姚惠江
儀征化纖股份公司給排水廠，儀征211900

　　摘要：根據離心沉降原理及污水處理場的實際工況，選擇適用的離心機機型。對離心機連續運行的特點，進料污泥中雜質的處理、影響成本的主要因素；PAM的投加量等問題提出了運行中的體會。
　　關鍵詞：離心機；運行
　　中圖分類號： TU992.1
　　文獻標識碼：B
　　文章編號： 1009-2455(2000)02-0045-02

　　儀征化纖股份公司給排水廠于1996年引進一臺瑞典阿法拉代(Alfa Laval)公司生產的NX4555型臥螺離心機及相應的配套設備：污泥切割機、污泥輸送泵、加藥及稀釋裝置、無軸螺旋輸送器等。污泥脫水工藝流程見圖1：

　　臥螺離心機的主要特點是連續生產、污泥含水率較低、操作可調性較大、現場環境和工人操作條件較好可在隔音的控制室內的控制屏上操作；但由于離心機的高速轉動，現場的噪音比帶式壓濾機要高。

1　離心沉降原理

　　經濃縮后的污泥和高分子絮凝劑共同進入臥螺離心機的空心軸進泥孔，在混凝劑的作用下，污泥形成體積較大、比重較重的絮凝體，在筒體的高速旋轉過程中，含水率較低比重大的污泥被甩至筒壁，經筒體和螺旋的速差被螺旋推出。
　　根據斯托克定律：
　　V_g = d²(ρ_p-ρ₁)g/(18η)
　　V_g—重力沉降速度，m／s；
　　d—固體粒子直徑，m；
　　ρ_p—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：
　　V_c=d²(ρ_p-ρ₁)rω²/(18η)
　　V_c—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

　　根據公式可知只有離心機的半徑r和角速度ω達到一定的值，在離心機有限的空間內，盡可能短的時間里方可獲得滿意的沉降效果，所以離心機的高速旋轉是必然的。

2　離心機及絮凝劑的選擇

　　根據我廠工業污水與生活污水的比例、初沉污泥與二沉污泥的比例，經重力濃縮后，取不同分子量和陽離子度的聚丙烯（PAM）在實驗室進行攪拌離心試驗，結合經濟、技術方面的考慮，最后選用瑞典阿法拉伐公司NX4555臥式螺旋離心機，配用絮凝劑為英國聯合膠體公司生產的PAM－Z89藥劑。
　　絮凝劑的選用要考慮：① 分子量；② 陽離子度；③ 有效成份。除有效成分從經濟核算角度看越高越好外，分子量與脫水設備的機型（帶濾、板框、離心）有關，陽離子度與污泥所含的成份有關，選用藥劑時，并非PAM所含陽離子度和分子量越高污泥的脫水效果越好，這是值得引起重視的。
　　按實驗結果，最佳情況下，NX4555離心機的參數如下：
　　電機配置功率：45 kW
　　含水污泥處理量：21 m³／h?(初沉∶二沉＝1∶4)?
　　進料污泥含固率：≤30％?(d.s.)?
　　脫水后污泥含固率≥20％ d.s.
　　PAM 投加量：約3 kg／t ?(d.s)?
　　固相回收率：平均≥90％

3　運行管理中的幾點體會

3.1　臥式螺旋離心機的停機
　　臥式螺旋離心機是連續工作的，停機前必須做到：關閉進料泵、進料閥，離心機仍在轉動時用適當溫度的水(一般用自來水)通過污泥切割機、污泥輸送泵引入離心機沖洗，直至排出清水后方可停車。如果轉鼓未充分地洗凈就停車，則可能在設備停下時或下次開車時產生嚴重的振動。
3.2　污泥中雜質對臥式螺旋離心機的影響
　　進料污泥中一般含有多種雜質，如未經破碎，在離心力作用下，貼附在轉鼓壁上，由于雜質比重不同，也會使機器產生較大的振動。所以在離心機前配置污泥切割機尤顯必要。由于我公司產品特點，污泥進入離心機前雖經隔柵欄污機除污和污泥切割機對雜質的粉碎，仍有一些滌綸短纖維隨污泥一起進入離心機，將螺旋軸進泥口局部堵塞引起機器的嚴重振動。據資料介紹，在離心機前加一套旋風分離裝置，對去除纖維狀雜質十分有效。
3.3　氣候對臥式螺旋離心機運行的影響
　　臥螺機的運行成本，PAM的投加量是影響成本的主要因素。
　　據資料介紹：重力脫水試驗表明，采用聚合鐵與PAM組合投加法，可以大大減少陽離子聚丙烯酸胺的用量，從而有效降低污泥脫水的藥劑費用。我廠曾用幾種無機絮凝劑與PAM進行組合投加試驗，沒有獲得降低PAM用最量滿意的結果，估計與污泥的成份有關。
　　在運行中我們發現在冬季（11月、12月、1月、2月）要保證較好的脫水效果，需投加的PAM—289明顯增加。根據分析估計與污泥溫度及Z89溶液溫度低有關。
　　我們知道Z—89的溶解性如何直接影響藥耗高低，在Z—89本身化學性質不變的條件下，溶解水溫是最為關鍵的因素之一，因為絮凝劑的溶解過程就是水分子對高分子的吸引過程，通過水分子的吸引力作用，使Z－89的高分子鏈與鏈之間發生斷裂，即所謂的溶解過程。冬季水溫低，水分子運行速率降低，活動能力差，對高分子的吸引力也降低，許多高分子鏈與鏈之間很難斷開，許多高分子聚在一起，導致Z—89難溶于水，溶解引液粘度增加。水溫越低，越易形成所謂的“魚眼珠”粒狀顆粒，藥劑與水分子之間發生碰撞機率減少，許多粉末顆粒外面被濕潤了，外圈顆粒發生膨脹，生成了粘度極高的溶液，保護了顆粒內部的粉末，以致使水分子無法進入顆粒內部，導致整個絮凝劑溶液濃度下降，想要達到要求的濃度，勢必增加投藥量。
　　1998年冬季，我們在溶解罐和儲液罐內裝置蛇形紫銅管，通蒸汽將水溫和溶液溫度加至25℃－26℃。從表1可以看出1998年冬季比1997年冬季，藥單耗和固相回收率有較明顯改善。
　　臥螺機在運行過程中根據污泥的配比、進泥量大小，離心機筒體的轉速、筒體與螺旋軸的差速、澄清液溢流口的高度等都可以凋節，可以取得較為滿意的脫水效果。

表1 1997-1998年藥單耗和固相回收率 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1997年藥耗/(kg/t.ds) 9.33 8.95 5.72 4.47 5.00 3.30 3.14 3.28 3.58 5.50 4.48 5.60 1998年藥耗/（kg/t.ds) 4.93 5.21 5.01 4.17 4.53 3.39 4.79 3.01 3.05 5.23 3.91 4.37 1997年固相回收率/% 70.27 82.54 82.24 95.3 95.9 92.7 95.5 91.6 81.6 89.2 94.2 71.5 1998年固相回收率/% 93.2 90.1 92.4 93.1 923.6 93.9 92.6 95.6 95.8 94.0 95.8 92.5

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作者簡介：
　　姚惠江?(1945－)，男，55歲，高級工程師，副廠長。