摘要：简要介绍了离心机的工作原理、结构及关键技术。结合水厂工艺，介绍了污泥处理中卧螺离心机的选型和运行控制，总结了实际生产运行中的相关经验。
关键词：净水厂排泥水；污泥脱水；卧螺离心机
引言：在生产净水工艺中产生的污泥水主要包括沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水，所产生的污泥主要为无机泥沙，随着环保要求日益严格，由于其悬浮物含量远远超过国家规定的相关标准，排放的污泥无法向河道排放，因此对排泥水的处理显得十分必要，滨江水厂通过离心脱水机对污泥进行脱水处理后外运填埋。
一、离心脱水机工作原理
这是一种利用离心力，使混合在一起的不相溶的不同比重的液、固两相进行连续分离的一种机械。污泥通过离心机螺旋输送器空心轴内的进料管后，深入到转鼓圆锥段和圆柱段的交界部位，污泥悬浮液离开进料管后，受到离心力的作用，被分布到转鼓内侧的液环层，并平稳地被加速到全速，在离心力的持续作用下，固相被沉降在转鼓内壁，螺旋输送器连续地将固体从转鼓的圆柱体部分推送到圆锥体部分，从转鼓小端的出口甩出，液相通过堰板在转鼓的大端溢出。该装置在装有可编程控制器的控制柜的控制下运行并操作。
二、离心脱水机系统的构成及控制
离心脱水机等成套设备包括所需的离心脱水机(主机)、絮凝剂制备及在线稀释装置、污泥及加药电磁流量计、污泥切割机、螺旋输送机、电动刀闸阀、PAM加注泵、进泥及污泥螺杆泵、成套电控柜等。除必要的操作作业及絮凝剂缺料添加作业外，其他均实现自动化。主机为逆流式卧式螺旋沉降离心机，由圆柱圆锥型转鼓和内部的螺旋输送器及差速器构成。离心脱水机的转鼓驱动系统由变频器－主电机组成，启动平稳，转速变频无级可调。螺旋驱动系统由变频器－副电机和行星齿轮差速器组成，差速控制无级可调。絮凝剂制备装置由干粉投加装置、注水投加装置、储药箱和管路三部分组成，浓度为0.3-0.5%的絮凝剂可经过加药泵与污泥混合进入离心机。污泥输送系统由无轴螺旋输送机（水平＋倾斜）组成。离心脱水机配置电控柜系统，并配有离心机主电机、差速电机变频器、污泥泵及加药泵变频器，通过变频器来控制上述电机的运行。提供完善的人机界面，用于流程和数据的显示及操作。现场配备PLC柜，按全厂自控子站要求配置，采用工业以太网方式接入全厂自控系统PLC主站，设有保证系统安全运行所需的各种控制及显示功能。提供的电气控制系统以PLC为核心，以彩色液晶触摸屏为人机操作界面，节能优良的双电机双变频恒扭矩控制等组成。此控制系统能达到节能的目的和实现离心机设备启动平缓、转鼓转速和差转速无级可调，螺旋差速调节精度高等特性，最大程度的适应污泥流量和浓度的变化，以保证良好稳定的分离效果，保证污泥固相回收率。
三、离心脱水机的防护、维护保养
定期按要求对离心脱水机的主轴承和螺旋轴承加油，对齿轮箱的情况进行检查（包括它里面油的情况按润滑表进行加油），检查清理离心机转鼓的出渣口和出水口等处，在每次做完低速冲洗后对螺旋轴承正常加油一次，对离心机加油的油脂使用同一品牌型号，定期对螺栓等连接件进行检查。每次停机前或在运行中发生堵料时，都需要进行在位清洗，其目的主要是将集聚在转鼓内的固体清洗出去，以避免在下次开机时由于不平衡而产生剧烈震动。清洗分高速和低速两种，清洗时，一定要在离心机转鼓转速到达400rpm时关闭清洗阀门，一定要控好清洗水流量，特别是低速清洗时的流量，否则清洗水会从离心机进料口或电机下面溢出，低速清洗完后，一定要先关闭清洗水再停机，低速清洗如能交替进行反向旋转，则效果更佳。
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四、离心脱水机的生产运行 1.污泥脱水的生产工艺流程
滨江水厂制水总规模30万m3/d，原水取至钱塘江三江口，设计脱水机每天处理干泥量约为51.2t/d，沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水经排泥池混合后，采用斜板浓缩池进行污泥水浓缩脱水处理，上清液排放，污泥进入平衡池准备污泥脱水处理。脱水离心机连续运行，均为管路连接，直至干泥输出，比较整洁且建设投入成本较低，因此滨江水厂在二期新建时采用离心脱水机作为污泥脱水机械。进料泵房为半地下结构，泵房内设4台污泥切割机，单机能力40m3/h，设计干泥量时脱水机每天运行12h。设4台螺杆泵，单泵流量40m3/h，扬程30m；PAM投加量为4.0kg/吨干泥，设2套PAM制备和加注装置。脱水机房地面建筑，设4台离心机，单机能力40m3/h，电机功率26kW，设计泥量时每天运行12h，3用1备。配套水平和倾斜螺旋输送机各2套，在脱水机房一侧设有污泥堆棚约，用来暂存脱水后来不及运走的泥饼。2.离心脱水机的主要性能及污泥工艺参数 滨江水厂采用丹麦阿法拉伐ALDEC 105离心脱水机作为污泥脱水机械，主机为逆流式卧式螺旋沉降离心机。转鼓的内径为550mm，长径比4:1，转鼓与螺旋差速1-15 r/min（差数可调，步进值0.1），单机固体处理污泥量≥40m3/h（进泥含固浓度3%），进泥含固浓度要求为2-5%，出泥含固浓度≥30%，PAM耗药量为3-5kg/T.ds，固体回收率≥95%。其进料、分离、排出滤液和泥饼的工作过程是连续不间断的，能每天24小时运行，有自动清洗装置，在每次停机时都能够自动对转鼓进行清洗。3.絮凝剂制备及在线稀释絮凝剂制备能力为12kg/h，絮凝剂配置溶液浓度0.3-0.5%，连续配制连续使用(熟化时间45～60分钟之间)，经搅拌及稀释至约0.1%~0.2%浓度后，定量与污泥混合。精确的药量进入有搅拌器的不锈钢配药罐中，制成0.5%的聚丙烯酰胺溶液，放入不锈钢储液罐，经加药泵稀释装置把0.5%的絮凝剂稀释到0.1-0.2%后，经管路送入离心机和入口端与污泥混合絮凝。单套絮凝剂制备及在线稀释装置投加能力同时满足4台离心脱水机的投加需求。4.离心脱水机的操作和运行注意点 离心机进料时离心机的转速一定要达到设定的生产转速，注意监测泥饼和上清液的情况，当泥饼干度满意但上清液差时，调节投加的药量；当泥饼较湿时，需调节差速或扭矩，至泥饼干度满意上清液满意，将运行方式设置为自动，扭矩调节模式，离心机将在恒扭矩模式 下运行，螺杆送料器的差速将随着污泥浓度有所变化，以保证出泥的干度相对稳定。要随时检查进泥及加药流量、进出物料固形物含量、离心机的震动、转鼓转速、差速和扭矩，按时记录。在停机时，当观察到没有更多的的泥饼和清液排出的时候，才能停止离心机，待螺杆送料器停止后，关闭泥水分离阀开始冲洗离，一般情况下，冲洗时间为15分钟左右。在突然断电时，应关闭控制柜的总开关，当减速到停止后，立即用手盘离心机的小轴端，将转鼓内的剩余污泥推出来，然后用水反复冲洗离心机内部，防止转鼓内的污泥板结，离心机停机或因故停机，进料阀门一定要关闭。要控制好平衡池进泥浓度及进泥流量，否则极易造成离心机的故障。
五、结束语
离心脱水机具有分离效果好，操作管理方便，日常运行费用省，占地面积小等优点，从运行管理来看，离心脱水机可以全自动运行，维护方便，故障较少，运行可靠性好。随着离心脱水机应用的逐渐普及，以及在使用和维护经验的日益丰富，其必将成为今后大中型净水厂排泥水机械脱水的主流机型。
参考文献
[1]何纯提 净水厂排泥水处理 中国建筑工业出版社2006
[2]陆在宏等 给水厂排泥水处理及污泥处置利用技术 中国建筑工业出版社2015
论文作者:杨文青
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签：污泥论文; 离心机论文; 脱水机论文; 转鼓论文; 泥水论文; 螺旋论文; 进料论文; 《基层建设》2017年第8期论文;