1.構(gòu)成及工作原理

　　1.1機組構(gòu)成

　　臥螺離心污泥脫水機組主要由臥螺離心機、全自動絮凝劑制備投加裝置、污泥粉碎切割機、進泥泵、加藥泵、單螺桿污泥輸送泵、流量計和全自動控制系統(tǒng)等構(gòu)成。

　　1.2工藝流程

　　1.3　工作原理

　　臥螺離心機是臥式螺旋卸料離心機的簡稱，主要由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)速略低的螺旋和差速器等部件組成。

　　當(dāng)污泥進入離心機轉(zhuǎn)鼓腔后，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強大的離心力，污泥顆粒由于密度大，離心力也大，因此污泥被甩貼在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，形成固環(huán)層;而水的密度較小，離心力也小，只能在固環(huán)層內(nèi)側(cè)形成液環(huán)層。由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同，二者存在相對運動（即差轉(zhuǎn)速），把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的污泥推向轉(zhuǎn)鼓小端出口處排出，分離出的水從轉(zhuǎn)鼓的另一端排出。差速器的作用是使轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間形成一定的轉(zhuǎn)差速。污泥中投加絮凝劑，以產(chǎn)生絮凝作用，使分散的污泥顆粒聚集產(chǎn)生較大的絮凝體，加速泥水分離。

　　2.臥螺離心機運行參數(shù)的調(diào)整及處理效果

　　2.1 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的選擇

　　轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速可在1000 rpm～2800 rpm 之間進行調(diào)節(jié)，增加離心機的轉(zhuǎn)速，作用在污泥上的離心力也相應(yīng)增加，可以使污泥進一步脫水。但如果作用力太大，可能導(dǎo)致污泥絮體分解破碎，反而影響脫水效果;并且，隨著轉(zhuǎn)速的增加，設(shè)備的機械磨損也大大增加。綜合上述因素考慮，在實際應(yīng)用中，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速設(shè)定在2200rpm～2400rpm 之間。

　　2.2 干固體負(fù)荷的確定

　　干固體負(fù)荷是指每小時處理的不揮發(fā)固體重量，以KgDS（干污泥）/h 表示。調(diào)整離心機的干固體負(fù)荷，對污泥脫水效果有很大影響，當(dāng)進泥流量（即“水力負(fù)荷”）達到一定程度，所帶入的懸浮物含量超過了離心機所能承受的zui大干固體負(fù)荷時，會造成泥餅含水率增加，上清液帶泥增多，此時應(yīng)該減少進泥流量，使離心機脫出的上清液清澈。

　　在實際運行中，必須通過調(diào)整水力負(fù)荷，來保證進入離心機干固體負(fù)荷不超過離心機的zui大承受能力，否則，多余的干固體將從上清液中排出，上清液的懸浮物會急劇增多，但脫水泥餅的產(chǎn)量并沒有增加。當(dāng)離心機磚鼓轉(zhuǎn)速增加時，干固體負(fù)荷也會相應(yīng)增加。

　　2.3 絮凝劑投加位置的確定

　　離心機的絮凝劑有兩個投加位置可供選擇，一個是在污泥螺桿泵的入口處，另一個位于離心機轉(zhuǎn)鼓的入口處。一般在離心機轉(zhuǎn)鼓的入口處加入，反應(yīng)時間為7～10秒。

　　2.4 液環(huán)層厚度的確定（設(shè)定液位擋板高度）

　　臥螺離心機在進行污泥脫水時，在離心力的作用下在轉(zhuǎn)股內(nèi)會形成固環(huán)層、液環(huán)層和岸區(qū)（岸區(qū)：指污泥離開液環(huán)層至排出口的距離），為轉(zhuǎn)鼓錐體的一部分。

　　當(dāng)進泥量一定時，如果液環(huán)層厚度較大，污泥在離心機內(nèi)的停留時間長，污泥在液環(huán)層內(nèi)進行分離的時間越長，會有更多的污泥被分離出來，并能夠降低某些小顆粒受擾動而隨分離液流失的可能性，但液環(huán)層厚度過大，會造成水隨脫水后的污泥從污泥出口溢出;如果離心機內(nèi)的液環(huán)層厚度較小，污泥在離心機內(nèi)的停留時間短，工作壓力不容易提高，但脫水后的污泥含水率也較低。

　　綜合以上兩方面的作用，液環(huán)層增厚一般會提高脫水的固體回收率（上清液清），但液環(huán)層增厚，相應(yīng)會使岸區(qū)縮短，如上圖所示，使脫離液環(huán)層的污泥沒有充足的時間被甩干，因此泥餅含固率將下降。在控制液環(huán)層厚度時間應(yīng)在高固體回收率與泥餅含固率之間權(quán)衡。除污泥脫水后進行焚燒處置外，一般情況下無需追求過高的泥餅含固率，而固體回收率則越高越好，因此液環(huán)層厚度應(yīng)盡可能調(diào)大一些。

　　通過改變液位擋板的位置來調(diào)整離心機的液環(huán)層厚度。離心機的液位擋板調(diào)整十分重要，直接影響脫水效果和離心機的震動程度。調(diào)整液位擋板的高度時，應(yīng)注意必須確保所有的液位擋板都在相同的高度上，否則將會導(dǎo)致離心機產(chǎn)生很大的不平衡，產(chǎn)生劇烈振動，并應(yīng)保證液位擋板高度的公差為±0.25 mm。

　　2.5 差速

　　“差速”是轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速與螺旋轉(zhuǎn)速之差，即兩者之間的相對轉(zhuǎn)速，增加或減小“差速”，污泥在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時間也就發(fā)生改變，對處理效果有著十分重要的影響。

　　“差速”應(yīng)按下列原則進行選擇：當(dāng)進泥量一定時，如果差速比較低，污泥在離心機中停留時間較長，脫水后的污泥會更干，上清液渾濁，處理能力也比較低;如果差速比較高，污泥在離心機中停留時間較短，脫水后的污泥會更濕，但處理能力也比較高;同時，經(jīng)離心機甩干的污泥及時被螺旋推出，不會因停留時間過長再返回到上清液中，固體回收率也大幅度增加，上清液清。

　　但差速過大，轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間的相對運動越大，會增加對液環(huán)層的擾動程度，固環(huán)層內(nèi)被分離出來的污泥會被重新泛至液環(huán)層，并有可能隨分離液流失（上清液渾濁）。

　　如果上清液含固量較多，表明在此差速離心機的干固體負(fù)荷較大，因此要相應(yīng)增大差速，差速增大后，減少污泥在離心集中的停留時間，將已經(jīng)脫水的干污泥快速的從離心機中推出來，使其沒有機會回到液相中，這樣會增加干污泥產(chǎn)量，也會使上清液的含固量降低。

　　一些型號的設(shè)備具有自動加快排渣的功能，既當(dāng)設(shè)定扭矩達到某一限定值后，設(shè)備會自動降低進泥量和進藥量，增加差速度，將堆積的泥環(huán)層快速推出，待扭矩降低到某一數(shù)值后，流量和差數(shù)度再自動恢復(fù)正常。

　　因此，應(yīng)根據(jù)物料性質(zhì)、處理量大小、處理要求及離心機結(jié)構(gòu)參數(shù)來確定差速度大小。就是說，在現(xiàn)場要根據(jù)情況尋找到zui佳的處理量、處理效果需求的差速值范圍，以實現(xiàn)滿足泥餅干度的情況下盡可能高的處理能力。

　　差速調(diào)整幅度，一般按照每次增加或減少1來變化，幅度不宜過大。

　　簡單地說就是：處理能力和處理效果存在矛盾，要提高處理能力，就要增加差速比，但可能會降低泥餅干度;要提高泥餅干度，就要降低差數(shù)度，從而降低了處理能力，所以，現(xiàn)場的調(diào)試工作就是要尋找到符合各自現(xiàn)場實際污泥性質(zhì)條件時zui佳的設(shè)備運行工況參數(shù)，以實現(xiàn)zui高設(shè)備運行效率和zui佳處理效果雙重目的。這沒有簡單的數(shù)據(jù)可以計算，只有依靠長期的實際調(diào)試積累經(jīng)驗，并及時依照變化進行調(diào)整。

　　2.6 長徑比

　　在轉(zhuǎn)鼓速度一定的情況下，長徑比越大，處理能力越大，固體物料在離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部相對沉降時間越長，分理處的固體物質(zhì)中含水率越低，分離效果越好;反之，分離效果越差。

　　2.7 離心機運行工況的綜合調(diào)整

　　離心機的調(diào)整原則是：在固定一個參數(shù)（進泥流量或者絮凝劑投加量）的情況下，調(diào)整差速和另外一個工作參數(shù)（絮凝劑投加量或者進泥流量）。具體操作時，初始階段，按每公斤干污泥投加6克PAM 的投藥量，在保持絮凝劑投加量固定不變的前提下，通過調(diào)整污泥螺桿泵的轉(zhuǎn)速，按zui大流量進泥，從低到高逐漸提高差速，直至上清也完全清澈，如果差速已經(jīng)提高到7 r/min 以上，上清液的懸浮物含量仍然較多，說明進泥量已超過離心機的zui大干固體負(fù)荷，此時按100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%的梯度逐漸降低進泥流量，直到出現(xiàn)良好的上清夜;經(jīng)過上述調(diào)整，待離心機運行穩(wěn)定后，逐漸降低絮凝劑的投加量，直至在zui少的PAM 的投藥量情況下，都能獲得良好的泥餅含固率和上清液含固率為止。

　　3.機組運行中遇到的問題

　?。?）排泥和排水不暢,造成分離出的泥和水在轉(zhuǎn)鼓和罩殼之間相互串通。由于轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn),臥螺離心機分離出的泥和水也以比較高的流速從排泥口和排水口向外“噴射”。因轉(zhuǎn)鼓與罩殼之間存在間隙,排泥口和排水口之間是相通的,如果排泥和排水不暢,會造成離心機分離出的泥和水相互“串通”,使泥變稀或水中帶泥,嚴(yán)重影響分離效果。特別是排泥不暢,轉(zhuǎn)鼓和罩殼之間堵滿泥,會使主電機過載,而致離心機組不能正常運行。因此,離心機的排泥設(shè)備和排水系統(tǒng),必須有足夠的能力,才能保證離心機正常運行。

　?。?）當(dāng)污泥中含有比水密度小的有機顆粒時,其高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力也小,這些有機顆粒無法沉積到轉(zhuǎn)鼓壁上,只能懸浮在水中,隨水排出機外。臥螺離心污泥脫水機無法將密度較小的有機污泥顆粒分離出。

　　（3）污泥不宜提前絮凝。在離心機的進料口處污泥和絮凝劑同時進入轉(zhuǎn)鼓腔,瞬間絮凝并通過離心力的作用使泥水快速分離。如果污泥中提前加入絮凝劑,在進入轉(zhuǎn)鼓腔之前絮凝,形成大的絮團,絮團進入離心機后,將被打碎,使泥水不易分離,分離效果變差。

　　4.其他

　　4.1 是否設(shè)有濃縮池對污泥含水率及用藥量

　　濃縮一體的情況下，用藥量略少，因為在濃縮池濃縮過程中，需要加藥，整體來說，濃縮一體設(shè)計要比設(shè)置二沉池——濃縮池的情況下加藥量要偏低。

　　4.2 污泥含水率

　　對于不同的污泥，經(jīng)離心脫水后，含水率一般不同。一般說來，初沉池污泥由于含泥沙等無機物較多，經(jīng)離心脫水后，含水率一般為70%;二沉池污泥含有機物成分較多，脫水后含水率一般為80%。

　　對于含有機物成分較多的污泥比如二沉池污泥，經(jīng)離心機加藥脫水后，含水率很難降到80%以下。

　　現(xiàn)在正在研究的剛化脫水一體機其原理是將離心脫水后的污泥通過加熱進一步降低其含水率，含水率可降低到60%。

　　二沉池污泥含水分布：

　?。?）間隙水，占70%，可通過重力濃縮分離。

　?。?）毛細(xì)水，占20%，施加離心力，負(fù)壓力，以破壞毛細(xì)表面的張力，凝聚力。

　　（3）表面吸附水，占7%，混凝，通過膠體顆粒相互絮凝，排除附著表面的水。

　?。?）內(nèi)部水，占3%，存在于污泥顆粒內(nèi)部或微生物細(xì)胞內(nèi)的水，采用生物法破壞細(xì)胞膜除去細(xì)胞內(nèi)的水，或采用高溫加熱法。