1 前言
近幾年來，隨著我國污水處理事業(yè)的發(fā)展，在城市污水廠中臥螺離心機(jī)的使用越來越多，其應(yīng)用大有取代帶式壓濾機(jī)之勢(shì)。因臥螺離心機(jī)具有脫水后泥餅含水率低、使用管理維護(hù)簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)，并且臥螺離心機(jī)采用全封閉的結(jié)構(gòu)，避免了帶式壓濾機(jī)存在的種種弊端（如現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、臭味大、大量使用絮凝劑和清洗水、設(shè)備體積大、日常使用維護(hù)麻煩），因而其應(yīng)用大有取代帶式壓濾機(jī)之勢(shì)。
2 設(shè)計(jì)選型中應(yīng)注意的幾個(gè)問題
2.1 污泥脫水系統(tǒng)配套設(shè)備的選擇
許多臥螺離心機(jī)設(shè)備整體集成性能非常良好，在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)選用成套設(shè)備，這樣才能取得良好的運(yùn)行效果。
目前，國內(nèi)外許多家公司的離心污泥脫水設(shè)備都具有很優(yōu)良的整體集成性能。
其絮凝劑投加裝置、絮凝劑泵、污泥泵、自控系統(tǒng)等均隨離心機(jī)配套供應(yīng)，在自控系統(tǒng)的支持下，可以對(duì)污泥脫水系統(tǒng)中所有設(shè)備的運(yùn)行情況、工藝參數(shù)等進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，可以實(shí)時(shí)觀察到集泥池液位、污泥泵的運(yùn)行狀況、污泥流量、絮凝劑泵的運(yùn)行狀態(tài)、絮凝劑流量、螺旋速度、螺旋扭矩、轉(zhuǎn)鼓速度、速差等參數(shù)，并根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。
這些設(shè)備在自控系統(tǒng)的支持下組成了一個(gè)有機(jī)整體，設(shè)備之間互相配合的性能非常良好，因此，在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)選用成套設(shè)備，盡量避免只選用離心機(jī)主機(jī)而另外選擇絮凝劑配制系統(tǒng)、污泥進(jìn)料螺桿泵、加藥螺桿泵等，即使另外選擇其它相關(guān)配套設(shè)備，也應(yīng)盡量多征詢離心機(jī)供貨商的意見，所選用的設(shè)備能夠與離心機(jī)的自控系統(tǒng)良好配合，這樣才能使污泥脫水系統(tǒng)取得良好的運(yùn)行效果。
2.2 工藝流程的選擇
在進(jìn)行脫水系統(tǒng)的工藝管線的流程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮離心機(jī)故障時(shí)及離心機(jī)維修期間配套設(shè)備與離心機(jī)相互備用的關(guān)系。采用臥螺離心機(jī)及相關(guān)配套設(shè)備，可以滿足多種故障情況下離心機(jī)的運(yùn)行，如臥螺離心機(jī)、污泥進(jìn)料螺桿泵、PAM加藥螺桿泵等均有1臺(tái)出現(xiàn)故障，通過閥門的切換，仍能保證污泥脫水系統(tǒng)的運(yùn)行；并且PAM絮凝劑與污泥的混合點(diǎn)既可以選擇在離心機(jī)入口、也可以選擇在污泥進(jìn)料螺桿泵的入口，如果是比較容易破碎的污泥絮體，可在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的入口處加入，一般情況在污泥螺桿泵的入口處加入，這樣可以增加污泥與PAM的反應(yīng)時(shí)間，獲得更良好的污泥脫水效果，在操作上具有更強(qiáng)的靈活性。
2.3 離心機(jī)處理能力的確定
離心機(jī)處理能力是指離心機(jī)的干固體負(fù)荷和水力負(fù)荷。
干固體負(fù)荷是指每小時(shí)處理的不揮發(fā)固體重量，以kgDS（干污泥）/h表示；水力負(fù)荷指進(jìn)入離心機(jī)的污泥流量，以m3/h表示，它與離心機(jī)進(jìn)泥濃度（MLSS，g/L）的乘積即為干固體負(fù)荷。
在實(shí)際運(yùn)行中，必須通過調(diào)整水力負(fù)荷，來保證進(jìn)入離心機(jī)干固體負(fù)荷不超過離心機(jī)的承受能力，否則，多余的干固體將從上清液中排出，上清液的懸浮物會(huì)急劇增多，并增加離心機(jī)電機(jī)的負(fù)荷；同時(shí)也應(yīng)注意，應(yīng)保證進(jìn)入離心機(jī)的干固體負(fù)荷不小于離心機(jī)承受能力的60%，否則，離心機(jī)不能充分發(fā)揮其性能。
下表是離心機(jī)實(shí)際運(yùn)行中取得的一組數(shù)據(jù)：
污泥來源 | 轉(zhuǎn)鼓速度 r/min | 進(jìn)泥濃度 g/L | 水力負(fù)荷 m3/h | 干固體負(fù)荷 kgDS/h | 單位污泥PAM用量 g/kg(PAM/DS) | 泥餅產(chǎn)量 m3/h | 泥餅含固率 % | 上清液含固率 % |
初沉池 | 2300 | 35 | 11.6 | 405 | 3.57 | 2.0 | 77 | 0.1 |
二沉池 | 2300 | 7.5 | 16 | 120 | 9.7 | 0.7 | 82 | 0.1 |
這臺(tái)離心機(jī)的干固體負(fù)荷為500kgDS/h，轉(zhuǎn)鼓速度為2800r/min，從表中可以看出，由于初沉池污泥的濃度高（35g/L），離心機(jī)的干固體負(fù)荷可達(dá)405kgDS/h，二沉池污泥因沒有污泥濃縮池，進(jìn)泥濃度低（7.5g/L），干固體負(fù)荷只能達(dá)到85～120kg/h，離心機(jī)幾乎等于空轉(zhuǎn)，單位時(shí)間內(nèi)的處理能力大大降低，而且，運(yùn)行時(shí)必須增加PAM的投加量，才能取得良好的脫水效果。后來通過技術(shù)改造，將初沉與二沉池的污泥回流到初沉池，取得了良好效果。
因此在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)保證進(jìn)入離心機(jī)的干固體負(fù)荷不小于離心機(jī)承受能力的70%，如果生化處理系統(tǒng)不能保證較高的排泥濃度，在設(shè)計(jì)時(shí)則應(yīng)考慮安裝污泥濃縮機(jī)，以提高離心機(jī)的進(jìn)泥濃度。
2.4 離心機(jī)的平面布置
在對(duì)離心機(jī)進(jìn)行平面布置時(shí)，應(yīng)在離心機(jī)上清液返流管的方向上留有足夠長(zhǎng)度的空間，其長(zhǎng)度不應(yīng)小于離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓總長(zhǎng)，因?yàn)榻?jīng)過50～100小時(shí)的運(yùn)行后，污泥脫水后上清液的懸浮物會(huì)造成上清液返流管的堵塞，這將導(dǎo)致脫水污泥含固率的下降，離心機(jī)也會(huì)因受力不均勻產(chǎn)生振動(dòng)，因此必須進(jìn)行經(jīng)常性的清洗，清洗是使用專用的高壓水槍對(duì)上清液返流管沖洗，其長(zhǎng)度接近轉(zhuǎn)鼓總長(zhǎng)，因此在離心機(jī)進(jìn)行平面布置時(shí)，應(yīng)為清洗留出足夠空間。
2.5 設(shè)置污泥破碎切割機(jī)
由于離心機(jī)的結(jié)構(gòu)特性決定了它對(duì)進(jìn)泥質(zhì)量的要求比較高，離心機(jī)要求進(jìn)泥中不能含有大的毛發(fā)、棉紗等，否則很容易堵塞上清液返流管，但在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，即使是很小的毛發(fā)與污泥混在一起也很容易造成堵塞，導(dǎo)致離心機(jī)在運(yùn)行中因上清液返流管堵塞而被迫停機(jī)。為此，經(jīng)過多方咨詢、試驗(yàn)，購置了污泥破碎切割機(jī)，安裝在初次沉淀池污泥排出口，徹底解決了這一問題。
普通的污泥破碎機(jī)只對(duì)污泥起作用，將大塊的污泥打碎成細(xì)小的污泥顆粒，而“污泥破碎切割機(jī)”的功能很強(qiáng)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，能夠?qū)⑽勰嘀兴械母鞣N纖維類物質(zhì)如破布、棉紗等徹底切成直徑不大于15mm的碎段，對(duì)塑料袋、塑料盒、衛(wèi)生巾、小木塊等也能夠徹底切成直徑不大于15mm的碎塊，這樣離心機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行具有更良好的保證。
根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，初次沉淀池、氧化溝、SBR的污泥中所含的毛發(fā)、棉紗等比較多，因此，在選用離心機(jī)進(jìn)行污泥脫水時(shí)在污泥進(jìn)料口有必要設(shè)置污泥破碎切割機(jī)，這樣可以減少離心機(jī)的堵塞，使離心機(jī)的運(yùn)行更穩(wěn)定。
2.6 絮凝劑投加裝置選型中需要注意的問題
在使用的多套絮凝劑自動(dòng)投加裝置中，雖然自動(dòng)化程度很高、運(yùn)行也很穩(wěn)定，但普遍存在一個(gè)問題就是PAM溶藥攪拌罐的容積偏小，絮凝劑的溶解時(shí)間偏短。例如，某套污泥脫水系統(tǒng)，正常運(yùn)行時(shí)離心機(jī)的干固體負(fù)荷約為400kgDS/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(shí)間為60min，使用中發(fā)現(xiàn)攪拌罐中有相當(dāng)數(shù)量的PAM白色顆粒均勻懸浮在溶液中而沒有充分溶解，后來通過技術(shù)改造又增加了一臺(tái)PAM溶藥攪拌罐，使藥劑的攪拌時(shí)間延長(zhǎng)至120min，取得了良好的溶藥效果。
另外，絮凝劑自動(dòng)投加裝置PAM加入量是根據(jù)稀釋用水的水量來自動(dòng)調(diào)節(jié)的，因此，為使PAM的配制取得良好的效果，應(yīng)保證稀釋水壓力的穩(wěn)定。可以采取兩種辦法：一是設(shè)置高位水箱來穩(wěn)定壓力，二是選用性能優(yōu)良的穩(wěn)壓閥門，均取得了良好的運(yùn)行效果，在設(shè)計(jì)期間如果考慮到這些因素，將會(huì)使生產(chǎn)運(yùn)行中污泥脫水效果更加良好。
2.7 液位測(cè)量?jī)x表的選用
在污泥脫水系統(tǒng)中，污泥回流井一般均設(shè)置液位計(jì)，經(jīng)常被選用的物位測(cè)量?jī)x表為超聲波液位計(jì)，但污泥回流井在攪拌機(jī)的作用下泡沫量比較大，而且還會(huì)產(chǎn)生較多漩渦，超聲波探頭受到的干擾很大，在工程實(shí)踐中采用了靜壓式液位計(jì)，通過一年多的運(yùn)行表明較多的超聲波液位計(jì)穩(wěn)定，不會(huì)受到泡沫和浮渣的干擾。
3 結(jié)語
通過以上對(duì)臥螺離心機(jī)實(shí)際使用情況的分析可以得出下面的結(jié)論：
（1）臥螺離心機(jī)設(shè)備的整體集成性能非常良好，在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)選用成套設(shè)備，這樣才能取得良好的運(yùn)行效果。
（2）在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)保證進(jìn)入離心機(jī)的干固體負(fù)荷不小于離心機(jī)承受能力的70%，如果生化處理系統(tǒng)不能保證較高的排泥濃度，則應(yīng)考慮安裝污泥濃縮機(jī)，以提高離心機(jī)的進(jìn)泥濃度。
（3）離心機(jī)的結(jié)構(gòu)特性決定了它對(duì)進(jìn)泥質(zhì)量的要求比較高，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在選用離心機(jī)進(jìn)行污泥脫水時(shí)，在污泥進(jìn)料口有必要設(shè)置污泥破碎切割機(jī)，這樣可以減少離心機(jī)的堵塞，使離心機(jī)的運(yùn)行更穩(wěn)定。
