離心脫水機

看脫水離心機汙泥脫水係統技術如何改造?

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看脫水離心機汙泥脫水係統技術如何改造?

發布日期:2018-10-19 作者: 點擊:

大家對脫水離心機汙泥脫水係統有多少了解?是否清楚工作原理?現在生化係統的工藝越來越不穩定,如果對汙泥脫水係統進行技術改造,可以很大程度上解決汙泥脫水係統的存在問題,為生化係統的工藝穩定創造了良好的條件。豈不是一樁美事。

1.脫水離心機汙泥脫水係統技術改造——更改汙泥脫水係統工藝管線提高係統可靠性

因汙水處理廠不允許停產,汙泥脫水是關鍵的設備,必須有較高的可靠性,采用如圖1所示的工藝管線流程,考慮到脫水離心機故障時及脫水離心機維修期間配套設備與脫水離心機相互備用的關係,臥螺離心機、汙泥進料螺杆泵、PAM加藥螺杆泵等如有1台出現故障,通過閥門的切換,仍能保證汙泥脫水係統的運行。

原設計中,絮凝劑的投加點在脫水離心機的汙泥進口,這種投加方式的反應時間短。將絮凝劑投加位置改至汙泥螺杆泵的入口處,如圖1所示,這樣可以通過螺杆泵的混合攪拌作用使PAM與汙泥更加充分的混合。實際運行表明離心機可以獲得較高的工作壓力,並且在絮凝劑的投加量相同的情況下,增加了脫水泥餅的含固率。

2.脫水離心機汙泥脫水係統技術改造——調整幹固體負荷保證離心機負荷正常

脫水離心機處理能力包括離心機的幹固體負荷和水力負荷。幹固體負荷是指每小時處理的不揮發固體(幹汙泥,DS)重量,以kg/h表示;水力負荷指進入離心機的汙泥流量,以m3/h表示,它與離心機進泥濃度(MLSS,g/L)的乘積即為幹固體負荷。

該臥螺離心機的大千固體負荷為500kg/h,在脫初沉汙泥時由於進泥濃度高(35g/L),改造前采用滿負荷15m3/h進泥,在轉速為2300r/min時,離心機的幹固體負荷可達560kg/h,所以無論投加多大量的絮凝劑,上清液均極混濁,大量汙泥從上清液返流管中流出。由於初次沉澱池的汙泥含有大量泥砂,這種運行方式導致離心機的磨損嚴重,動平衡受到較大程度破壞,振動加劇。

鑒於上述情況,將離心機的進泥流量降低為11.6m3/h,在轉速為2300r/min時,離心機的幹固體負荷降為405kg/h,脫水上清液十分良好,懸浮物在63~150mg/L之間。表1是在離心機實際運行(轉鼓速度2300r/min)中取得的一組數據。

可以看出,由於初沉池汙泥的濃度高(35g/L),離心機的幹固體負荷可達405k/h,二沉池汙泥因沒有汙泥濃縮池,進泥濃度低(7.5g/L),幹固體負荷隻能達到85~120kg/h,離心機幾乎等於空轉,單位時間內的處理能力大大降低,根本不能將生化係統產生的剩餘汙泥及時脫除。使用10t容量的汙泥車,脫初沉池的汙泥隻需要1台離心機運行3.5h即能裝滿一車,但脫二沉池的汙泥則需要兩台離心機運行6.5h才能裝滿一車,而且,運行時必須增加PAM的投加量,才能取得較好的脫水效果。通過技術改造,將二沉池的汙泥回流到初沉池,技改後,汙泥脫水係統運行時隻需要脫初沉汙泥不需要脫二沉汙泥,離心機的進泥濃度一直保持在30g/L以上,大大減少了離心機的運行時間,並且大大減少了汙泥脫水的投藥量,離心機變為一用一備,係統穩定性、可靠性有很大增強。

通過上述運行情況,總結認為在實際運行中,必須通過調整水力負荷,來保證進入脫水離心機幹固體負荷不超過離心機的大承受能力,否則,多餘的幹固體將從上清液中排出,上清液的懸浮物會急劇增多,並增加離心機電機的負荷;同時也應注意,應保證進入離心機的幹固體負荷不小於離心機大承受能力的60%,否則,離心機不能充分發揮其性能。

因此在進行設備選型時,就應采取適當的措施保證進入離心機的幹固體負荷不小於離心機大承受能力的70%,如果生化處理係統不能保證較高的排泥濃度,在設計時則應考慮安裝汙泥濃縮機,以提高離心機的進泥濃度,增強處理效果。

3.脫水離心機汙泥脫水係統技術改造——延長絮凝劑攪拌時間增強溶解程度

絮凝劑自動投加裝置中存在一個問題就是PAM溶藥攪拌罐的容積偏小,絮凝劑的溶解時間偏短。汙泥脫水係統在正常運行時離心機的幹固體負荷約為405 kg/h,絮凝劑的投加量為1000L/h,加藥攪拌罐的容積為1.0m3,藥劑的攪拌時間為60min,使用中發現攪拌罐中有相當數量的PAM白色顆料均勻懸浮在溶液中而沒有充分溶解,後來通過又增加了一台PAM溶藥攪拌罐,使藥劑的攪拌時間延長至120 min,取得了良好的溶藥效果。

4.離心機汙泥脫水係統技術改造——增設高位水箱穩定自來水壓力

絮凝劑自動投加裝置PAM的濃度是根據稀釋用水的水量來自動調節的,但廠自來水的壓力很不穩定,造成稀釋用水流量在1500L/h~3000L/h之間波動,導致PAM的配製濃度不夠穩定;並且,由於水壓的波動造成稀釋水經常從錐形溶藥漏鬥濺出,導致PAM經常板結在漏鬥壁上,幾次造成絮凝劑自動投加裝置故障停車。為此,在自來水入口設置高位水箱來保證稀釋水壓力的穩定,稀釋水的流量穩定在1800L/h,取得了理想的運行效果。

5.脫水離心機汙泥脫水係統技術改造——設置汙泥破碎切割機減少進泥雜質

由於脫水離心機的結構特性決定了它對進泥質量的要求比較高,即使是很小的毛發與汙泥混在一起也很容易造成堵塞,導致離心機在運行中因上清液返流管堵塞而被迫停機。根據運行經驗,初次沉澱池的汙泥中所含的毛發、棉紗等都比較多,為此,經過多方調研、谘詢、試驗,決定選用JWC的汙泥破碎切割機,安裝在初次沉澱池汙泥排出口,以期解決這一問題。普通的汙泥破碎機隻對汙泥起作用,將大塊的汙泥打碎成細小的汙泥顆粒,而JWC的汙泥破碎切割機的功能很強大,它具有兩組極其鋒利的刀片,刀片之間有非常精密的配合,能將汙泥中所含有的各種纖維類物質如破布、棉紗等,全部切成直徑不大於15mm的碎段,對塑料袋、塑料盒、衛生巾、小木塊等,也能切成直徑不大於15mm的碎塊。經過實際使用證明,使用了汙泥破碎切割機以後,離心機的運行更加穩定,堵塞的周期大大延長。

6.脫水離心機汙泥脫水係統技術改造——增加自控設施采集離心機運行信號

汙泥脫水係統原設計離心機的運行信號不能傳送到中心控製室的計算機上,導致汙泥脫水係統的加藥量處於失控狀態,操作人員為了省事,在夜晚經常將加藥量調得很高。通過增設電量隔離器,將直接反映加藥量的PAM投加泵變頻器的頻率信號(4~20mA信號)引入中控室計算機,就可對加藥量進行連續監控並留下曆史紀錄,大大降低生產成本。

7.脫水離心機汙泥脫水係統技術改造——確定適當的液環層厚度(設定液位擋板高度)

臥螺離心機在進行汙泥脫水時,在離心力的作用下在轉鼓內會形成液環層(沉降區)、固環層和岸區(幹燥區),如圖2所示。
轉鼓在高速旋轉時,沿著轉鼓殼體形成一同心液層(液環層)和脫水汙泥固體層(固環層)。在此區間內,汙泥所含的固體在離心力的作用下沉積到轉鼓壁上,故也稱為沉降區;幹汙泥通過螺旋的運轉離開液環層送至排出口,這一段距離稱為岸區,為轉鼓錐體的一部分,在此區間內,汙泥完全離開液體並被繼續甩幹,故也稱為幹燥區轉鼓的有效半徑為液環層、固環層和岸區之和,轉鼓的有效長度為沉降區和幹燥區之和。

可以通過改變液位擋板的高度來調整離心機的液環層厚度。離心機的液位擋板高度的調整十分重要,直接影響脫水效果和離心機的振動程度,必須通過反複的試驗。將液環層厚度設定在合適的水平,則可以保證汙泥的含水率會降低,並且有較高的汙泥產量。

在實際應用中,將液位擋板的高度由原來的138mm調整到142mm,增加汙泥在離心機中的停留時間,在較低的工作壓力下,可以獲得穩定的速差和良好的汙泥脫水效果,更容易滿足離心機的工藝條件。

調整液位擋板的高度時,應注意必須確保所有的液位擋板都在相同的高度上,否則將會導致離心機產生很大的不平衡,產生劇烈振動,液位擋板高度的公差應保證土0.25mm。

8.脫水離心機汙泥脫水係統技術改造——加強設備的運行管理提高使用效率

(l)采取多種措施減少脫水離心機的振動
在每次脫水離心機運行結束後應加強對離心機轉鼓的水衝洗,如果轉鼓衝洗不徹底,在離心機停運期間會造成汙泥粘附在轉鼓上,那麽,在下次開機時,會破壞動平衡,導致離心機強烈振動;另外,在每次清洗上清液返流管完畢重新安裝液位擋板時,必須確保所有的液位擋板都在相同的高度上,高度誤差士0.25mm,否則將會導致離心機的劇烈振動。

(2)減少上清液含固率降低脫水離心機磨損程度
如果汙泥中含有較大量的泥沙,並且在離心機的運行中上清液的含固率較高,在這種狀態下長期運行,將造成離心機螺栓及配重塊的磨損,導致離心機動平衡的破壞,這是由於上清液從返流管中被甩出的時候,具有很高的流速.

(3)定期清洗上清夜返流管和進泥螺杆泵
如果汙泥脫水的上清液含固量比較大,很容易造成上清液返流價的堵塞,這將導致脫水汙泥含固率下降,離心機也會產生振動。因此必須根據實際運行情況,對上清液返流管進行周期性的清洗。設備在供貨時已帶有一根衝洗水管,但這種衝洗水管不能徹底衝洗幹淨,會導致上清液返流管壁沾有汙泥,使離心機在運行中產生振動,因此將它改造為帶毛刷的衝洗管,衝洗更徹底。

城市汙水處理廠初次沉澱池的汙泥中含有大量毛發,是普通機械格柵難以去除的物質,在生產運行中很容易堵塞汙泥螺杆泵,必須定期進行清理,否則,會因汙泥螺杆泵的堵塞,被迫停機。

(4)絮凝劑自動投配裝置的維保
由於聚丙烯酰胺的水溶液為膠質狀態,並且其溶解性又比較差,很容易造成PAM在絮凝劑自動投配裝置的管道中、攪拌器上結塊和淤積,例如PAM會淤積在靜態混合器上,或在靜壓式液位計的傳感器(探頭)上結塊,造成指示值不準確,導致設備誤動作。因此定期清理絮凝劑自動投配裝置中PAM所造成的結塊和淤積是十一分必要的,這樣可以保待設備的良好運行狀態。

9.離心機汙泥脫水係統技術改造——結淪

(l)工藝管線的流程應靈活布置,以滿足多種故障情況下離心機的運行。

(2)必須保證離心機具有較高的進泥濃度(≥30g/L),這樣才能保證進入離心機的幹固體負荷不小於離心機大承受能力的60%,否則,離心機幾乎相當於空轉,不能允分發揮其性能。

(3)在脫水離心機的運行控製中,液位擋板高度的調整十分重要,直接影響脫水效果和離心機的振動程度,必須通過反複的試驗後.將液環層厚度設定在合適的水平,以保證汙泥的含水率降低,且有較高的汙泥產量。

(4)做好日常的定期檢查和維護,操作中應盡量減少上清液含固率,開停機期間加強對脫水離心機的衝洗減少動行時的振動,定期清洗上清液返流管、進泥螺杆泵和自動投配裝置,以保持設備處於良好的待機狀態,避免設備運行時出現意外的故障造成被迫停機事件,保證設備的良好穩定運行。

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