1 卧螺离心脱水机结构及工作原理

1.1 卧螺离心脱水机结构

卧螺离心脱水机主要由转鼓、螺旋、差速器、进料口、液相出口、固相出口、液位挡板、驱动系统及控制系统等组成。

1.2 卧螺离心机脱水原理

污泥与絮凝剂同时从进泥料口进入离心机，在离心机腔体内，絮凝剂对母液中的污泥产生絮凝作用，生成重于水的大颗粒固体，由于固液两相存在密度差，在高速旋转的转鼓内，离心力加快固相颗粒的沉降速度，固体趋向转鼓壁，分离液挤向转鼓中心，沉降到转鼓壁上的固体被螺旋输送器推向固相出口，排出腔外，分离后的清液经分离叶片进一步澄清，通过转鼓液相出口排出。

2 卧螺离心脱水机的选型及结构参数分析

2.1 工业污泥的特点

工业废水（本文中主要指化工、印染、造纸等工业废水）中含有大量的纤维、机械杂质、残留化学品等，排污企业在废水预处理过程中，将部分留在污泥中的可利用杂质，通过筛选、除砂等方式提取回用，其余不能再利用的杂质、纤维等与废水中残留化学品、机械杂质等通过污水排放，流入集中污水处理厂。

此类工业污泥的主要特点是：

（1）杂质含量大。较城市生活污水产生的污泥量而言，其纤维、机械杂质等含量大，有利于提高污泥的脱水性能，絮凝剂用量相对较少。

（2）产泥量较多。污水厂进水SS浓度一般在800～1200mg/L，吨水产干泥量达到0.7～1.1千克。

（3）易产生氨气和硫化氢等腐蚀性气体。由于很多工业原料中含有化学药剂和有机物质，会在分解中产生氨气和硫化氢等气体，具有较强腐蚀性。

2.2 脱水机的选型

针对污泥的特点及管理需要，选择设计紧凑、分离效率高、能够连续自动进料、密闭性好的卧螺离心脱水机。

2.3 重要结构参数分析

（1）转鼓直径和有效长度。转鼓直径和有效长度决定污泥在离心脱水过程中的有效沉降面积，直接影响设备的处理能力。转鼓直径大且有效长度长的脱水机具有较大的沉降面积，延长了物料在转鼓内的停留时间，在转速相同的情况下，分离效果更好。同时，大转鼓直径的螺旋输渣能力大，在相同的输渣能力下，较小转鼓直径的离心机其差速度低，有利于降低能耗和设备损耗。

（2）转鼓半锥角。转鼓半锥角的大小直接影响脱水机的输渣速度和脱水效果，当分离难分离的生化污泥（较其他污泥难分离）时，一般设定转鼓半锥角在6°以内，有利于增加液层深度，提高污泥回收率。当需要分离的污泥中存在大量纤维且初沉污泥占60%，污泥较易分离，选用设备的转鼓半锥角为8°，有利于提高输渣效率，但通常转鼓半锥角控制在10°以内。

（3）转鼓转速。转鼓的转速直接决定分离因数，当发现泥饼含水率高，固化效果差时，应提高转鼓转速，增加离心力，以提高泥饼含固率。但转鼓转速不宜过大，否则会破坏污泥絮凝体，反而影响脱水效果。在实际应用中发现，较适宜的转鼓转速为2200～2400r/min。

（4）差转速。差转速是转鼓和螺旋输送器之间的相对转速。当脱水机的进料含固浓度≥3%时，应适当调高差转速，使沉降在转鼓内壁的沉泥很快从转鼓出泥口排出。当脱水机的进料含固浓度＜3%时，应降低差转速，延长沉渣时间，增加沉渣厚度，有利于提高泥饼含固率和污泥回收率。

3 运行管理中的常见问题及对策

3.1 调试初期的常见问题

（1）滤液混浊，污泥回收率低。污泥回收率的高低主要取决于脱水滤液中悬浮物的浓度，悬浮物浓度高则滤液混浊，部分污泥未形成泥饼，而是随滤液排出，重新回到污水收集系统中，降低了脱水机的污泥处理效率。

在设备调试初期，除考虑泥药配比是否合理外，离心机中的液位挡板高度是否合适也很重要，液位挡板的高低直接影响离心机的有效沉降容积和干燥区长度，当转鼓内液层深度偏小时，则渣层表面的松散微粒容易随液层排出，污泥回收率下降。因此，当确定泥药比合理而滤液仍混浊时，可适当提高液位挡板，使挡板高度接近液层临界值（液层中浊、清分界点的高度），取得较好效果后，其他设备可依次调整。

（2）转鼓内经常堵料。转鼓内经常出现堵料现象，一种堵料发生在设备启动期，常见为启动时电机过载报警，检查后发现转鼓内存在相对干燥的污泥，泥量较少时，可通过系统冲洗排除故障，泥量多时，则需打开机盖，拉出螺旋冲洗。下次停机时延长冲洗时间，直至滤水清澈。另一种堵料发生在运转中，属人为操作问题，如进料污泥浓度高，而差转速控制较低，造成沉渣时间延长，沉渣层过厚，导致转鼓内堵料，此时可通过提高差转速加快输渣速度来排除故障。

还有一种堵料是工业污泥中的固态杂质积聚造成，如常见的塑料垃圾，由于塑料片柔韧性好且不易被切割机打碎，随污泥进入离心机后，会贴附在转鼓内壁，长期积累后形成堵料。为了解决类似问题，将进料切割机由挤压切割改为刀片切割，同时定期打开机盖冲洗，有效降低了堵料频率。解决此类型堵料的关键是从源头杜绝塑料片进入污泥。

3.2 运行中的常见问题

（1）进料污泥性质发生变化。工业废水中污泥的腐败程度对污泥性质影响很大。污泥中纤维含量高时污泥易于脱水，可降低絮凝剂投加量，调低液层挡板。当污泥中的纤维短（通常伴有腐败）时，污泥黏性较高，不易脱水，应适当降低脱水机进料量，增加药剂稀释倍数，提高药泥接触面积，以保证脱水效果。

季节交替，气温变化等也对污泥性质有很大影响，此类影响一般发生在春夏换季和秋冬换季时，当气温较低时，活性污泥所带负电荷较气温高时少，活性污泥胞外分泌物中含有更多的黏性物质，污泥亲水性更强，污泥的压缩性降低而难于沉降，此时应适当降低脱水机进料量，增加絮凝剂稀释倍数，同时可向进料污泥中投加铁盐，破坏污泥表面黏性和亲水性，有利于降低污泥比阻，提高滤水性。

（2）絮凝剂应用不当。在污泥脱水方面，一般使用阳离子聚丙烯酰胺作为絮凝剂来降低污泥的比阻，使污泥固液分离后易于脱水。絮凝剂应用不当会出现污泥脱水效果差、污泥回收率低及药剂浪费等问题。

选择聚丙烯酰胺时，要充分考虑到卧螺离心脱水机的特性，在运行中的离心机，转鼓高速旋转，想要得到较好的泥水分层效果，要求沉渣层相对密实。因此，选用的聚丙烯酰胺分子量一般不低于1000万，离子度为50%～70%。

絮凝剂用量要适中，不应过分强调滤水清澈，絮凝剂投加过量不但浪费严重，而且滤水中泡沫增多，给管理带来不便。一般建议将污泥回收率控制在95%左右即可，此时的脱水效果和絮凝剂用量达到较合理状态。

（3）腐蚀气体对设备的影响。由于工业污泥脱水过程中常产生硫化氢和氨气等腐蚀性气体，对设备元器件危害很大，离心机控制系统中的变频器、液晶屏、控制器等部件容易因腐蚀而出现故障。对此，将离心机控制系统与脱水机隔离，同时增加正压送风系统对隔离间换气，取得了不错的效果。建议在脱水机房设计时考虑腐蚀气体对设备的影响，将脱水机和控制柜分室安放，可降低设备腐蚀性故障，延长设备寿命。

4 结语

（1）卧螺离心脱水机适合处理工业废水处理中产生的污泥。

（2）卧螺离心脱水机系统的运行管理关键是把握污泥、设备和絮凝剂三者之间的平衡，需要现场操作人员细心观察，认真总结，从实际运行中不断摸索规律，使卧螺离心脱水机始终保持高效率运行。