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          臥螺離心機的運行控制與維護管理

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          臥螺離心機的運行控制與維護管理

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            近年來,臥螺離心機在市政污水處理廠污泥脫水中的應用越來越多,臥螺離心機具有分離效果良好、工作效率高、使用管理維護簡單方便的特點。我們在城市污水處理廠的建設運行中,多次選用了使用了瑞典NOXON臥螺離心機,在實際應用中取得了良好的污泥脫水效果。本文根據生產中的大量的試驗結果,分析了影響離心機污泥脫水效果的主要因素(液環層厚度、速差),摸索了提高離心機污泥脫水效果的控制方法,總結了使離心機穩定運行的控制與維護管理的方法。
            2.臥螺離心機運行參數的控制
            離心機運行過程中,通過調整轉鼓的轉速、干固體負荷、絮凝劑的種類、絮凝劑的配制濃度、投加量及投加位置、液環層厚度、速差曲線等參數,改變脫水泥餅的含固量和上清液的含固量,使離心機運行在最佳狀態。我們通過實際運行發現,在上述的諸多因素中,液環層厚度的設定、速差的調整對離心機污泥脫水效果的影響至關重要。
            2.1 液環層厚度的確定(設定液位擋板高度)
            臥螺離心機在進行污泥脫水時,在離心力的作用下在轉股內會形成液環層(沉降區)、固環層和岸區(干燥區),如圖1所示。
            轉鼓在高速旋轉時,沿著轉鼓殼體形成一同心液層,稱為液環層,同時也會形成一同心脫水污泥固體層,稱為固環層,在此區間內,污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;干污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,污泥完全離開液體并被繼續甩干,故也稱為干燥區。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干燥區之和。
            可以通過改變液位擋板的位置來調整離心機的液環層厚度。離心機的液位擋板調整十分重要,直接影響脫水效果和離心機的振動程度,必須通過反復的試驗將液環層厚度設定在合適的水平,則可以保證污泥的含水率會降低,并且有較高的污泥產量。
            圖2是NOXON DC20離心機液位擋板設定在不同高度的運行數據。
            結合臥螺離心機的工作原理,我們對上圖進行了分析:當進泥量一定時,如果液環層厚度較?。ǔ两祬^短),污泥在離心機內的停留時間短,脫水后的污餅含固率較低、含水率較高;如果液環層厚度較大(沉降區長),污泥在離心機內的停留時間長,污泥在液環層內進行分離的時間越長,泥餅含水率就越低、含固量越高;但液環層厚度過大,污泥在液環層內進行分離的時間更長,但干污泥在岸區(干燥區)的停留時間縮短,會造成水隨脫水后的污泥從污泥出口溢出,反而使脫水污餅的含固率降低、含水率升高;綜合以上兩方面的作用,在控制液環層厚度時應在高固體回收率與泥餅含固率之間權衡,除污泥脫水后進行焚燒處置外,一般情況下無需追求過高的泥餅含固率,而固體回收率則越高越好,因此液環層厚度應盡可能調大一些。確定了這一原則后,根據上述的試驗結果,我們將離心機液位擋板的高度調整為147mm,使污泥在離心機中有較長的停留時間,可以取得良好的污泥脫水效果,如表1所示,為離心機實際運行時的污泥脫水效果。
            2.2 速差曲線的調整
            “速差”是轉鼓轉速與螺旋轉速之差,即兩者之間的相對轉速,增加或減小“速差”,污泥在轉鼓內的停留時間也就發生改變,對處理效果有著十分重要的影響。
            在進入離心機的污泥干固體負荷恒定的情況下,速差的變化對離心機的影響見圖 3。
            從曲線中可以反應出:如果速差比較低,污泥的停留時間比較長,脫水后的污泥會更干,但處理能力也比較低,有許多的懸浮物沒有被及時處理就從上清液返流管中流失;隨著速差的逐漸增大,污泥的停留時間變短,脫水后的污泥會更濕,但處理能力也增加了,同時,經離心機甩干的污泥及時被螺旋推出,不會因停留時間過長再返回到上清液中,固體回收率也大幅度增加;但如果速差過大,污泥在離心機中停留時間太短,脫水后的污泥過濕,并且轉鼓與螺旋之間的相對運動增大,必然會增加對液環層的擾動程度,固環層內被分離出來的污泥會被重新泛至液環層,隨上清液返流管中流失;所以,在運行中必須經過反復的調整,摸索離心機的最佳運行工況。
            速差可以通過離心機自控系統的“綜合控制盤”來進行調節。速差與工作壓力之間的變化關系能夠形成一條“速差曲線”,顯示在“綜合控制盤”的大屏幕上,圖4是DC20離心機實際運行時的一條“速差曲線”:
            圖4中的十字交叉點為離心機當前的工作點,其中最佳的工作點為第2點與第3點之間。如果進泥的狀況發生波動,如污泥濃度突然升高或流量突然變大,將會引起工作壓力的升高,如“速差曲線”中所設定的,十字交叉點向右移動,“速差”將會加大,干污泥將會被更快速的從轉鼓中推出,工作壓力下降,離心機的工作點又回到第2點與第3點之間;反之,如污泥濃度突然降低或流量突然減小,將會引起工作壓力的下降,“速差”將會減小,污泥在離心機中的停留時間加長,污泥變得更干,工作壓力又回升,離心機的工作點又回到第2點與第3點之間;這樣,技術人員根據污泥種類、性質的不同,將脫水效果最佳時的速差和工作壓力設定成不同的“速差曲線”,貯存在“綜合控制盤”中,設備操作人員根據所處理的污泥類型進行選擇控制系統將根據設定的自動調整轉鼓轉速與螺旋轉速之差,使設備運行在最佳狀態。
            3. 臥螺離心機的維護管理
            3.1.采取多種措施,減少離心機的振動
            在每次離心機運行結束后應加強對離心機轉鼓的水沖洗,根據我們的經驗,如果轉鼓沖洗不徹底,在離心機停運期間會造成污泥在裝鼓上的粘附,那么,在下次開機時,轉鼓會因受力不均勻,造成動平衡的破壞,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,應注意必須確保所有的液位擋板都在相同的高度上,并應保證液位擋板高度的公差為-0.25mm---+0.25mm,否則將會導致離心機受力不均勻,產生劇烈振動。
            3.2 減少上清液含固率,降低離心機磨損程度
            我們在生產運行中發現,如果污泥中含有較大量的泥沙,并且在離心機的運行中上清液的含固率較高,如果在這種狀態下長期運行的話,由上述離心機原理圖中可以看出,由于上清液從返流管中被甩出的時候,具有很高的流速,這樣將造成離心機螺栓及及配重塊的磨損,導致離心機動平衡的破壞,因此,在生產運行中嚴格管理、精心操作,減少上清液含固率,對降低離心機磨損具有十分重要的意義。
            3.3 定期清洗上清液返流管
            在生產運行中,如果污泥脫水的上清液含固量比較大,很容易造成上清液返流管的堵塞,這將導致脫水污泥含固率下降,離心機也會因受力不均勻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與上清液返流管同樣長度的沖洗水管,可以插入上清液返流管中進行沖洗,但隨這種反沖洗水管不能徹底沖洗干凈,會導致上清液返流管壁上沖洗不徹底沾有污泥,使離心機在運行中產生振動,我們將改造為帶毛刷的沖洗管,這樣可以對上清液返流管沖洗得更徹底。上清液返流管清洗周期一般在50---100小時之間,視離心機運行期間上清液含固率的情況而定。
            3.4 定期清理進泥螺桿泵
            城市污水處理廠初次沉淀池的污泥中含有大量毛發,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污泥螺桿泵,必須定期進行清理,避免離心機正在運行時,因污泥螺桿泵的堵塞,造成被迫停機的事件,清洗周期一般在50---100小時之間。
            3.5 絮凝劑自動投配裝置的維保
            由于聚丙烯酰胺的水溶液成膠粘狀態,并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、攪拌器上的結塊和淤積,如我們發現長期運行后PAM, 會淤積在靜態混合器上,也會在靜壓式液位計的傳感器(探頭)上結塊,造成指示結果不準確,導致設備誤動作,因此在設備閑置期間,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分必要的,這樣可以保持設備的良好運行狀態!
            3.6 日常定期檢查和維護
            在離心機的維護管理中,日常定期檢查是一項重要的工作,應按表2內容做好離心機的日常維護工作。
            臥螺離心機是比較精密的機械設備,為使離心機能夠良好穩定運行,延長離心機的使用壽命,應加強設備的運行控制與維護管理。在設備運行操作的管理上,應制定統一的、嚴格的操作規程.如操作中應盡量減少上清液含固率、開停機期間加強對離心機的沖洗減少運行時的振動,保證設備處于良好的運行狀態,對于設備運行中暴露出來的問題必須及時發現并反饋,在設備閑置期間,應對設備存在的隱患進行及時的維護處理,如定期清洗上清液返流管、定期清理進泥螺桿泵、定期清理絮凝劑自動投配裝置,做好日常的定期檢查和維護,這樣可以保持設備處于良好的待機狀態,更可以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。
            4.結語
            通過以上對臥螺離心機實際使用情況的分析可以得出下面的結論:
           ?。?)在離心機的運行控制中,液位擋板的調整十分重要,直接影響脫水效果和離心機的振動程度,必須通過反復的試驗,將液環層厚度設定在合適的水平,則可以保證污泥的含水率會降低,并且有較高的污泥產量;
           ?。?)速差的調整對離心機污泥脫水效果的影響非常大,應根據污泥種類、性質的不同,通過實驗尋找離心機的最佳工作點,設定成不同的“速差曲線”,使離心機穩定運行在最佳的工作狀態;
           ?。?)做好日常的定期檢查和維護,如操作中應盡量減少上清液含固率、開停機期間加強對離心機的沖洗減少運行時的振動、定期清洗上清液返流管、定期清理進泥螺桿泵、定期清理絮凝劑自動投配裝置,這樣可以保持設備處于良好的待機狀態,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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