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卧式螺旋离心机污泥脱水的流程及原理，介绍了卧式螺旋离心机在焦化废水处理中的具体应用。通过对影响卧式螺旋离心机运行效果的关键因素加药量、转速、差数等进行优化，污泥含水率由97%下降至70%，取得了良好的效果。
关键词：离心机 焦化废水 污泥 应用
0·前言
随着安钢生产规模的不断扩大，安钢焦化厂酚氰污水处理系统在2009年进行了适应性改扩建，为了进一步满足扩建后焦化废水处理后水质的要求，改扩建时在原A/O法处理工艺流程的基础上对污泥脱水系统进行了完善，使用了一台由阿法拉伐公司生产的型号为ALDEC45的卧式螺旋卸料离心机，该卧式螺旋离心机的使用有效地解决污泥脱除困难的问题，处理后焦化废水指标得到了明显的改善。
1·原工艺概况
焦化酚氰污水工序原有污泥脱水工艺中剩余污泥进入污泥浓缩池，进行污泥浓缩处理，污泥浓缩后用污泥泵送至煤场。由于经污泥浓缩池后污泥含水仍在95%～97%［1］，进入煤场后造成煤场环境差，一定程度上增加了配合煤的水分;同时由于操作不便，使污泥不能及时排出，导致系统中污泥量增加，进而使处理后废水COD含量增加。为满足生产及环境的要求，需对焦化废水处理过程中产生的污泥做进一步的脱水处理，为此，改造时在焦化废水处理中采用了卧式螺旋离心机对污泥进行机械脱水。
2·卧式螺旋离心机脱水原理
2．1卧式螺旋离心机脱水流程
卧式螺旋离心污泥脱水机组主要由卧螺离心机、全自动絮凝剂制备投加装置、进泥泵、加药泵、螺旋污泥输送机、流量计、电磁阀和全自动控制系统等构成。其流程如图1所示。
2．2卧式螺旋离心机脱水原理
卧式螺旋离心机主要由高速旋转的转鼓，与转鼓转向相同转速略低的螺旋和差速器等部件组成，其结构如图2所示。
当污泥进入离心机转鼓腔后，高速旋转的转鼓产生强大的离心力，污泥颗粒由于密度大，离心力也大，因此污泥被甩贴在转鼓内壁上，形成固环层;而水的密度较小，离心力也小，只能在固环层内侧形成液环层［2］。由于螺旋和转鼓的转速不同，二者存在一定的转速差，因此螺旋将沉积在转鼓内壁的污泥推向转鼓小端出口处排出，分离出的分离液从转鼓的另一端排出。差速器的作用是使转鼓和螺旋之间形成一定的转速差。污泥中投加絮凝剂，可以使分散的污泥颗粒聚集，从而产生较大的絮凝体，以加速泥水分离。
3·卧式螺离心机在焦化废水处理中的具体应用
3．1调整污泥处理量
来自二沉池及混凝沉淀池的污泥共计360 m3/d，经12 h～24 h浓缩后，进入卧式螺旋离心机进行污泥脱水。在实际运行中，必须通过调整进入离心机的污泥量，来保证离心机的脱水效果，当进泥流量达到一定程度，所带入的悬浮物含量超过了离心机所能承受的负荷时，会造成泥饼含水率增加，上清液带泥增多，此时应该减少进泥流量，使离心机脱出的上清液清澈。但进泥量过小，将造成能耗的浪费。根据设计要求离心机每天工作8 h，设计处理量为15 m3/h～20 m3/h，为保证离心机的正常运行，又能满足污泥脱水后的要求，在运行中将离心机的处理量设定为18 m3/h。
3．2稳定絮凝剂投加量
为了保证离心机的脱水效果，需要在离心机转鼓的入口处投加聚丙烯酰胺高分子絮凝药剂，絮凝剂的投加量是根据处理量及药剂投加浓度而定的，一般要求药剂投加浓度为0．1%，投加量为3 mg/L，经计算每天投加的聚丙烯酰胺为8．6 kg，而且絮凝剂的投加必须均衡、稳定，因此采取了全自动絮凝剂制备投加装置。
3．3降低转鼓转速
增加离心机的转速，可以使作用在污泥上的离心力相应增加，使污泥进一步脱水。但如果作用力太大，会导致污泥絮体分解破碎，反而影响脱水效果;而且随着转速的增加，设备的机械磨损也会增大。型号为ALDEC45的离心机转速为4200 rpm，根据实际运行效果，调节转鼓转速在2900 r/min时分离效果，上清液含泥少，而且污泥含水率在70%左右。
3．4合理控制差速
“差速”是离心机转鼓转速与螺旋转速之差，即两者之间的相对转速，增加或减小“差速”，可以改变污泥在转鼓内的停留时间。当进泥量一定时，差速比较低时，污泥在离心机中停留时间较长，脱水后的污泥含水量会更少，上清液浑浊，处理能力也比较低;反之，差速比较高时，污泥在离心机中停留时间较短，脱水后的污泥含水量会更大，但处理能力比较高;同时，经离心机甩干的污泥及时被螺旋推出，固体回收率会大幅度增加，上清液更清。因此，根据我厂处理的实际情况将离心机的差速控制在5～5．5之间。
3．5调节堰板高度
卧螺离心机在进行污泥脱水时，在离心力的作用下在转鼓内会形成固环层、液环层。通过调节堰板的高度可以调整离心机的液环层厚度，增大堰板直径，液层厚度增大，则易得到更为清澈的分离液体，相反分离后液体比较浑浊。同时调整液位挡板的高度时，必须确保所有的液位挡板都在相同的高度上，否则将会导致离心机不平衡，从而使离心机产生剧烈振动。
4·应用效果
1)采用卧式螺旋离心机进行污泥脱水后，脱水后污泥含水率可降低至70%左右(见表1)，污泥得到了有效地回收，脱水后的污泥送至煤厂进行成型配煤，降低了生产成本。
2)采用卧式螺旋离心机进行污泥脱水后，生化处理后废水水质得到了明显的改善，其中悬浮物及COD明显的降低，为公司实现废水零排放奠定了良好的基础。
3)采用卧式螺旋离心机进行污泥脱水后，作业现场环境得到了明显的改善，社会效益及环保效益十分明显。
5·结语
ALDEC45型卧式螺旋离心机在安钢焦化厂废水处理中经过两年多的使用，污泥脱水效果良好，一定程度上提高了处理后废水水质，有效的改善了现场环境，且设备运行稳定，操作方便，运行费用低。因此，卧式螺旋离心机应用于焦化废水处理行业具有良好的推广意义。