臥螺離心機在鋁冶金循環水污泥脫水中的應用
摘要本文介紹了循環水污泥處理系統的概況重點論述了臥螺離心機在污泥脫水處理中的運行管理簡要分析了試運行期間遇到的問題及解決方法并討論了臥螺離心機的重要作用
摘要本文介紹了循環水污泥處理系統的概況重點論述了臥螺離心機在污泥脫水處理中的運行管理簡要分析了試運行期間遇到的問題及解決方法并討論了臥螺離心機的重要作用
關鍵詞臥螺離心機循環水污泥處理
山東某鋁業公司是我國最早的鋁行業基地隨著生產規模的不斷擴大和生產流程的不斷革新各生產工序的給排水也隨之變化近年來通過對生產排水漸進式的優化改造目前已發展成以污水處理和蒸發循環水系統為主不同水質獨立循環處理為輔污泥集中處理的科學模式其中在污泥的機械脫水處理中主要設備為臥螺離心機在長時間的運行管理中積累了可指導性的運行經驗優化臥螺離心機的運行對企業實現可持續發展具有積極意義
1循環水污泥系統概況
山東某鋁業公司循環水系統主要承擔著氧化鋁廠（燒結法）化學品氧化鋁公司等生產單位各工序排水的沉淀處理冷卻降溫和循環供應任務
循環水污水處理系統主要包括水處理西站水處理東站大泵房（蒸發循環水）三個子系統處理工藝為傳統污水處理方法因各生產崗位排水復雜回水水質和水量時常變化其中水處理西站日處理污水量為2.5~3萬m3水處理東站日處理污水量為2.5~3萬m3大泵房系統日處理蒸發循環水量為16~20萬m3
循環水污泥處理系統包括重力濃縮處理及機械脫水處理（臥螺離心機）因來泥為各污水處理各設施排泥污水本身水質變化較大所以污泥性質不穩定其中重力濃縮日處理量為2500~7200m3離心機日處理量約為360~960m3
2離心機在試驗和試運行期間的運行情況
2.1臥螺離心機的技術參數及工作原理
公司采用的是麗水市恒力離心機械設備有限公司生產的LW530A×2230NY型臥式螺旋卸料沉降離心機它主要由轉鼓螺旋液壓差速器液壓站主軸承液固相收集器電機傳動裝置變頻器等部件組成該離心機具有輸出扭矩大差速自動反饋調節推料功率自動補償不易發生堵料情況分離效率高的特點
主要技術參數為
轉鼓直徑530mm轉鼓有效工作長度2230mm最大分離因素2327g轉鼓與螺旋差轉速10~30r/min轉鼓轉速0~2800r/min無級可調懸浮液處理能力20~70m3/h電機功率55kW螺旋形式單頭左旋超前轉鼓形式圓柱-圓錐型
工作原理是通過轉鼓與螺旋的差轉速△n實現固液的高效分離
2.2試驗期間運行分析
2010年10月底公司選用麗水市恒力離心機械設備有限公司的LW350A型臥螺離心機對循環水污泥進行了定性試驗LW350A型離心機的主要參數為螺旋差速10~30r/min轉鼓轉速2800r/min電機功率55kW絮凝劑選用濃度為1.5%的陰離子型聚丙烯酰胺試驗數據見表1
從運行數據可以得出
①在污泥參數基本相同的情況差速越大泥餅在離心機中停留時間也越短泥餅含固率越低相應的固體回收率也越低
②對比第2組和第3組數據在離心機參數及污泥固體總量一定時加絮凝劑調節后濾液濁度明顯降低固體回收率提高了20%脫水性能得到改善
③因污泥粘度小堿性大絮凝劑的用量較多按進機污泥與加藥瞬時流量的對應關系假設進機污泥性質穩定連續運行下日均消耗1.5%的絮凝劑約0.128kg/m3泥加藥成本為5.1元/m3泥（此絮凝劑按40元/kg計）
2.3試運行期間運行分析
2009年4月24日新建臥螺離心機項目投入試運行試運行工藝流程大致同圖2離心機上清濾液不經過溢流水箱和溢流水泵到16米沉降槽直接經過排水管排入下水道
因前期試驗時加絮凝劑成本太高且公司循環水污泥為無機污泥成分復雜多變泥沙含量大同時含有鋁鐵鈣鈉鉀等金屬離子粘性小堿度大懸浮物含量高所以項目沒有安裝加藥系統
試運行期間進機污泥參數變化不大離心機各項參數基本保持為污泥流量20m3/h差速8r/min轉速1800r/min主機電流30A試運行數據見表2
根據以上數據可知
①離心機參數一定時泥餅含固率隨污泥濃度的升高而降低
②在不加絮凝劑的情況下泥餅含固率均大于50%相應的固體回收率約為60%左右每天外送干泥約20噸
③脫水處理后的濾液濁度太高因離心機的分離范圍有限大量的小顆粒在沒有絮凝劑的作用下不能有效地脫除溢流到下水道后進入污水處理系統直接影響了循環水的水質（循環水供水主要控制濁度）
3問題分析及優化方案的選擇
為了確保離心機系統的高效安全經濟運行現對試驗及試運行存在的問題進行分析并提出合理的整改方案
①絮凝劑的取舍
因污泥本身濁度較高固體顆粒比重小且屬于難分離物料絮凝劑的投加量會很大同時形成的絮團強度不夠在重力濃縮階段加入絮凝劑可以極大的減少進離心機的污泥量但是進入攪拌槽后在連續強力攪拌下絮團極易破碎容易造成后續投加絮凝劑過量投加絮凝劑成本太高不利于經濟運行
②改變離心機濾液排放流程
針對前期試運行時濾液中大量微小顆粒進入了循環水系統影響了循環水供水水質在實際中可以改變濾液的去路將排入下水道的溢流水改到16米沉降槽進行進一步的重力濃縮處理再回流到離心機繼續處理流程改造方案為將濾液收集到溢流水箱通過溢流水泵排至16米沉降槽
③優化重力濃縮處理流程
在機械脫水前有兩級重力濃縮處理設施水處理西站的排泥連續且泥量較多經過16米沉降槽一級濃縮處理后進入3#4#濃縮槽進行二級濃縮處理且大泵房系統的排泥間斷性進入3#4#濃縮槽
為最大限度地利用兩級重力濃縮處理設施改變運行方式為在大泵房不排泥時16米沉降槽底流排泥量為50m3/h大泵房排泥時大泵房排泥量限定為20m3/h16米沉降槽底流排泥量為30m3/h因為大泵房處理蒸發循環水水源較少水處理西站回水復雜外來水源較多沉淀池中污泥量較多所以應壓低大泵房的排泥壓低總排泥量延長污泥在濃縮槽內的停留時間（12~16小時）這樣不僅可以保證濃縮槽的溢流水質確保污泥的有效濃縮時間盡可能降低污泥中的空隙水提高進離心機的污泥含固率同時可以減少進機泥沙含量降低濾液的含固率進而確保離心機的機動平衡
④合理化離心機運行參數
LW530A×2230NY型離心機的徑長比（L/D=4.3）確定了離心機的體積流量對于可調的運行參數結合進機污泥的狀況保持進泥量不變適當增加轉鼓轉速穩步降低差速以提高濾液澄清效率增加泥餅含固率
在參數的摸索調節中轉鼓轉速過大會造成離心機本體的磨損和增加動力消耗轉速過小達不到處理效果在前期運行轉速1800r/min的情況下適當調節到2100~2500r/min范圍內同時結合污泥含固率的減少和物料的難分離特性將差速由前期的8r/min降低到2.5~6r/min范圍內延長固體顆粒在離心機內的停留時間調節后運行數據見表3（選擇上午8時數據）
4階段性效果及下一步運行要點
4.1階段性效果
結合表3的運行數據可以看出前段時間的調試取得了階段性的效果隨著進機污泥含固率的降低通過適當增加轉鼓轉速和減小差速經過離心脫水后的濾液液固比基本保持在80:1泥餅含固率在48%左右但相應的固體回收率低于50%
現選取5月底每天的輸送泵外排污泥量進行分析見下表4
從以上數據知現階段日均外排泥量為103/8=12.9m3循環水系統日均可減少43.98/8=5.5t干泥從根本上可確保循環水的供水水質
4.2下一步離心機的運行要點
為科學合理的確保離心機的高效經濟運行在前一階段的基礎上下一步應重點做好以下幾點
①以設備安全經濟運行為出發點在保證泥餅含固率的基礎上調高溢流板的直徑適度降低差速合理控制轉鼓轉速盡量減少濾液含固率提高固體回收率通過有計劃的實驗尋找離心機的最佳經濟運行點并設計出不同條件下的差速變化曲線指導離心機的運行
②繼續摸索重力濃縮處理系統的運行結合進機污泥含固率持續低值的現狀間斷運行排泥即縮短排泥時間增加排泥頻次延長污泥的濃縮時間減少進離心機污泥的泥沙含量保證進離心機的污泥具有較高濃度,確保離心機充分發揮脫水性能
③加強離心機系統的運行維護形成一套嚴格有效的管理制度對關鍵設備或關鍵部件進行定期維護確保系統的良好運行狀態
5結論
結合試驗及試運行期間的實際數據通過對離心機關鍵參數進行階段性調試使脫水處理的效果不斷改善外排干泥量趨于穩定反映了臥螺離心機在鋁冶金循環水污泥處理中的重要作用在確保污泥處理成效的同時保證了循環水的供水水質對公司的安全高效生產和落實節能減排具有重要意義
浙江三聯環保科技股份有限公司是一家專業從事固液分離機械和污泥干化焚燒裝置研發生產的科技型股份制國家高新技術企業主要產品有臥式螺旋卸料沉降離心機及配套設備和污泥干化-焚燒成套裝置等
產品應用領域:
下面所列舉的各種物料只是部分用途各種新用途正在不斷增加對于特定的物料需要通過試驗或類比才能確定相應離心機的型號和技術參數
