离心脱水机的挤压作用在污泥脱水中的利用

2010年水处理新技术新工艺及给(污)水厂运行管理高级研讨会论文集离心脱水机的挤压作用在污泥脱水中的利用牟润芝，李慧东(青岛首创瑞海水务有限公司，山东青岛266042)摘要：通过对沉降式离心脱水机原理的分析，结合试验，发现通过利用脱水机的挤压作用，可以提高离心脱水机的运行效率，降低污泥脱水处理的运行成本。关键词：絮凝剂；离心沉降作用；挤压作用；含水率目前国内城市污水处理厂的污泥脱水采用沉降式离心脱水机已成为趋势，而沉降式离心脱水机对污泥进行脱水主要是利用絮凝剂(P枷)的絮凝作用、脱水机的离心沉降作用和挤压作用来完成的，其中絮凝作用和离心作用是脱水的主要方面，挤压作用则是脱水的次要方面，这种主次作用的区分容易使操作人员在生产中注重前两者而忽视后者，也就造成了在提高泥饼的含水率和降低运行成本时主要关注絮凝和离心作用而忽视挤压作用。但是通过试验发现，利用好脱水机的挤压作用，可以在保证泥饼质量的前提下，有效降低絮凝剂的使用量，提高脱水机的处理能力，降低运行成本。也就是说，挤压作用可以成为新的节能降耗点。l沉降式离心脱水机的工作原理需要进行固液分离的物料与絮凝剂混合絮凝后进入脱水机的布料口、分离转筒内，在离心力的作用下，物料被甩到转筒壁上形成环状沉淀层，再由螺旋转予将其从沉淀区转至干燥区，进一步挤压脱水后，由物料排出口排出。在沉淀物形成过程中，转筒中的液体不断澄清并向溢流口流动，最终从溢流口排出，实现固液分离。物料的脱水分为三个阶段，第一阶段是PAM的混凝作用，使污泥中的胶粒脱稳凝聚；第二阶段是物料在脱水机的沉降区受离心力作用进行沉降，形成沉淀层；第三阶段是挤压脱水，由螺旋转子的挤压作用挤出沉淀物中残余水分，其中第二阶段是主要的脱水过程【l】。2利用脱水机的挤压作用降低絮凝剂的使用量，提高脱水机的处理能力通过沉降式离心脱水机脱水原理可以看出，PAM的絮凝作用和脱水机的沉降作用是影响脱水机脱水效果、泥饼含水率的两个主要方面，但是不应该忽视挤压脱水的作用。如果挤压作用在压滤式脱水机中是起主要作用的，在离心式脱水机中将挤压作用作为新的研究对象并加以利用，就可以起到降低絮凝剂的使用量，提高脱水机的处理能力，降低运行成本的作用。2．1增加进泥量，利用挤压作用降低含水率，降低絮凝剂耗用量实际生产中往往认为提高脱水机进泥量必然提高泥饼含水率，但通过在青岛市李村河污水处理厂的生产试验得到的进泥量和泥饼含水率的曲线却如图1所示。试验中使用的脱水机型号为CP3054离心脱水机(液压马达驱动螺旋)，图l是分别保持PAM投加量为800、900、1000L／h(常用投加量)不变，增加进泥量的试验结果。脱水机差速为2．4rpm，转筒转速为2780rpm，．．314．．2010年亦处理新拄术新I艺爰给(污)水厂运行管理高级研讨会论空集絮凝剂浓度为3．3‰．进坭含同率为306％。S78一誊7670一＼一一800L／h,*zRge一900L／h台水$j盟＆型蜓L韭型田1进泥量与泥饼含水率由图1可以看Ⅲ，前期加药量与进泥量比例过高时，即PAM投加量过大时，使胶粒表面饱和产生再稳现象⋯．凝聚效祟下降，出现了进泥量少(12m3／h)含水事高的现蒙：当达到加药最与进泥量比例较佳时，泥饼的含水率出现了最低：其后随着进泥量的增加，PAM的投加晕偏小，泥饼古水率升高；当选到22～24m3／h之后，含水率又呈下降趋势，这就是挤压脱水造成的：由于螺旋差速是影响污泥在脱水机中停留时间的主耍因素．在脱水机差速未政变时．污混的脱水时间基本不变，但随着进入脱水机的污怩的增加，进入沉降区的污泥增多，由此产生的螺旋的挤压作用增加，更加有利于污泥中残留的水分被挤出，使泥饼的含水率下降。当然随着泥量的进一步增加，含水率下降趋势变缓，直至升高．主要是由于药量过少的原凶。在实际生产中脱水机的工作区间往往是曲线的中间部分(国中进泥量为14～22m3m区间)．但是从图上可以看山，在进泥最达到26m3／h以后，泥饼的含水率也可以达ln较高的标准，与19m3／h左右的进泥显时的泥饼含水率相当．PAM的单耗却可以降低1肥左右，并且泥饼含水率与最初PAM的投加量关系不大。这种现蒙的存在为我们提供了新的思路：利用增加进泥量提高挤压作用力的方法，在脱水机和泥饼吉水率允许的前提下，提高脱水机单位时问的进泥量，醉低pAM的单耗；在挤压作用发挥主要作用(瞌着进泥量增加含水率降低的区间)时，可以适当醉低加药量。lfu在变频控制的脱水机中可以反行之．即增加进泥晕、降低加药萤、降低脱水机的差速、增加挤压脱水的时间、提高泥饼的质晕，以节约运行成本。3．2提高进混古固率．提高挤压作用力，保证泥饼质量，降低干泥单耗生产中有些操作人员认为进泥含同率不影响泥饼音水率，甚至会提高千泥单耗．但是近期的一些研究结果表明这种观点是不正确的，进泥含同率增