行中暴露出來(lái)的問(wèn)題必須及時(shí)發(fā)現并反饋，在設備閑置期間，應對設備存在的隱患進(jìn)行及時(shí)的維護處理，如定期清洗上清液返流管、定期清理進(jìn)泥螺桿泵、定期清理絮凝劑自動(dòng)投配裝置，做好日常的定期檢查和維護，這樣可以保持設備處于良好的待機狀態(tài)，更可以避免設備運行時(shí)出現意外的故障造成被迫停機事件，保證設備的良好穩定運行。

     4.結語(yǔ)

    通過(guò)以上對臥螺離心機實(shí)際使用情況的分析可以得出下面的結論：

   （1）在離心機的運行控制中，液位擋板的調整十分重要，直接影響脫水效果和離心機的振動(dòng)程度，必須通過(guò)反復的試驗，將液環(huán)層厚度設定在合適的水平，則可以保證污泥的含水率會(huì )降低，并且有較高的污泥產(chǎn)量；

   （2）速差的調整對離心機污泥脫水效果的影響非常大，應根據污泥種類(lèi)、性質(zhì)的不同，通過(guò)實(shí)驗尋找離心機的最佳工作點(diǎn)，設定成不同的“速差曲線(xiàn)"，使離心機穩定運行在最佳的工作狀態(tài)；

   （3）做好日常的定期檢查和維護，如操作中應盡量減少上清液含固率、開(kāi)停機期間加強對離心機的沖洗減少運行時(shí)的振動(dòng)、定期清洗上清液返流管、定期清理進(jìn)泥螺桿泵、定期清理絮凝劑自動(dòng)投配裝置，這樣可以保持設備處于良好的待機狀態(tài)，避免設備運行時(shí)出現意外的故障造成被迫停機事件，保證設備的良好穩定運行。