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1 概述

沈陽(yáng)圣源水務(wù)有限公司東部水廠設(shè)計(jì)規(guī)模40萬(wàn)m3/d，2011年5月底投產(chǎn)。該水廠原水引自本溪桓仁水庫(kù)，經(jīng)大伙房水庫(kù)調(diào)節(jié)以后再通過(guò)管道輸送至水廠。原水水質(zhì)除個(gè)別年景外，基本滿足Ⅱ類地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。進(jìn)廠水濁度常年穩(wěn)定在20NTU以下。目前送水23萬(wàn)t/d，原水濁度在1～10NTU，沉淀池排泥量在500m3/d左右，沉淀池排泥含固率在0.5%，濃縮污泥含固率在1.5%～2.5%。水廠共設(shè)3臺(tái)污泥脫水機(jī)，若全部同時(shí)連續(xù)工作時(shí)，處理干泥量在51.6t/d?，F(xiàn)處理濃縮污泥量在120m3/d左右。

2 污泥脫水機(jī)堵泥現(xiàn)象

污泥處理采用的是美國(guó)圣騎士CS21-4型污泥離心脫水機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表 1：CS21-4型離心機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

正常運(yùn)行時(shí)，來(lái)自沉淀池的排泥水通過(guò)濃縮池濃縮后，打到污泥儲(chǔ)池中，再經(jīng)污泥泵和PAM同時(shí)進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，在主驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)下進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。由于離心力的作用，物料中密度大的固體顆粒物沉積在轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上，工作時(shí)螺旋體通過(guò)液壓差速器驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)鼓作不等速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，螺旋體不斷將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的固體顆粒物刮下來(lái)并從排渣口推出，分離后的分離液經(jīng)過(guò)螺旋體螺旋內(nèi)液層通道從轉(zhuǎn)鼓溢流口排出，實(shí)現(xiàn)固液分離過(guò)程。

剛開(kāi)始離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速設(shè)定為額定轉(zhuǎn)速的60%（2300r/min左右）運(yùn)行，差轉(zhuǎn)速在1.0～1.3rpm，出泥效果良好。但在2012年1-4月間，進(jìn)廠水濁度明顯下降，從10NTU一直下降到2NTU以下，出來(lái)的泥餅變得有些粘，造成固相端多次堵塞。剛開(kāi)始認(rèn)為是離心機(jī)轉(zhuǎn)速太低的原因，然后把離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速分別提高到額定轉(zhuǎn)速的60%（2300r/min左右）、65%（2500r/min左右）、70%（2700r/min左右），發(fā)現(xiàn)泥餅的情況更加不好，而且固相端堵塞的次數(shù)更加頻繁，有時(shí)單臺(tái)離心機(jī)能發(fā)生2～3次/d堵泥現(xiàn)象，嚴(yán)重影響生產(chǎn)運(yùn)行。

3 原因分析

經(jīng)研究分析認(rèn)為，目前離心機(jī)堵泥現(xiàn)象與投加PAM藥劑與污泥混合反應(yīng)的綜合程度以及轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、差轉(zhuǎn)速、溢流堰板高度等有直接關(guān)系。

3.1 當(dāng)離心機(jī)進(jìn)泥濃度變化，PAM投加量要相應(yīng)改變

由于原水濁度下降，導(dǎo)致沉淀池的排泥水濃度降低，那么濃縮池污泥水濃度也相應(yīng)下降。如果進(jìn)入離心機(jī)的PAM藥劑投加量保持不變，相應(yīng)PAM藥劑單位投加量就顯得偏多，泥餅會(huì)因?yàn)镻AM藥劑含量過(guò)多而變得粘稠，容易造成離心機(jī)固相端堵泥問(wèn)題。例如：2012年4月份進(jìn)廠水濁度從之前10NTU一直下降到2NTU以下，4月份之前沉淀池排泥水濁度在5000mg/L左右，濃縮池污泥濃度在25000mg/L，離心機(jī)的進(jìn)泥量在50～60m3/h，PAM的投加量在1.0～2.2m3/h，出泥效果能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4月初沉淀池排泥水濁度下降到3000mg/L左右，濃縮池污泥濃度下降到15000mg/L，離心機(jī)的進(jìn)泥量仍然在50～60m3/h，PAM的投加量仍然在1.0～2.2m3/h，離心機(jī)處理的泥餅因含藥量明顯增加而變得粘稠，則發(fā)生離心機(jī)堵泥現(xiàn)象。

3.2 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速要根據(jù)進(jìn)泥情況適當(dāng)調(diào)整

離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速要根據(jù)進(jìn)泥情況適當(dāng)調(diào)整，轉(zhuǎn)速太高或太低都會(huì)影響泥餅的含固率。轉(zhuǎn)速越大，離心力越大，有助于提高泥餅含固率。但轉(zhuǎn)速過(guò)大會(huì)使污泥絮凝體被破壞，反而降低脫水效果。例如：2012年1-4月，離心機(jī)進(jìn)泥濃度為25000mg/L，離心機(jī)轉(zhuǎn)速在60%運(yùn)行出泥效果能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4月初離心機(jī)進(jìn)泥濃度下降到15000mg/L，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速仍然在60%，離心機(jī)處理的泥餅同樣變得粘稠，也發(fā)生離心機(jī)堵泥現(xiàn)象。

3.3 離心機(jī)差轉(zhuǎn)速的大小直接影響排渣能力、泥餅干度和濾液質(zhì)量

離心式污泥脫水機(jī)運(yùn)行中離心機(jī)差轉(zhuǎn)速的大小是需要根據(jù)離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓壓強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的重要參數(shù)之一，也是影響離心機(jī)固相端堵塞的原因之一。比如：把離心機(jī)差轉(zhuǎn)速?gòu)?/span>1.1rpm提高到1.5rpm，離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓壓強(qiáng)就會(huì)從140bar降到90bar左右，轉(zhuǎn)鼓壓強(qiáng)減小了就提高了離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的排渣能力，縮短沉渣脫水時(shí)間。脫水后泥餅含水率可達(dá)到81%～85%，但分離液質(zhì)量就相對(duì)差一些。若把差轉(zhuǎn)速?gòu)?.3rpm降低到1.1rpm以下，那么離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓壓強(qiáng)就會(huì)增大到160bar以上，會(huì)使沉渣厚度增加，沉渣脫水時(shí)間加長(zhǎng)，脫水后泥餅含水率雖然可以降低到80%以下，但增大了螺旋推料的負(fù)荷，容易造成離心機(jī)內(nèi)沉渣不能及時(shí)排出而引起的堵料現(xiàn)象。也就是說(shuō)，在現(xiàn)場(chǎng)要根據(jù)實(shí)際情況尋找到較佳的處理量和處理效果所需求的差轉(zhuǎn)速值范圍，在滿足泥餅含水率達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下盡可能地提高處理能力。

3.4 溢流堰板高度要根據(jù)泥餅效果適當(dāng)調(diào)整

液環(huán)層厚度是離心機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)，直接影響離心機(jī)的有效沉降容積和干燥區(qū)長(zhǎng)度，進(jìn)而影響污泥脫水的處理效果。若調(diào)高溢流堰板，液環(huán)層厚度會(huì)增加，物料在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間也會(huì)相應(yīng)增加，分離液質(zhì)量提高，但同時(shí)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的干燥區(qū)長(zhǎng)度縮短，導(dǎo)致泥餅含水率增加，離心機(jī)處理的泥餅同樣變得粘稠，離心機(jī)堵泥現(xiàn)象就會(huì)明顯增加。若調(diào)低溢流堰板，液環(huán)層厚度會(huì)降低，可獲得較高的泥餅含固率，但分離液清澈度會(huì)受到相應(yīng)影響。在忽略分離液清澈度影響的情況下，不僅可以降低堵泥概率，而且還可以節(jié)省PAM藥劑的投加量。

4 解決方案

（1）降低PAM藥劑的投加量。原來(lái)離心機(jī)的進(jìn)泥量在50～60m3/h，PAM加藥量在1.0～2.2m3/h。現(xiàn)在把PAM加藥量調(diào)整到0.8～1.0m3/h，泥餅也不粘了，效果得到了明顯提高。PAM加藥量應(yīng)根據(jù)進(jìn)泥量及濃度情況而做相應(yīng)的調(diào)整。

（2）降低離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速。又把離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速分別降低至50%（1900r/min左右）、45%（1700r/min左右），發(fā)現(xiàn)泥餅的情況有所改觀，固相端阻塞的情況基本解決。然后把離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速確定在47%（1750r/min）～50%（1900r/min），出來(lái)的泥餅含固率效果基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）調(diào)高差轉(zhuǎn)速。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)進(jìn)泥濃度在1.5%～2%時(shí)，把離心機(jī)差轉(zhuǎn)速?gòu)?.0～1.3rpm調(diào)到1.3～2.0rpm，不僅可以使離心機(jī)脫水后泥餅含水率降低，而且轉(zhuǎn)鼓螺旋推料的負(fù)荷又不至太大，避免造成固相端淤泥阻塞。

（4）降低溢流堰板高度。因?yàn)殡x心機(jī)的分離液要回收到污泥調(diào)節(jié)池重新處理，對(duì)分離液的清澈度要求不是太高，所以合理地調(diào)節(jié)溢流堰板的高度，不僅節(jié)省了PAM藥劑的投加量，而且也使泥餅干度得到進(jìn)一步提高，從另一方面也降低了固相端污泥堵塞的幾率。

5 結(jié)語(yǔ)

影響離心式污泥脫水機(jī)出泥效果的因素很多，并且各個(gè)因素又互相影響，因此通過(guò)調(diào)整PAM藥劑投加量、離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、差轉(zhuǎn)速、溢流堰板高度等各個(gè)影響因素，就能有效解決離心機(jī)固相端的污泥堵塞現(xiàn)象，同時(shí)使離心機(jī)出泥的含固率達(dá)到設(shè)計(jì)要求。沈陽(yáng)市自來(lái)水公司八水廠對(duì)于污泥離心脫水機(jī)的使用才剛剛開(kāi)始，還有很多未知發(fā)問(wèn)題需要技術(shù)人員不斷地探索和研究，也希望與全國(guó)同行能夠相互交流。只有這樣，才能充分發(fā)揮污泥離心脫水機(jī)在水廠污水處理過(guò)程中的作用。