離心脫水機的運行與調試
發(fā)布日期：2018-11-05 瀏覽次數：
作為污泥脫水的調試，其工作的主要任務就是依照現有條件，尋找到污泥、設備和絮凝劑三者之間的運行組合參數，三者之間單純依賴于某一方或忽視其它方都會使運行出現問題?？刂坪眠@些運行工況參數保證長期穩(wěn)定運行，并在現場出現了變化情況下及時進行科學有效的調整，使其仍然配合，實現低絮凝劑消耗情況下，上佳的處理效果和處理效率，從而實現低運行費用，滿足技術經濟要求。
1.污泥性質和濃度發(fā)生變化的絮凝劑調整
在污水處理廠工藝、設備調試初期，由于受到水質、水量、水處理工藝運行狀態(tài)等因素的影響，待處理污泥的性質可能會發(fā)生很多變化，這種變化對污泥脫水機和絮凝劑的依賴性會產生波動，污泥齡或污泥存放時間會影響到污泥性質，如污泥濃度、污泥有機質含量(或灰分含量)、污泥密度、污泥顆粒規(guī)格(污泥自身骨架結構狀況)等對絮凝劑和脫水機的依賴波動會更加明顯，因此在現場要根據情況及時進行調整來保證能夠正常的污泥脫水運行管理。這個階段的污泥脫水效果和藥耗可能會和正常運行有一定的差異，這種差異會隨著現場水處理設施運行的逐漸正常和污泥排放處理的逐漸穩(wěn)定而趨向穩(wěn)定。
即使在污水廠實現了正常運行后，待處理污泥的實際性質或濃度也會發(fā)生變化，特別是對于那些沒有污泥濃縮池而直接將污泥進行脫水處理的現場來講，這種變化可能就會更頻繁，波動幅度也會較大，有污泥濃縮池的現場相對變化幅度小些，這些情況往往會被忽略或小視。產生這種變化的主要原因是：
A由于污水廠進水負荷變化，導致(一沉池或二沉池)停留時間發(fā)生變化，中的懸浮物實際沉淀時間發(fā)生變化，導致污泥密度和濃度發(fā)生變化；
B由于向污泥脫水車間的排放的待處理污泥流量或排泥周期發(fā)生了變化，導致污泥濃度實際在發(fā)生變化；
C由于現場運行的異常情況(如維修等)導致污泥發(fā)生變化，或由于季節(jié)性原因，特別是氣候交替導致污泥性質和濃度發(fā)生變化等。
這些變化往往表面上不易觀察得到，也容易被忽視，但是簡單計算一下就知道這個變化幅度的可能帶來的影響。
以待處理污泥濃度為例：若排放到污泥脫水車間的待處理污泥含水率從96%變化為97%，即固含量從4%變成了3%，這1%的濃度絕對數值變化其實相對值幅度竟然達到了25%，由于絮凝劑消耗與待處理污泥固含量成正比，在正常運轉時，絮凝劑的消耗也也相應減少25%左右。如果這時候沒有及時調整來降低絮凝劑投加量，在同一污泥流量和絮凝劑流量情況下，絮凝劑就會被浪費了25%左右，而表觀泥餅狀況并不會有明顯的變化。反之，若污泥濃度增加，而絮凝劑沒有跟蹤增加，則污泥脫水效果會相應下降。
這種變化在污水處理廠運行過程中是在不知不覺中發(fā)生的，特別是沒有污泥濃縮池的現場，這種變化幅度會更顯著。因此，在現場要隨時注意這個重要的影響絮凝劑消耗的因素，在污泥性質發(fā)生較大的變化時，要及時調整適用的絮凝劑來配合污泥脫水運行；在污泥濃度發(fā)生變化時，要及時調整絮凝劑供應流量使其既能滿足處理效果又能夠避免浪費。
具體的方法就是經常觀察出泥效果，然后適當降低絮凝劑工作液供應流量，可以每次降低絮凝劑加藥泵頻率0.5-1.0Hz左右，數分鐘后觀察泥餅和上清液狀況及扭矩數據，根據情況決定是否繼續(xù)降低加藥泵頻率，直至找到最經濟加藥泵運行頻率，或者可以采用每次增加進泥泵頻率0.5-1.0Hz左右來觀察和調節(jié)。
反之，當污泥濃度增加，按照相反的方向進行調整。
另外，由于離心機結構決定了對進泥質量要求較高，進泥中不能有大量的大規(guī)格顆粒物和纖維狀物質，否則容易導致設備堵塞、震動加大，影響處理效能。所以，對這種污泥必須做好污泥進入離心機前的破碎切割處理。
2．臥螺離心機設備處理能力的控制
任何臥螺離心機都有一個最大處理能力要求，這種要求有兩方面的數據參考指導：
A．最大可處理干固體負荷，即每小時處理的最大不揮發(fā)固體固體重量，以KGDS(干固體)/h表示；
B．最大可處理水力負荷，即進入設備的污泥流量，以m3/h表示，它與進泥濃度(固含量)的乘積即為干固體負荷。
在正常污泥濃度情況下，應保證最大處理干固體負荷在設備廠商標定的設備理論負荷的70%—90%為好，要避免設備利用率過低，同時避免設備長期在高負荷下運轉而造成設備損耗加快，維護周期縮短。
在設備負荷過大的情況下，無論如何增加絮凝劑用量，也不會使處理效果好轉，表現為泥餅干度不理想，上清液攜帶固體偏高、率下降，由于上清液攜帶的泥沙溢流造成設備磨損，動平衡破壞、震動加劇。
有些時候，由于污泥濃度增加，造成按照原流量進泥時，實際進泥負荷超過了該設備的可接納負荷指標使處理效果下降。這時要及時逐漸降低進泥頻率，觀察效果，待效果穩(wěn)定后，繼續(xù)嘗試絮凝劑流量控制到最經濟投加量。
反之，當污泥濃度降低了，要逐漸增加進泥流量，同期配合加藥泵流量調整。
若進泥濃度過低，雖然設備的干固體負荷不高，但水力負荷卻很大，進入的低濃度污泥由于在高水力負荷下，設備不能形成有效的、厚度均勻的泥環(huán)層，沉降的固體會被大量的上清液攜帶溢流，從而直接影響了處理效果和處理效率。故對于低濃度的污泥，如二沉池未濃縮污泥最好經過濃縮處理(如濃縮機濃縮后處理)，或者與高濃度污泥(如一沉池污泥)混合后進行脫水處理。
要避免由于進泥負荷過大而導致扭矩過大造成離心機過載，就要適當降低進泥泵頻率，這種情況主要發(fā)生在進泥濃度增加，卻仍然以原進泥流量操作的狀況。
3.分離因素的調整
根據斯托克定律：
Vg=d2(ρp-ρ1)g/(18η)
Vg—重力沉降速度，m／s；
d—固體粒子直徑，m；
ρp—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：
Vc=d2(ρp-ρ1)rω2/(18η)
Vc—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
根據公式可知只有離心機的半徑r和角速度ω達到一定的值，在離心機有限的空間內，盡可能短的時間里方可獲得滿意的沉降效果，所以希望得到更好的污泥處理效果，離心機的高速旋轉是必然的。
分離因素表示離心力場的強弱，它通過調整離心機的轉速來控制。提高分離因素，使生產能力和分離效果提高，但也增大了功率消耗及轉鼓和螺旋的磨損，應在較低的分離因素下滿足生產能力和分離要求，這個數據請參考設備說明和實際運行狀況來確定，離心機轉速的控制要以實現設備正常穩(wěn)定運轉和正常污泥脫水處理效果為基準。
4.差速度的調整
差速度大小，決定了處理能力和泥餅干度。提高差速度，排渣迅速，處理能力增加，但出渣含水率高，回收率低；降低差轉速，泥餅干度增加，表現出螺旋扭矩大，處理能力降低。所以在滿足最大處理能力和最佳處理效果這一對矛盾中，要找到最佳差速度值，這個數值可以根據實際情況進行上下調整，結合污泥流量和泥餅干度、上清液狀況來確定。
需要注意的是，在同等污泥流量和污泥濃度的情況下，差速度增加，扭矩降低，泥餅含水率增加；反之，差速度降低，扭矩增加，泥餅含水率降低。原則上要以最大的處理能力結合最佳的處理效果為原則來確定差速度參數，在絮凝劑用量保證在合理用量范圍內，離心機轉速固定，進泥的濃度相對穩(wěn)定情況下，設備處理能力和脫水效果完全取決于差速度的控制。
而扭矩同時還與離心機中干固體負荷有關，所以要結合進泥負荷來調整。在污泥濃度變化后，同等進泥流量情況下，設備干固體負荷變化會導致扭矩變化，相同的差速度時，進泥濃度增加，扭矩增加。所以，在現場經常會出現這樣的情況，很多時候扭矩很大，但出來的泥餅干度并不高，而有時候扭矩并不高，但泥餅干度很好，這就是由于不同設備負荷造成的影響，所以，了解泥餅干度，不僅僅是觀察設備扭矩參數，最終要以實際出泥泥餅為準。
如果進泥負荷過大，差數度過大，不但會影響泥餅干度，同時也會使上清液質量下降，影響污泥處理回收率。
5.絮凝劑加藥點的調整
絮凝劑加藥點的不同，會直接影響到藥泥混合、反應狀況，從而影響到絮體的狀態(tài)、強度和泥水分離狀態(tài)，最終影響到絮凝劑的消耗量和污泥處理效果。絮凝劑加藥點有多種選擇，一般情況下，可以設置成污泥泵前加藥、污泥泵管道加藥和離心機污泥入口加藥。具體加藥點的設置和調整是根據污泥性質、設備特點和絮凝劑特點決定的，一般通過實際應用試驗確定。
目前部分廠商生產的的離心機采用了物料混合液進入離心機位置可調的方式，具體的調整可根據實際情況決定。
三.污泥脫水運行管理和工況調整的基本原則：
為了實現最佳的處理效果、最大的處理能力和最低的藥劑消耗，應該依照以下的原則進行現場的管理：
1.污泥脫水機的處理能力控制在適當的范圍內，結合污泥流量、絮凝劑流量和差數度進行調節(jié)，避免由于負荷突然增加造成設備過載使系統(tǒng)頻繁波動和影響處理效果，同時又能夠實現較大的設備處理效率；
2.污泥濃度發(fā)生變化要及時調整絮凝劑流量和差速度，既要保證處理效果又要避免浪費；污泥流量加大或污泥濃度增加，絮凝劑流量跟蹤增加，差速度相應加大；污泥流量下降或污泥濃度降低，絮凝劑流量跟蹤降低，差速度相應減少；
3.泥餅干度表現要結合扭矩數據來確定最佳差速度數值范圍，原則上在不造成離心機堵塞和滿足處理能力情況下盡量使用較低差數度來實現更好的處理效果和節(jié)省絮凝劑消耗；
4.絮凝劑沒有最好，只有最適合，絮凝劑的型號和消耗量既取決于藥劑的品質與污泥性質的匹配，也取決于與設備結構類型和運轉工況的匹配，只有三者得到最佳的運轉組合，才能實現最低絮凝劑消耗情況下，最佳的處理效果和最高的處理效率。
5.所有現場管理和操作人員所要做的工作就是：不斷觀察、及時調整和善于總結，盡可能在可能發(fā)生的各種變化中尋求所有工況參數最佳的、相對穩(wěn)定的完美配合。一般情況下，這種觀察和調節(jié)最好1～2小時就應該進行一次，要嚴格避免開機后就將設備運行工況參數堅持很久或一個班次而不進行任何調整的局面出現，現場的操作人員懶惰或責任心不強是造成污泥脫水車間長期運行效率不高、處理效果波動大和藥耗浪費的主要原因之一。
其它相關污泥脫水設備、設施的日常使用、清洗、維護保養(yǎng)和維修，請參考設備廠商提供的設備說明書和設備操作規(guī)程。
1.污泥性質和濃度發(fā)生變化的絮凝劑調整
在污水處理廠工藝、設備調試初期，由于受到水質、水量、水處理工藝運行狀態(tài)等因素的影響，待處理污泥的性質可能會發(fā)生很多變化，這種變化對污泥脫水機和絮凝劑的依賴性會產生波動，污泥齡或污泥存放時間會影響到污泥性質，如污泥濃度、污泥有機質含量(或灰分含量)、污泥密度、污泥顆粒規(guī)格(污泥自身骨架結構狀況)等對絮凝劑和脫水機的依賴波動會更加明顯，因此在現場要根據情況及時進行調整來保證能夠正常的污泥脫水運行管理。這個階段的污泥脫水效果和藥耗可能會和正常運行有一定的差異，這種差異會隨著現場水處理設施運行的逐漸正常和污泥排放處理的逐漸穩(wěn)定而趨向穩(wěn)定。
即使在污水廠實現了正常運行后，待處理污泥的實際性質或濃度也會發(fā)生變化，特別是對于那些沒有污泥濃縮池而直接將污泥進行脫水處理的現場來講，這種變化可能就會更頻繁，波動幅度也會較大，有污泥濃縮池的現場相對變化幅度小些，這些情況往往會被忽略或小視。產生這種變化的主要原因是：
A由于污水廠進水負荷變化，導致(一沉池或二沉池)停留時間發(fā)生變化，中的懸浮物實際沉淀時間發(fā)生變化，導致污泥密度和濃度發(fā)生變化；
B由于向污泥脫水車間的排放的待處理污泥流量或排泥周期發(fā)生了變化，導致污泥濃度實際在發(fā)生變化；
C由于現場運行的異常情況(如維修等)導致污泥發(fā)生變化，或由于季節(jié)性原因，特別是氣候交替導致污泥性質和濃度發(fā)生變化等。
這些變化往往表面上不易觀察得到，也容易被忽視，但是簡單計算一下就知道這個變化幅度的可能帶來的影響。
以待處理污泥濃度為例：若排放到污泥脫水車間的待處理污泥含水率從96%變化為97%，即固含量從4%變成了3%，這1%的濃度絕對數值變化其實相對值幅度竟然達到了25%，由于絮凝劑消耗與待處理污泥固含量成正比，在正常運轉時，絮凝劑的消耗也也相應減少25%左右。如果這時候沒有及時調整來降低絮凝劑投加量，在同一污泥流量和絮凝劑流量情況下，絮凝劑就會被浪費了25%左右，而表觀泥餅狀況并不會有明顯的變化。反之，若污泥濃度增加，而絮凝劑沒有跟蹤增加，則污泥脫水效果會相應下降。
這種變化在污水處理廠運行過程中是在不知不覺中發(fā)生的，特別是沒有污泥濃縮池的現場，這種變化幅度會更顯著。因此，在現場要隨時注意這個重要的影響絮凝劑消耗的因素，在污泥性質發(fā)生較大的變化時，要及時調整適用的絮凝劑來配合污泥脫水運行；在污泥濃度發(fā)生變化時，要及時調整絮凝劑供應流量使其既能滿足處理效果又能夠避免浪費。
具體的方法就是經常觀察出泥效果，然后適當降低絮凝劑工作液供應流量，可以每次降低絮凝劑加藥泵頻率0.5-1.0Hz左右，數分鐘后觀察泥餅和上清液狀況及扭矩數據，根據情況決定是否繼續(xù)降低加藥泵頻率，直至找到最經濟加藥泵運行頻率，或者可以采用每次增加進泥泵頻率0.5-1.0Hz左右來觀察和調節(jié)。
反之，當污泥濃度增加，按照相反的方向進行調整。
另外，由于離心機結構決定了對進泥質量要求較高，進泥中不能有大量的大規(guī)格顆粒物和纖維狀物質，否則容易導致設備堵塞、震動加大，影響處理效能。所以，對這種污泥必須做好污泥進入離心機前的破碎切割處理。
2．臥螺離心機設備處理能力的控制
任何臥螺離心機都有一個最大處理能力要求，這種要求有兩方面的數據參考指導：
A．最大可處理干固體負荷，即每小時處理的最大不揮發(fā)固體固體重量，以KGDS(干固體)/h表示；
B．最大可處理水力負荷，即進入設備的污泥流量，以m3/h表示，它與進泥濃度(固含量)的乘積即為干固體負荷。
在正常污泥濃度情況下，應保證最大處理干固體負荷在設備廠商標定的設備理論負荷的70%—90%為好，要避免設備利用率過低，同時避免設備長期在高負荷下運轉而造成設備損耗加快，維護周期縮短。
在設備負荷過大的情況下，無論如何增加絮凝劑用量，也不會使處理效果好轉，表現為泥餅干度不理想，上清液攜帶固體偏高、率下降，由于上清液攜帶的泥沙溢流造成設備磨損，動平衡破壞、震動加劇。
有些時候，由于污泥濃度增加，造成按照原流量進泥時，實際進泥負荷超過了該設備的可接納負荷指標使處理效果下降。這時要及時逐漸降低進泥頻率，觀察效果，待效果穩(wěn)定后，繼續(xù)嘗試絮凝劑流量控制到最經濟投加量。
反之，當污泥濃度降低了，要逐漸增加進泥流量，同期配合加藥泵流量調整。
若進泥濃度過低，雖然設備的干固體負荷不高，但水力負荷卻很大，進入的低濃度污泥由于在高水力負荷下，設備不能形成有效的、厚度均勻的泥環(huán)層，沉降的固體會被大量的上清液攜帶溢流，從而直接影響了處理效果和處理效率。故對于低濃度的污泥，如二沉池未濃縮污泥最好經過濃縮處理(如濃縮機濃縮后處理)，或者與高濃度污泥(如一沉池污泥)混合后進行脫水處理。
要避免由于進泥負荷過大而導致扭矩過大造成離心機過載，就要適當降低進泥泵頻率，這種情況主要發(fā)生在進泥濃度增加，卻仍然以原進泥流量操作的狀況。
3.分離因素的調整
根據斯托克定律：
Vg=d2(ρp-ρ1)g/(18η)
Vg—重力沉降速度，m／s；
d—固體粒子直徑，m；
ρp—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：
Vc=d2(ρp-ρ1)rω2/(18η)
Vc—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
根據公式可知只有離心機的半徑r和角速度ω達到一定的值，在離心機有限的空間內，盡可能短的時間里方可獲得滿意的沉降效果，所以希望得到更好的污泥處理效果，離心機的高速旋轉是必然的。
分離因素表示離心力場的強弱，它通過調整離心機的轉速來控制。提高分離因素，使生產能力和分離效果提高，但也增大了功率消耗及轉鼓和螺旋的磨損，應在較低的分離因素下滿足生產能力和分離要求，這個數據請參考設備說明和實際運行狀況來確定，離心機轉速的控制要以實現設備正常穩(wěn)定運轉和正常污泥脫水處理效果為基準。
4.差速度的調整
差速度大小，決定了處理能力和泥餅干度。提高差速度，排渣迅速，處理能力增加，但出渣含水率高，回收率低；降低差轉速，泥餅干度增加，表現出螺旋扭矩大，處理能力降低。所以在滿足最大處理能力和最佳處理效果這一對矛盾中，要找到最佳差速度值，這個數值可以根據實際情況進行上下調整，結合污泥流量和泥餅干度、上清液狀況來確定。
需要注意的是，在同等污泥流量和污泥濃度的情況下，差速度增加，扭矩降低，泥餅含水率增加；反之，差速度降低，扭矩增加，泥餅含水率降低。原則上要以最大的處理能力結合最佳的處理效果為原則來確定差速度參數，在絮凝劑用量保證在合理用量范圍內，離心機轉速固定，進泥的濃度相對穩(wěn)定情況下，設備處理能力和脫水效果完全取決于差速度的控制。
而扭矩同時還與離心機中干固體負荷有關，所以要結合進泥負荷來調整。在污泥濃度變化后，同等進泥流量情況下，設備干固體負荷變化會導致扭矩變化，相同的差速度時，進泥濃度增加，扭矩增加。所以，在現場經常會出現這樣的情況，很多時候扭矩很大，但出來的泥餅干度并不高，而有時候扭矩并不高，但泥餅干度很好，這就是由于不同設備負荷造成的影響，所以，了解泥餅干度，不僅僅是觀察設備扭矩參數，最終要以實際出泥泥餅為準。
如果進泥負荷過大，差數度過大，不但會影響泥餅干度，同時也會使上清液質量下降，影響污泥處理回收率。
5.絮凝劑加藥點的調整
絮凝劑加藥點的不同，會直接影響到藥泥混合、反應狀況，從而影響到絮體的狀態(tài)、強度和泥水分離狀態(tài)，最終影響到絮凝劑的消耗量和污泥處理效果。絮凝劑加藥點有多種選擇，一般情況下，可以設置成污泥泵前加藥、污泥泵管道加藥和離心機污泥入口加藥。具體加藥點的設置和調整是根據污泥性質、設備特點和絮凝劑特點決定的，一般通過實際應用試驗確定。
目前部分廠商生產的的離心機采用了物料混合液進入離心機位置可調的方式，具體的調整可根據實際情況決定。
三.污泥脫水運行管理和工況調整的基本原則：
為了實現最佳的處理效果、最大的處理能力和最低的藥劑消耗，應該依照以下的原則進行現場的管理：
1.污泥脫水機的處理能力控制在適當的范圍內，結合污泥流量、絮凝劑流量和差數度進行調節(jié)，避免由于負荷突然增加造成設備過載使系統(tǒng)頻繁波動和影響處理效果，同時又能夠實現較大的設備處理效率；
2.污泥濃度發(fā)生變化要及時調整絮凝劑流量和差速度，既要保證處理效果又要避免浪費；污泥流量加大或污泥濃度增加，絮凝劑流量跟蹤增加，差速度相應加大；污泥流量下降或污泥濃度降低，絮凝劑流量跟蹤降低，差速度相應減少；
3.泥餅干度表現要結合扭矩數據來確定最佳差速度數值范圍，原則上在不造成離心機堵塞和滿足處理能力情況下盡量使用較低差數度來實現更好的處理效果和節(jié)省絮凝劑消耗；
4.絮凝劑沒有最好，只有最適合，絮凝劑的型號和消耗量既取決于藥劑的品質與污泥性質的匹配，也取決于與設備結構類型和運轉工況的匹配，只有三者得到最佳的運轉組合，才能實現最低絮凝劑消耗情況下，最佳的處理效果和最高的處理效率。
5.所有現場管理和操作人員所要做的工作就是：不斷觀察、及時調整和善于總結，盡可能在可能發(fā)生的各種變化中尋求所有工況參數最佳的、相對穩(wěn)定的完美配合。一般情況下，這種觀察和調節(jié)最好1～2小時就應該進行一次，要嚴格避免開機后就將設備運行工況參數堅持很久或一個班次而不進行任何調整的局面出現，現場的操作人員懶惰或責任心不強是造成污泥脫水車間長期運行效率不高、處理效果波動大和藥耗浪費的主要原因之一。
其它相關污泥脫水設備、設施的日常使用、清洗、維護保養(yǎng)和維修，請參考設備廠商提供的設備說明書和設備操作規(guī)程。
上一條：沒有數據...
下一條：臥螺離心機原理及影響處理效果的各種因素
