新一代污泥脱水高干度离心机的应用
行业动态
某污水处理厂的设计处理水量为7316×104m³/d，服务范围为东起福田区皇岗路西至南山区的特区中西部地区，服务面积103km2。该厂的建设分为两套处理系统， 套处理规模3512×104m³/d，已于2000年12月全部建成并投入使用。
1 选用高干度离心机的原因
该厂装有1台卧式螺旋离心脱水机、3台带式压滤机。按设计要求，离心机常开、3台带式压滤机两用一备，污泥处理能力实际上只能满足处理污水25×104m³/d的要求。目前该厂日处理污水量呈上升趋势，高达40×104m³/d。该厂已将备用的带式压滤机启用，但也只能满足30×104m³/d的污水处理能力。3台带式压滤式脱水机系由芬兰进口，且已连续工作多年，其运行状态差，维修任务重、时间长，占地面积大，更换备件不便，工作人员的劳动强度高，劳动环境差。所以，在扩容时考虑选用处理量大的离心机逐步将带式离心机替换。考虑到国产设备在相同的处理能力下投资远低于进口产品，产品的售后服务支持好，修理方便，备件易于更换等优点，该厂引进了新一代污泥脱水（浓缩脱水一体）高干度离心机LW530×2270NY成套设备。与该厂原有离心脱水系统所不同的是，此系统采用了国际 水平的大长径比、高转速、液压小差速系统，差速根据负载自动反馈调节，推料功率自动补偿使污泥得到双向挤压从而得到更高的干度。
2 高干度卧式螺旋离心机的技术参数
高干度卧式螺旋离心机的LW530×2270NY技术参数如下：
转鼓直径：530mm
长径比：4.13
排渣能力：40m³/h
差速：2～25r/min
转鼓转速：2500r/min
生产能力：5～45m³/h
主电机功率：30～37kW
外形尺寸：3730×1600×1100mm
转鼓长度：2270mm
分离因数：1870
重量：3600kg
根据这些参数可以计算出该离心机的两个重要性能参数：脱水体积和物料液相在离心机的停留时间。脱水体积决定着泥饼含固率高低；物料停留时间决定着絮凝剂消耗量。
3 螺旋离心脱水机的工作原理及特点
该机的基本工作原理与其他沉降式离心机大体相同，靠离心沉降来实现浓缩脱水一体化。待处理的污泥与阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂在进入离心机前混合后，由于螺旋以及转鼓转动产生的离心力使絮凝后的污泥达到固液分离。主机螺旋与转鼓转速差较小，整个系统推料过程非常缓慢，以致在螺旋叶片之间，污泥越积越多，螺旋锥段叶片全充满时，就形成双向挤压状态，使脱水污泥挤的很干。大量的污泥达到半堵塞的状态时，自动反馈装置将差速自动加大，推料功率增加，将挤干的污泥排出，因此就增大了污泥脱水的效率。
高干度卧式螺旋离心脱水机LW530×2270NY的特点：
（1）采用大长径比、高转速、小差速系统。大长径比增加物料在机内澄清及脱水停留时间。高转速具有很大离心力，小差速减少螺旋对物料的搅拌，增加脱水停留时间，从而提高分离效果。
（2）大扭矩液压差速器，推料扭矩大。
（3）差速自动反馈调节，推料功率自动补偿，使固渣在机内不仅受离心压力，而且在前端两个螺叶间作双向挤压以保证固渣的恒定干度，得到更干的固渣。排出固渣后自动恢复初始差速，不易发生堵料。
（4）转鼓采用无级变频调速。
4 离心脱水机生产运行情况
高干度污泥离心脱水机主要工艺设计参数与生产运行实测参数对照见下表：
内容 | 工艺设计参数 | 生产运行参数 |
污泥进料浓度（%） | 4 | 4123～518 |
处理量（m³/h） | 40 | ＞40 |
固相回收率（%） | ≈90 | 9312～9613 |
脱水污泥的含固率（%） | ＞25 | 30～35 |
絮凝剂投加量（kg/tds) | ≤4 | 217～318 |
噪声（dB） | 机旁测≤90 | 机旁1m处为80～90 |
运行效果记录见下表：
日期 | 0717 | 0718 | 0719 | 0722 |
主机转速（r/min） | 17770 | 1770 | 1770 | 1770 |
差速（r/min） | 9～13 | 7～10 | 6～8 | 6～9 |
原液含固率（%） | 5.52 | 6.15 | 4.4 | 6.13 |
平均进泥流量（m³/h） | 41 | 35 | 41 | 40 |
泥饼含固率（%） | 31 | 33.4 | 30.5 | 35 |
絮凝剂投加量（kg/tds） | 1.85 | 3.0 | 3.2 | 3.1 |
药液浓度（%） | 4 | 4 | 4 | 4 |
清液回收率（%） | 97.5 | 94.5 | 94.6 | 94.5 |
扭矩（n·m） | 2550 | 2500 | 2400 | 2400 |
干泥量（kg/h） | 2260 | 2152 | 1804 | 2442 |
5 高干度离心机与其它类型污泥脱水装置的性能比较
5.1 高干度离心机与卧螺式离心机性能比较
LW530×2270NY离心机（液压差速器）与该厂原有卧螺式离心机（电器和机械差速器）性能比较见下表：
序号 | 名称 | LW530×2270NY离心机 | 原有离心机 |
1 | 报警输出安全保护 | 具有超载报警输出端子 压力安全保护 | 扭矩报警：控制停机 |
2 | 可实行的极小差速 | ≥2r/min | ≥5r/min |
3 | 主机转速变化 | 差速不变，保持原设定初始差速，推料力矩不变，易实行小差速 | 随转速下降差速减小，推料力矩下降，不易实行小差速 |
4 | 对物料浓度变化适应性 | 适应性强，差速自动反馈，功率可补偿 | 适应差，无功率补偿，差速可以自动补偿 |
5 | 发生堵料故障处理 | 一旦堵料可以在转鼓停止时启动液压排渣，可不必拆机清洗 | 易发生堵料，堵料时只能拆机清洗，排出故障不便 |
6 | 差速自动反馈，推料功率自动补偿，堵料情况 | 推料进程中发生超载堵料时差速自动加快功率自动补偿，很少堵料 | 无差速反馈补偿，易堵料 |
高干度离心脱水机与原有离心脱水机生产运行数据对比见下表：
对比项目 | 高干度离心机 | 原有离心机 |
污泥处理量（m³/h） | 40 | 26 |
平均分离液含固率（%） | 0.26 | 0.26 |
平均泥饼含水率（%） | 67.68 | 71.54 |
平均固相回收率（%） | 94.95 | 94.43 |
5.2 各种污泥脱水机经济性能比较
高干度离心脱水机LW530×2270NY在处理能力上，远高于该厂的其它两种机型，药耗和电耗上也有了不同程度的降低，其性价比优于另外两种机型，见下表所示：
比较项目 | 电耗（kW·h） | 药耗（kg/tds） | 单台处理能力（m³/h） |
带式压滤脱水机 | 11.7 | 5.3 | 12 |
高干度离心机 | 29 | 217～318 | 40 |
原有离心机 | 42 | 42 | 26 |
高干度污泥脱水离心机LW530×2270NY自2003年8月在该厂投入生产以来，整机工作较为稳定，除出现观察口处密封不好等情况外，主机基本无故障。从目前生产情况来看，该机的处理量大，絮凝剂投加量较低，维修率也较低，是该厂应用较为理想的大型设备之一。
