姚惠江
儀征化纖股份公司給排水廠，儀征211900

　　摘要：根據(jù)離心沉降原理及污水處理場(chǎng)的實(shí)際工況，選擇適用的離心機(jī)機(jī)型。對(duì)離心機(jī)連續(xù)運(yùn)行的特點(diǎn)，進(jìn)料污泥中雜質(zhì)的處理、影響成本的主要因素；PAM的投加量等問(wèn)題提出了運(yùn)行中的體會(huì)。
　　關(guān)鍵詞：離心機(jī)；運(yùn)行
　　中圖分類號(hào)： TU992.1
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)： 1009-2455(2000)02-0045-02

　　儀征化纖股份公司給排水廠于1996年引進(jìn)一臺(tái)瑞典阿法拉代(Alfa Laval)公司生產(chǎn)的NX4555型臥螺離心機(jī)及相應(yīng)的配套設(shè)備：污泥切割機(jī)、污泥輸送泵、加藥及稀釋裝置、無(wú)軸螺旋輸送器等。污泥脫水工藝流程見(jiàn)圖1：

　　臥螺離心機(jī)的主要特點(diǎn)是連續(xù)生產(chǎn)、污泥含水率較低、操作可調(diào)性較大、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和工人操作條件較好可在隔音的控制室內(nèi)的控制屏上操作；但由于離心機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)的噪音比帶式壓濾機(jī)要高。

1　離心沉降原理

　　經(jīng)濃縮后的污泥和高分子絮凝劑共同進(jìn)入臥螺離心機(jī)的空心軸進(jìn)泥孔，在混凝劑的作用下，污泥形成體積較大、比重較重的絮凝體，在筒體的高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，含水率較低比重大的污泥被甩至筒壁，經(jīng)筒體和螺旋的速差被螺旋推出。
　　根據(jù)斯托克定律：
　　V_g = d²(ρ_p-ρ₁)g/(18η)
　　V_g—重力沉降速度，m／s；
　　d—固體粒子直徑，m；
　　ρ_p—固體粒子密度，kg/m³；
　　ρ₁—液相密度，kg/m³；
　　η—液相粘度，kg/m·s；
　　g—重力加速度，9.81m／s²；

　　由上式可以得出離心沉降公式：
　　V_c=d²(ρ_p-ρ₁)rω²/(18η)
　　V_c—離心沉降速度，m／s?
　　r—離心半徑，m?
　　ω—角速度，1／s?
　　ω＝2πN／60
　　N—r／min

　　根據(jù)公式可知只有離心機(jī)的半徑r和角速度ω達(dá)到一定的值，在離心機(jī)有限的空間內(nèi)，盡可能短的時(shí)間里方可獲得滿意的沉降效果，所以離心機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)是必然的。

2　離心機(jī)及絮凝劑的選擇

　　根據(jù)我廠工業(yè)污水與生活污水的比例、初沉污泥與二沉污泥的比例，經(jīng)重力濃縮后，取不同分子量和陽(yáng)離子度的聚丙烯（PAM）在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行攪拌離心試驗(yàn)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)方面的考慮，最后選用瑞典阿法拉伐公司NX4555臥式螺旋離心機(jī)，配用絮凝劑為英國(guó)聯(lián)合膠體公司生產(chǎn)的PAM－Z89藥劑。
　　絮凝劑的選用要考慮：① 分子量；② 陽(yáng)離子度；③ 有效成份。除有效成分從經(jīng)濟(jì)核算角度看越高越好外，分子量與脫水設(shè)備的機(jī)型（帶濾、板框、離心）有關(guān)，陽(yáng)離子度與污泥所含的成份有關(guān)，選用藥劑時(shí)，并非PAM所含陽(yáng)離子度和分子量越高污泥的脫水效果越好，這是值得引起重視的。
　　按實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最佳情況下，NX4555離心機(jī)的參數(shù)如下：
　　電機(jī)配置功率：45 kW
　　含水污泥處理量：21 m³／h?(初沉∶二沉＝1∶4)?
　　進(jìn)料污泥含固率：≤30％?(d.s.)?
　　脫水后污泥含固率≥20％ d.s.
　　PAM 投加量：約3 kg／t ?(d.s)?
　　固相回收率：平均≥90％

3　運(yùn)行管理中的幾點(diǎn)體會(huì)

3.1　臥式螺旋離心機(jī)的停機(jī)
　　臥式螺旋離心機(jī)是連續(xù)工作的，停機(jī)前必須做到：關(guān)閉進(jìn)料泵、進(jìn)料閥，離心機(jī)仍在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)用適當(dāng)溫度的水(一般用自來(lái)水)通過(guò)污泥切割機(jī)、污泥輸送泵引入離心機(jī)沖洗，直至排出清水后方可停車。如果轉(zhuǎn)鼓未充分地洗凈就停車，則可能在設(shè)備停下時(shí)或下次開(kāi)車時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的振動(dòng)。
3.2　污泥中雜質(zhì)對(duì)臥式螺旋離心機(jī)的影響
　　進(jìn)料污泥中一般含有多種雜質(zhì)，如未經(jīng)破碎，在離心力作用下，貼附在轉(zhuǎn)鼓壁上，由于雜質(zhì)比重不同，也會(huì)使機(jī)器產(chǎn)生較大的振動(dòng)。所以在離心機(jī)前配置污泥切割機(jī)尤顯必要。由于我公司產(chǎn)品特點(diǎn)，污泥進(jìn)入離心機(jī)前雖經(jīng)隔柵欄污機(jī)除污和污泥切割機(jī)對(duì)雜質(zhì)的粉碎，仍有一些滌綸短纖維隨污泥一起進(jìn)入離心機(jī)，將螺旋軸進(jìn)泥口局部堵塞引起機(jī)器的嚴(yán)重振動(dòng)。據(jù)資料介紹，在離心機(jī)前加一套旋風(fēng)分離裝置，對(duì)去除纖維狀雜質(zhì)十分有效。
3.3　氣候?qū)εP式螺旋離心機(jī)運(yùn)行的影響
　　臥螺機(jī)的運(yùn)行成本，PAM的投加量是影響成本的主要因素。
　　據(jù)資料介紹：重力脫水試驗(yàn)表明，采用聚合鐵與PAM組合投加法，可以大大減少陽(yáng)離子聚丙烯酸胺的用量，從而有效降低污泥脫水的藥劑費(fèi)用。我廠曾用幾種無(wú)機(jī)絮凝劑與PAM進(jìn)行組合投加試驗(yàn)，沒(méi)有獲得降低PAM用最量滿意的結(jié)果，估計(jì)與污泥的成份有關(guān)。
　　在運(yùn)行中我們發(fā)現(xiàn)在冬季（11月、12月、1月、2月）要保證較好的脫水效果，需投加的PAM—289明顯增加。根據(jù)分析估計(jì)與污泥溫度及Z89溶液溫度低有關(guān)。
　　我們知道Z—89的溶解性如何直接影響藥耗高低，在Z—89本身化學(xué)性質(zhì)不變的條件下，溶解水溫是最為關(guān)鍵的因素之一，因?yàn)樾跄齽┑娜芙膺^(guò)程就是水分子對(duì)高分子的吸引過(guò)程，通過(guò)水分子的吸引力作用，使Z－89的高分子鏈與鏈之間發(fā)生斷裂，即所謂的溶解過(guò)程。冬季水溫低，水分子運(yùn)行速率降低，活動(dòng)能力差，對(duì)高分子的吸引力也降低，許多高分子鏈與鏈之間很難斷開(kāi)，許多高分子聚在一起，導(dǎo)致Z—89難溶于水，溶解引液粘度增加。水溫越低，越易形成所謂的“魚(yú)眼珠”粒狀顆粒，藥劑與水分子之間發(fā)生碰撞機(jī)率減少，許多粉末顆粒外面被濕潤(rùn)了，外圈顆粒發(fā)生膨脹，生成了粘度極高的溶液，保護(hù)了顆粒內(nèi)部的粉末，以致使水分子無(wú)法進(jìn)入顆粒內(nèi)部，導(dǎo)致整個(gè)絮凝劑溶液濃度下降，想要達(dá)到要求的濃度，勢(shì)必增加投藥量。
　　1998年冬季，我們?cè)谌芙夤藓蛢?chǔ)液罐內(nèi)裝置蛇形紫銅管，通蒸汽將水溫和溶液溫度加至25℃－26℃。從表1可以看出1998年冬季比1997年冬季，藥單耗和固相回收率有較明顯改善。
　　臥螺機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)污泥的配比、進(jìn)泥量大小，離心機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速、筒體與螺旋軸的差速、澄清液溢流口的高度等都可以凋節(jié)，可以取得較為滿意的脫水效果。

表1 1997-1998年藥單耗和固相回收率 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1997年藥耗/(kg/t.ds) 9.33 8.95 5.72 4.47 5.00 3.30 3.14 3.28 3.58 5.50 4.48 5.60 1998年藥耗/（kg/t.ds) 4.93 5.21 5.01 4.17 4.53 3.39 4.79 3.01 3.05 5.23 3.91 4.37 1997年固相回收率/% 70.27 82.54 82.24 95.3 95.9 92.7 95.5 91.6 81.6 89.2 94.2 71.5 1998年固相回收率/% 93.2 90.1 92.4 93.1 923.6 93.9 92.6 95.6 95.8 94.0 95.8 92.5

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作者簡(jiǎn)介：
　　姚惠江?(1945－)，男，55歲，高級(jí)工程師，副廠長(zhǎng)。