【生活污水處理】離心式污泥脫水機調(diào)試和運行技術(shù)分析
作為污泥脫水的調(diào)試，其工作的主要任務(wù)就是依照現(xiàn)有條件，尋找到污泥、設(shè)備和絮凝劑三者之間最佳的運行組合參數(shù)，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(xiàn)問題。控制好這些運行工況參數(shù)保證長期穩(wěn)定運行，并在現(xiàn)場出現(xiàn)了變化情況下及時進(jìn)行科學(xué)有效的調(diào)整，使其仍然滿足完美配合，實現(xiàn)最低絮凝劑消耗情況下，最佳的處理效果和最大的處理效率，從而實現(xiàn)最低的運行費用，滿足最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求。
1.污泥性質(zhì)和濃度發(fā)生變化的絮凝劑調(diào)整
在污水處理廠工藝、設(shè)備調(diào)試初期，由于受到水質(zhì)、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(zhì)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(chǎn)生波動，污泥齡或污泥存放時間會影響到污泥性質(zhì)，如污泥濃度、污泥有機質(zhì)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(jié)構(gòu)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(xiàn)場要根據(jù)情況及時進(jìn)行調(diào)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(xiàn)場水處理設(shè)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(xiàn)了正常運行后，待處理污泥的實際性質(zhì)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(jìn)行脫水處理的現(xiàn)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(xiàn)場相對變化幅度小些，這些情況往往會被忽略或小視。產(chǎn)生這種變化的主要原因是：
A.由于污水廠進(jìn)水負(fù)荷變化，導(dǎo)致沉淀池（一沉池或二沉池）停留時間發(fā)生變化，沉淀池中的懸浮物實際沉淀時間發(fā)生變化，導(dǎo)致污泥密度和濃度發(fā)生變化；
B.由于沉淀池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(dǎo)致污泥濃度實際在發(fā)生變化；
C.由于現(xiàn)場運行的異常情況（如維修等）導(dǎo)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(dǎo)致污泥性質(zhì)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(shù)值變化其實相對值幅度竟然達(dá)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(zhuǎn)時，絮凝劑的消耗也也相應(yīng)減少25%左右。如果這時候沒有及時調(diào)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(yīng)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(xiàn)場，這種變化幅度會更顯著。因此，在現(xiàn)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(zhì)發(fā)生較大的變化時，要及時調(diào)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(diào)整絮凝劑供應(yīng)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(jīng)常觀察出泥效果，然后適當(dāng)降低絮凝劑工作液供應(yīng)流量，可以每次降低絮凝劑加藥泵頻率0.5-1.0Hz左右，數(shù)分鐘后觀察泥餅和上清液狀況及扭矩數(shù)據(jù)，根據(jù)情況決定是否繼續(xù)降低加藥泵頻率，直至找到最經(jīng)濟(jì)加藥泵運行頻率，或者可以采用每次增加進(jìn)泥泵頻率0.5-1.0Hz左右來觀察和調(diào)節(jié)。反之，當(dāng)污泥濃度增加，按照相反的方向進(jìn)行調(diào)整。
另外，由于離心機結(jié)構(gòu)決定了對進(jìn)泥質(zhì)量要求較高，進(jìn)泥中不能有大量的大規(guī)格顆粒物和纖維狀物質(zhì)，否則容易導(dǎo)致設(shè)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(jìn)入離心機前的破碎切割處理。
2.離心式污泥脫水機設(shè)備處理能力的控制
任何離心式污泥脫水機都有一個最大處理能力要求，這種要求有兩方面的數(shù)據(jù)參考指導(dǎo)：
A.最大可處理干固體負(fù)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(fù)荷，即進(jìn)入設(shè)備的污泥流量，以m3/h表示，它與進(jìn)泥濃度（固含量）的乘積即為干固體負(fù)荷。
在正常污泥濃度情況下，應(yīng)保證最大處理干固體負(fù)荷在設(shè)備廠商標(biāo)定的設(shè)備理論負(fù)荷的70%—90%為好，要避免設(shè)備利用率過低，同時避免設(shè)備長期在高負(fù)荷下運轉(zhuǎn)而造成設(shè)備損耗加快，維護(hù)周期縮短。在設(shè)備負(fù)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(zhuǎn)，表現(xiàn)為泥餅干度不理想，上清液攜帶固體偏高、回收率下降，由于上清液攜帶的泥沙溢流造成設(shè)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(jìn)泥時，實際進(jìn)泥負(fù)荷超過了該設(shè)備的可接納負(fù)荷指標(biāo)使處理效果下降。這時要及時逐漸降低進(jìn)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(jīng)濟(jì)投加量。反之，當(dāng)污泥濃度降低了，要逐漸增加進(jìn)泥流量，同期配合加藥泵流量調(diào)整。若進(jìn)泥濃度過低，雖然設(shè)備的干固體負(fù)荷不高，但水力負(fù)荷卻很大，進(jìn)入的低濃度污泥由于在高水力負(fù)荷下，設(shè)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(jīng)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(jìn)行脫水處理。要避免由于進(jìn)泥負(fù)荷過大而導(dǎo)致扭矩過大造成離心機過載，就要適當(dāng)降低進(jìn)泥泵頻率，這種情況主要發(fā)生在進(jìn)泥濃度增加，卻仍然以原進(jìn)泥流量操作的狀況。
3.分離因素的調(diào)整
根據(jù)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(jù)公式可知只有離心機的半徑r和角速度ω達(dá)到一定的值，在離心機有限的空間內(nèi)，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(zhuǎn)是必然的。
分離因素表示離心力場的強弱，它通過調(diào)整離心機的轉(zhuǎn)速來控制。提高分離因素，使生產(chǎn)能力和分離效果提高，但也增大了功率消耗及轉(zhuǎn)鼓和螺旋的磨損，應(yīng)在較低的分離因素下滿足生產(chǎn)能力和分離要求，這個數(shù)據(jù)請參考設(shè)備說明和實際運行狀況來確定，離心機轉(zhuǎn)速的控制要以實現(xiàn)設(shè)備正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)和正常污泥脫水處理效果為基準(zhǔn)。
4.差速度的調(diào)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(zhuǎn)速，泥餅干度增加，表現(xiàn)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(shù)值可以根據(jù)實際情況進(jìn)行上下調(diào)整，結(jié)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(jié)合最佳的處理效果為原則來確定差速度參數(shù)，在絮凝劑用量保證在合理用量范圍內(nèi)，離心機轉(zhuǎn)速固定，進(jìn)泥的濃度相對穩(wěn)定情況下，設(shè)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(fù)荷有關(guān)，所以要結(jié)合進(jìn)泥負(fù)荷來調(diào)整。在污泥濃度變化后，同等進(jìn)泥流量情況下，設(shè)備干固體負(fù)荷變化會導(dǎo)致扭矩變化，相同的差速度時，進(jìn)泥濃度增加，扭矩增加。所以，在現(xiàn)場經(jīng)常會出現(xiàn)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(shè)備負(fù)荷造成的影響，所以，了解泥餅干度，不僅僅是觀察設(shè)備扭矩參數(shù)，最終要以實際出泥泥餅為準(zhǔn)。
如果進(jìn)泥負(fù)荷過大，差數(shù)度過大，不但會影響泥餅干度，同時也會使上清液質(zhì)量下降，影響污泥處理回收率。
5.絮凝劑加藥點的調(diào)整
絮凝劑加藥點的不同，會直接影響到藥泥混合、反應(yīng)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(shè)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(shè)置和調(diào)整是根據(jù)污泥性質(zhì)、設(shè)備特點和絮凝劑特點決定的，一般通過實際應(yīng)用試驗確定。
目前部分廠商生產(chǎn)的的離心機采用了物料混合液進(jìn)入離心機位置可調(diào)的方式，具體的調(diào)整可根據(jù)實際情況決定。
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