温州市中心片污水处理厂设计规模为20×10⁴m³/d，采用奥贝尔氧化沟工艺，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）的二级标准，2003年7月建成投运。随着市政管网建设的完善，受纳污水量逐年增大。2007年-2010年的日均处理水量分别为（17.6×10⁴）、（19.2×10⁴）、（20.5×10⁴）、（20.7×10⁴）m³/d，超水量负荷运行。由于进水SS经常高于设计标准，且无机成分比例过高，使剩余污泥实际产生量高于设计污泥产量，导致脱水机污泥处理能力不足。同时，由于进口离心脱水机自身设计方面的原因，对无机成分比例高的污泥不能发挥较佳处理效果，经常堵塞而停机，影响正常生产，致使氧化沟长期处于高污泥浓度运行，影响污水处理工艺和出水水质，因此亟需对污泥处理系统进行技术改造。

1 污泥处理工艺

平流沉淀池污泥由非金属链条刮泥机刮至泥斗，重力排入污泥泵房，再经剩余污泥泵提升至浓缩池，经重力浓缩后，通过进料泵计量输送至离心脱水机脱水，泥饼由无轴螺旋输送机输送至运泥车，接满后运至填埋场卫生填埋。

2 存在的问题

（1）脱水机污泥处理能力不足。温州市中心片污水处理厂共有3台处理能力相同的进口离心脱水机，设计为2用1备。随着剩余污泥量的增加，经常开3台脱水机也不能满足日常脱泥需求，一旦有设备故障停运脱水机后，脱泥能力不足就更为明显。

（2）脱水机易堵塞。由于离心脱水机自身设计方面的原因，对无机成分比例高的污泥不能发挥较佳处理效果。当扭矩＞2kN·m时，脱水机经常堵塞出泥口无法出泥，机器振动加剧，需停机人工手动正反转动转鼓和螺旋来疏通堵塞污泥，影响正常脱泥生产，而脱水机的扭矩可达6kN·m。在连续运行工况霞，标称日产12t干质污泥的脱水机在实际生产中只能脱10t干质污泥。

（3）螺旋叶片磨损严重。脱水机原螺旋叶片采用表层加碳化钨涂层处理，在处理高含沙污泥时容易磨损，特别是锥段叶片磨损严重，磨损处叶片半径缩小1cm，转鼓内壁与螺旋叶片之间的间隙增加1cm，处理能力明显下降。

（4）进料泵输送能力偏小。进料泵采用手动调速的偏心单螺杆泵，扬程为0.3MPa。进料泵至脱水机的管道长、转弯多、扬程高，管道内壁被结垢内径缩小、压力增加，使实际输送流量小于设计流量，当进料泵定子和转子轻度磨损后，其输送浓缩污泥量就不能满足离心脱水机的脱泥需求，只能通过频繁更换定子和转子来保证进料泵的输送能力。进料泵和脱水机分别设在不同的建筑物内，要调节进料流量时需两人分工调节和监视流量，调整操作非常不方便。

（5）泥饼输送机能力偏低，故障多。泥饼输送机采用无轴螺旋输送机，转速为10r/min，安装角度为15°。由于根据脱水机2用1备时产生的泥饼量设计输送能力，因此在开3台脱水机时其输送能力明显不足。由于转速慢，输送机内充满泥饼，螺旋叶片扭矩大，容易断裂。受现场维修条件的限制，断裂的叶片焊接后其同轴度存在一定的偏差，增加了叶片再次断裂的可能。在 次叶片断裂焊接后，叶片断裂次数也越来越频繁，严重影响脱水机的脱泥生产。

3 技术改造

（1）将脱水机BD板间隙由2cm增加到3cm。结合实际生产中离心脱水机处理能力低、易堵塞、振动大的特点，全面分析离心脱水机的工作原理，影响离心脱水机处理能力的操作主要有BD板间隙、转鼓转速、转速差、液环层厚度、螺距和转鼓半锥角等因素。减小出水堰板半径可增加液环层厚度、提高污泥处理能力和泥水分离效果，但能力提高受到一定条件的限制。提高转鼓转速和增加转速差都可以提高污泥处理能力，但它们属于运行调整参数，主要取决于机械设备的自身性能，不容易通过技术改造实现实质性的改变。同样，对于运行多年的成品离心脱水机，改造螺距和转鼓半锥角也面临现场条件不具备的技术难题。BD板的作用是使转鼓澄清段更长、上清液更清、泥饼更干、絮凝剂用量更少，污泥在螺旋的推送下，在BD板前形成挤压，迫使泥饼从BD板间隙挤出，含水率进一步降低，并从出泥口甩出；在增大BD板间隙提高处理能力和泥饼干度之间寻找平衡点，应该是技术改造的重点；经过大量的分析和计算，确定将BD板间隙从2cm增加到3cm。

（2）螺旋叶片加装碳化钨合金瓦片。原螺旋叶片采用碳化钨涂层，但在处理含沙量较高的污泥时，其磨损仍然很严重，磨损处叶片半径减少1cm，直接降低了脱水机的处理能力，且两次修复的时间间隔短、维修费用高；在螺旋叶片加装耐磨的碳化钨合金瓦片后，可有效减少叶片磨损，提高使用寿命。

（3）更换大流量和扬程的进料泵。考虑到现场安装位置和基础的限制，选用的进料泵在流量增大的同时，安装尺寸不能有太大的变化，因此改造工程采用与原进料泵相同品牌、同一规格的进料泵，其标称流量增加50%而泵体只增加8cm，不会对现场安装配合产生实质性影响。由于手动调速进料泵需两人分工调节和监视流量，调整操作非常不方便，因此技术改造选用变频调速控制，变频操作面板设置在脱水机控制柜的面板上，只需一人就可随时方便调节。

（4）更换输送量大的无轴螺旋输送机。针对原螺旋输送机转速慢、输送能力不足、故障多的问题，技术改造更换了新的无轴螺旋输送机，其转速由10r/min增加到19r/min，叶片厚度由20mm增加到22mm，宽度由110mm增加到120mm，使其输送能力满足开3台脱水机产生的泥量输送需求。

4 改造效果

套脱水机处理系统改造后，进行了工艺调试，根据调试结果对另外两套脱水机处理系统进行改造。改造后脱水机可脱干泥880kg/h，远远高于改造前的499kg/h，考虑到转速达到2920r/min时，脱水机振动较大、噪音很响，正常运行转速设定为2600r/min。由此可见，改造后比改造前处理能力增加30%以上，相当于增加了一台脱水机，技术改造达到了预期效果。

5 结论

温州市中心片污水处理厂污泥处理系统技术改造工程以25万元的低投入，起到了相当于增加一台脱水机的实际效果。从改造前后的实际生产数据来看，技术改造取得了很好的效果，有效解决了污泥处理系统能力不足的问题。两年来，污泥处理系统运行稳定可靠、效率高、故障少，可为其他污水处理厂进行类似离心脱水机改造提供参考。