離心式污泥脫水機調試和運行技術分析
作(zuo)為污(wu)泥(ni)脫水的(de)(de)調試,其工作(zuo)的(de)(de)主要任務就是依照現(xian)(xian)有條(tiao)件,尋(xun)找到污(wu)泥(ni)、設備和(he)絮(xu)凝劑三者之(zhi)間最(zui)(zui)佳的(de)(de)運(yun)行組合參數,三者之(zhi)間單純依賴于(yu)某一(yi)方或忽視(shi)其它方都會使(shi)運(yun)行出(chu)現(xian)(xian)問題。控制(zhi)好這些運(yun)行工況(kuang)參數保(bao)證長期穩定(ding)運(yun)行,并(bing)在(zai)現(xian)(xian)場出(chu)現(xian)(xian)了變化情(qing)況(kuang)下及(ji)時進行科學有效的(de)(de)調整,使(shi)其仍(reng)然(ran)滿(man)足(zu)完美配合,實現(xian)(xian)最(zui)(zui)低絮(xu)凝劑消耗情(qing)況(kuang)下,最(zui)(zui)佳的(de)(de)處(chu)理效果和(he)最(zui)(zui)大的(de)(de)處(chu)理效率,從而實現(xian)(xian)最(zui)(zui)低的(de)(de)運(yun)行費用(yong),滿(man)足(zu)最(zui)(zui)佳技術(shu)經濟要求(qiu)。
1.污(wu)泥性質和濃度發生變(bian)化的絮凝劑調整
在污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)廠(chang)工(gong)藝(yi)、設(she)備調試初期,由于受到(dao)水(shui)(shui)質、水(shui)(shui)量(liang)、水(shui)(shui)處理(li)工(gong)藝(yi)運行狀(zhuang)態等因(yin)素的(de)影響(xiang),待處理(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)性(xing)質可能會(hui)發生很多變化,這種(zhong)變化對(dui)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)脫水(shui)(shui)機(ji)和(he)(he)絮(xu)凝(ning)劑(ji)的(de)依賴(lai)(lai)性(xing)會(hui)產生波動,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)齡或污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)存放(fang)時(shi)間會(hui)影響(xiang)到(dao)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)性(xing)質,如污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)濃度、污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)有機(ji)質含量(liang)(或灰分含量(liang))、污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)密度、污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)顆粒規格(污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)自身(shen)骨架結構狀(zhuang)況)等對(dui)絮(xu)凝(ning)劑(ji)和(he)(he)脫水(shui)(shui)機(ji)的(de)依賴(lai)(lai)波動會(hui)更加明顯,因(yin)此在現場(chang)要根(gen)據情況及時(shi)進行調整來保證(zheng)能夠(gou)正(zheng)常(chang)(chang)的(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)脫水(shui)(shui)運行管理(li)。這個階段的(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)脫水(shui)(shui)效果和(he)(he)藥耗可能會(hui)和(he)(he)正(zheng)常(chang)(chang)運行有一定的(de)差(cha)異(yi),這種(zhong)差(cha)異(yi)會(hui)隨著現場(chang)水(shui)(shui)處理(li)設(she)施運行的(de)逐漸正(zheng)常(chang)(chang)和(he)(he)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)排放(fang)處理(li)的(de)逐漸穩(wen)定而(er)趨向(xiang)穩(wen)定。
即使在污(wu)水廠(chang)實現(xian)了正常(chang)運(yun)行后,待處理污(wu)泥(ni)的(de)實際性(xing)質或濃度也會(hui)發生變化,特別(bie)是對(dui)于那(nei)些(xie)沒有污(wu)泥(ni)濃縮(suo)(suo)池而(er)直(zhi)接將污(wu)泥(ni)進行脫水處理的(de)現(xian)場(chang)來講,這種變化可能就會(hui)更頻繁,波動(dong)幅(fu)度也會(hui)較大,有污(wu)泥(ni)濃縮(suo)(suo)池的(de)現(xian)場(chang)相對(dui)變化幅(fu)度小些(xie),這些(xie)情況往(wang)往(wang)會(hui)被忽略(lve)或小視(shi)。產生這種變化的(de)主要原因是:
A.由于(yu)污水廠進水負荷變(bian)化(hua)(hua),導致沉淀池(chi)(一(yi)沉池(chi)或二沉池(chi))停(ting)留時間(jian)發(fa)生變(bian)化(hua)(hua),沉淀池(chi)中的(de)懸浮物實際沉淀時間(jian)發(fa)生變(bian)化(hua)(hua),導致污泥密度和濃度發(fa)生變(bian)化(hua)(hua);
B.由于沉淀池向污泥(ni)(ni)脫水車(che)間的排放的待處(chu)理污泥(ni)(ni)流量或排泥(ni)(ni)周期發生了(le)變(bian)化(hua),導致污泥(ni)(ni)濃(nong)度實(shi)際在發生變(bian)化(hua);
C.由于(yu)現場運行的異常情況(如(ru)維修(xiu)等(deng)(deng))導致污(wu)泥發生變(bian)化(hua),或由于(yu)季節(jie)性(xing)原因,特別(bie)是氣候(hou)交替導致污(wu)泥性(xing)質(zhi)和濃(nong)度發生變(bian)化(hua)等(deng)(deng)。這(zhe)些(xie)變(bian)化(hua)往(wang)往(wang)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(zhi)道(dao)這(zhe)個變(bian)化(hua)幅度的可能帶來(lai)的影(ying)響。
以待處(chu)理(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度為例:若(ruo)排(pai)放到(dao)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)脫(tuo)水車間的(de)(de)待處(chu)理(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)含水率從96%變化為97%,即固含量從4%變成了(le)3%,這(zhe)1%的(de)(de)濃度絕(jue)對數值變化其實相對值幅度竟然達到(dao)了(le)25%,由于絮(xu)(xu)凝(ning)劑消耗與待處(chu)理(li)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)固含量成正(zheng)比,在正(zheng)常運轉時,絮(xu)(xu)凝(ning)劑的(de)(de)消耗也也相應(ying)減少25%左(zuo)右(you)。如(ru)果(guo)這(zhe)時候沒(mei)有及時調整來降低絮(xu)(xu)凝(ning)劑投加(jia)量,在同一(yi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)流量和絮(xu)(xu)凝(ning)劑流量情況下,絮(xu)(xu)凝(ning)劑就會被浪費了(le)25%左(zuo)右(you),而表觀泥(ni)(ni)餅(bing)狀況并不會有明顯的(de)(de)變化。反之,若(ruo)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度增加(jia),而絮(xu)(xu)凝(ning)劑沒(mei)有跟蹤增加(jia),則污(wu)(wu)泥(ni)(ni)脫(tuo)水效(xiao)果(guo)會相應(ying)下降。
這(zhe)種(zhong)變(bian)化(hua)在(zai)污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)運(yun)(yun)行過程中(zhong)是(shi)在(zai)不(bu)知不(bu)覺(jue)中(zhong)發生(sheng)(sheng)的(de)(de),特別是(shi)沒有(you)污(wu)泥濃(nong)縮池的(de)(de)現場,這(zhe)種(zhong)變(bian)化(hua)幅度會更(geng)顯著。因此,在(zai)現場要(yao)隨時(shi)注意這(zhe)個重要(yao)的(de)(de)影響絮(xu)凝劑(ji)消耗的(de)(de)因素,在(zai)污(wu)泥性質發生(sheng)(sheng)較大(da)的(de)(de)變(bian)化(hua)時(shi),要(yao)及(ji)時(shi)調整(zheng)適用(yong)的(de)(de)絮(xu)凝劑(ji)來配(pei)合(he)污(wu)泥脫水(shui)運(yun)(yun)行;在(zai)污(wu)泥濃(nong)度發生(sheng)(sheng)變(bian)化(hua)時(shi),要(yao)及(ji)時(shi)調整(zheng)絮(xu)凝劑(ji)供應(ying)流量(liang)使其既(ji)能滿(man)足(zu)處(chu)理效果又能夠避免(mian)浪費。
具體的(de)方法就是經常觀察(cha)出泥效果,然后適當降低絮凝劑(ji)工作液供應流量,可(ke)(ke)以每次降低絮凝劑(ji)加(jia)藥(yao)(yao)泵(beng)頻(pin)率(lv)0.5-1.0Hz左右(you),數(shu)分鐘后觀察(cha)泥餅和(he)上清液狀況及扭矩(ju)數(shu)據,根據情況決(jue)定(ding)是否繼續降低加(jia)藥(yao)(yao)泵(beng)頻(pin)率(lv),直至找到最(zui)經濟加(jia)藥(yao)(yao)泵(beng)運行頻(pin)率(lv),或(huo)者可(ke)(ke)以采用每次增加(jia)進泥泵(beng)頻(pin)率(lv)0.5-1.0Hz左右(you)來(lai)觀察(cha)和(he)調節。反之,當污泥濃度(du)增加(jia),按照相反的(de)方向進行調整。
另外,由于(yu)離心機結構決定了對進(jin)(jin)泥質(zhi)量(liang)要求較高,進(jin)(jin)泥中不能有(you)大量(liang)的大規格顆(ke)粒物和(he)纖維狀(zhuang)物質(zhi),否(fou)則容(rong)易導致設備堵塞(sai)、震(zhen)動加大,影(ying)響處(chu)(chu)理效能。所以,對這種污(wu)泥必須做好(hao)污(wu)泥進(jin)(jin)入離心機前(qian)的破碎切割處(chu)(chu)理。
2.離心式污泥(ni)脫水機設備處理(li)能力的控制(zhi)
任何離(li)心式(shi)污泥脫水機都有一個最大處理(li)能(neng)力要求,這種要求有兩方面的(de)數據(ju)參(can)考指導:
A.最大(da)可(ke)處(chu)理干(gan)固(gu)(gu)體負荷,即每小(xiao)時處(chu)理的最大(da)不揮發(fa)固(gu)(gu)體固(gu)(gu)體重(zhong)量(liang),以KGDS(干(gan)固(gu)(gu)體)/h表示;
B.最大可(ke)處理水力負(fu)荷,即進入(ru)設備的污泥流量(liang),以m3/h表示(shi),它與進泥濃(nong)度(固含量(liang))的乘積(ji)即為干固體負(fu)荷。
在正常污泥濃度情況下,應保證最大處理干固體負荷在設備廠商標定的設備理論負荷的70%—90%為好,要避免設備利用率過低,同時避免設備長期在高負荷下運轉而造成設備損耗加快,維護周期縮短。在設備負荷過大的情況下,無論如何增加絮凝劑用量,也不會使處理效果好轉,表現為泥餅干度不理想,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,造成按照原流量進泥時,實際進泥負荷超過了該設備的可接納負荷指標使處理效果下降。這時要及時逐漸降低進泥頻率,觀察效果,待效果穩定后,繼續嘗試絮凝劑流量控制到最經濟投加量。反之,當污泥濃度降低了,要逐漸增加進泥流量,同期配合加藥泵流量調整。若進泥濃度過低,雖然設備的干固體負荷不高,但水力負荷卻很大,進入的低濃度污泥由于在高水力負荷下,設備不能形成有效的、厚度均勻的泥環層,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)混合后進行脫水處理。要避免由于進泥負荷過大而導致扭矩過大造成離心機過載,就要適當降低進泥泵頻率,這種情況主要發生在進泥濃度增加,卻仍然以原進泥流量操作的狀況。
3.分(fen)離因素(su)的調整
根據斯托克定律:
Vg = d2(ρp-ρ1)g/(18η)
Vg—重力沉降(jiang)速度,m/s;
d—固體粒子直徑,m;
ρp—固體(ti)粒(li)子(zi)密度,kg/m3;
ρ1—液(ye)相密度,kg/m3;
η—液相粘度,kg/m•s;
g—重力(li)加速(su)度,9.81m/s2;
由上(shang)式(shi)可(ke)以得(de)出離心沉降公(gong)式(shi):
Vc=d2(ρp-ρ1)rω2/(18η)
Vc—離心(xin)沉降速度,m/s
r—離心半(ban)徑,m
ω—角(jiao)速度,1/s
ω=2πN/60
N—r/min
根(gen)據公(gong)式可知(zhi)只有離心(xin)機的半(ban)徑r和角速度ω達到一定(ding)的值,在離心(xin)機有限的空間內,盡可能短(duan)的時間里方可獲(huo)得滿(man)意的沉降(jiang)效(xiao)果,所以希望得到更(geng)好的污(wu)泥處理(li)效(xiao)果,離心(xin)機的高(gao)速旋轉是必然的。
分(fen)離(li)因素表示離(li)心力(li)場(chang)的(de)強弱,它通(tong)過調(diao)整離(li)心機的(de)轉(zhuan)(zhuan)速來控制(zhi)(zhi)。提高分(fen)離(li)因素,使生產能力(li)和(he)(he)(he)分(fen)離(li)效(xiao)(xiao)果提高,但也(ye)增大了功率消耗及轉(zhuan)(zhuan)鼓和(he)(he)(he)螺(luo)旋的(de)磨損(sun),應在(zai)較低的(de)分(fen)離(li)因素下滿足生產能力(li)和(he)(he)(he)分(fen)離(li)要求,這(zhe)個數(shu)據請參考設備(bei)說明和(he)(he)(he)實(shi)際(ji)運行(xing)狀況來確定,離(li)心機轉(zhuan)(zhuan)速的(de)控制(zhi)(zhi)要以(yi)實(shi)現(xian)設備(bei)正常穩(wen)定運轉(zhuan)(zhuan)和(he)(he)(he)正常污泥脫(tuo)水處理效(xiao)(xiao)果為基準。
4.差速度的調整
差速度(du)(du)大小,決定(ding)了處(chu)(chu)理(li)能力和(he)泥餅(bing)(bing)干度(du)(du)。提高差速度(du)(du),排(pai)渣(zha)迅(xun)速,處(chu)(chu)理(li)能力增(zeng)加,但出(chu)渣(zha)含水率高,回(hui)收率低;降低差轉(zhuan)速,泥餅(bing)(bing)干度(du)(du)增(zeng)加,表現(xian)出(chu)螺(luo)旋(xuan)扭矩大,處(chu)(chu)理(li)能力降低。所以在(zai)滿(man)足最大處(chu)(chu)理(li)能力和(he)最佳(jia)處(chu)(chu)理(li)效果這(zhe)一(yi)對矛盾中(zhong),要找到最佳(jia)差速度(du)(du)值(zhi),這(zhe)個(ge)數值(zhi)可以根據實際情況(kuang)進行上下調整,結合污(wu)泥流(liu)量和(he)泥餅(bing)(bing)干度(du)(du)、上清液狀況(kuang)來(lai)確定(ding)。
需要(yao)注意的(de)(de)是,在同等污泥流量和污泥濃度的(de)(de)情況下,差(cha)速(su)(su)度增加(jia),扭(niu)矩降(jiang)低,泥餅(bing)含(han)水(shui)率(lv)增加(jia);反之(zhi),差(cha)速(su)(su)度降(jiang)低,扭(niu)矩增加(jia),泥餅(bing)含(han)水(shui)率(lv)降(jiang)低。原(yuan)則(ze)上要(yao)以最大(da)的(de)(de)處理(li)能力結合(he)最佳的(de)(de)處理(li)效果為原(yuan)則(ze)來確定(ding)差(cha)速(su)(su)度參數,在絮凝(ning)劑用量保證(zheng)在合(he)理(li)用量范圍(wei)內,離心(xin)機轉速(su)(su)固定(ding),進泥的(de)(de)濃度相對(dui)穩定(ding)情況下,設備(bei)處理(li)能力和脫水(shui)效果完全取(qu)決于(yu)差(cha)速(su)(su)度的(de)(de)控制。
而扭矩同時還與離心機中干固體負荷有關,所以要結合進泥負荷來調整。在污泥濃度變化后,同等進泥流量情況下,設備干固體負荷變化會導致扭矩變化,相同的差速度時,進泥濃度增加,扭矩增加。所以,在現場經常會出現這樣的情況,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,這就是由于不同設備負荷造成的影響,所以,了解泥餅干度,不僅僅是觀察設備扭矩參數,最終要以實際出泥泥餅為準。
如果進泥負荷過大(da),差數度(du)過大(da),不(bu)但會(hui)影(ying)響泥餅(bing)干度(du),同時也會(hui)使上清液質量下(xia)降,影(ying)響污泥處理回收率。
5.絮凝劑加(jia)藥點的(de)調整
絮(xu)(xu)凝劑加藥(yao)(yao)點的(de)不同,會直接(jie)影響(xiang)到藥(yao)(yao)泥(ni)(ni)混合、反應(ying)(ying)狀(zhuang)況(kuang),從而影響(xiang)到絮(xu)(xu)體的(de)狀(zhuang)態、強(qiang)度和(he)泥(ni)(ni)水(shui)分(fen)離狀(zhuang)態,最終影響(xiang)到絮(xu)(xu)凝劑的(de)消耗量(liang)和(he)污(wu)泥(ni)(ni)處理效果(guo)。絮(xu)(xu)凝劑加藥(yao)(yao)點有多種選擇,一般情(qing)況(kuang)下,可以設(she)置(zhi)成污(wu)泥(ni)(ni)泵(beng)前(qian)加藥(yao)(yao)、污(wu)泥(ni)(ni)泵(beng)管道加藥(yao)(yao)和(he)離心(xin)機污(wu)泥(ni)(ni)入(ru)口(kou)加藥(yao)(yao)。具(ju)體加藥(yao)(yao)點的(de)設(she)置(zhi)和(he)調整(zheng)是根據污(wu)泥(ni)(ni)性質、設(she)備(bei)特點和(he)絮(xu)(xu)凝劑特點決定(ding)的(de),一般通過實際應(ying)(ying)用試驗確(que)定(ding)。
目前部分(fen)廠(chang)商生(sheng)產的(de)的(de)離(li)心機采用了(le)物料混合(he)液進入離(li)心機位置可調的(de)方式,具體的(de)調整可根(gen)據實際情況決定。

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