1 概况

抚顺石化公司石油三厂，现有生产装置30套，原油加工能力120万t/a。主要产品有石脑油、汽油、柴油、喷气燃料油、润滑油等40多种。另外，可生产110余种催化剂产品。生产过程中，每天污水排放量达1.3万t。在污水处理过程中产生的池底泥、油泥、浮渣约1600m³/a（含水率99.8%），这些油泥若得不到及时处理大量积聚，将严重影响污水处理的水质和环境。

该厂于1991年兴建了一座晒泥池，又于1993年兴建了一套污泥脱水装置，其工艺是高位浓缩——机械离心脱水，此装置一直未开起来。该厂于1994年购进了解放军第4819厂生产的LWD430型卧式螺旋卸料沉降离心机，1995年4月经调试后，1995年6月转入稳定运行。

2 离心机的技术性能

卧式螺旋卸料沉降离心机由转鼓、螺旋、差速器等组成。转鼓作高速旋转，旋转通过差速器传动，与转鼓作同向高速旋转，螺旋转速稍快于转鼓。操作时，物料由进料管加到螺旋内筒的加料室，被加速后经加料口进入转鼓。物料随转鼓高速旋转，并向转鼓大端流动，在强大的离心力场作用下，料浆中的固相与液相因密度不同而分层，固体粒子密度较大，在随液体流动的过程中沉降至转鼓壁，形成沉渣，被螺旋推向转鼓小端，经转鼓圆锥段脱水后至排渣口排出。较轻的液相集中于环状料层的内侧，成为澄清的分离液，由转鼓大端的排水口排出，完成固液分离。

螺旋沉降离心机是利用固液相的密度差来实现分离的，与过滤式离心机的分离机理不同。适宜的被分离物料状况通常为：固、液相密度差0.05kg/dm³，固相粒度范围2μm～1.0mm，其分离因数（F=rw²/g）小于6000，一般为2000～4000。

3 污泥脱水装置工艺流程

污水处理场产生的污泥主要是油泥、浮渣及剩余活性污泥，简称“三泥”。其含油量、泥砂及有机污染物含量较高。这些污泥从污水处理构筑物依靠重力定期排至污泥池，然后经污泥泵送至高位浓缩罐沉降脱水后，进入过滤器滤去大颗粒泥砂，再经投加絮凝剂后定量送入沉降离心机。

4 LWD-430型离心机试运效果

污泥离心脱水装置经试运证明，基本上达到了该机的设计要求，设备运行状况及脱水情况均取得了良好效果。

5 影响离心机分离效果的因素

5.1 工艺参数

5.1.1 进料量的影响

根据物料性质，适当控制进料量，可获得较好的分离效果。进料量越大，物料在转鼓内分离的时间越短，固体回收率越低，分离效果越差。反之，物料在转鼓内停留的时间长一些，液相中的固相颗粒分离出来进入沉渣的就多些，沉渣受离心力挤压时间长就会更密实些，有利于改善分离效果。同时，进料量还受螺旋排渣量的限制，进料量过大时，进料含固率太高，排渣太干，甚至被分离出的泥渣将无法及时排出，而引起转鼓堵塞，造成卸料困难，控制器将自动报警。

5.1.2 物料固体特性的影响

固体颗粒越大，则越易分离。但颗粒过大是不适宜的，因为转鼓与螺旋之间的间隙约为0.5mm，颗粒过大会造成机械磨损，影响设备使用寿命。固体粒度过小，则很难分离，固相与液相的密度差越大则分离效果越好。

离心机在分离过程中主要技术参数是物料的沉降速度，沉降速度越大，分离效果越好，生产能力也越大，物料经高位浓缩罐将含水率通常控制在98%左右，当物料含水率＜96.5%时，可加水稀释。

5.1.3 投加絮凝剂的影响

投加絮凝剂（2‰阳离子聚丙烯酰胺）可以加强固相物结构，当固相污泥具有疏水性质，投加絮凝剂则可使泥渣含水率降低。反之，若为亲水性物质，则泥渣含水率高。离心脱水采用高分子有机药剂可提高分离效果。

试运过程中发现，当加药量不变，物料处理量增大，沉渣含水率增大，分离液水质变差，固相回收率低；当处理量减小，分离液的水质较好，固相回收率较高。当物料处理量不变时，减少加药量，沉渣含水率增加。若增加投药量，情况则相反。标定时投药浓度按2‰配制，投药量为300～400L/h。

5.2 运行参数

5.2.1 转鼓转数

转速越高，物料在转鼓内的离心力越大，分离因数（F=rw²/g）越大，分离效果越好，但随着转速的提高，振动频率也大幅度增高，同时噪音也明显增大，转速一般控制在1800～2000r/min为宜。

5.2.2 螺旋输送器与转鼓的转速差

污泥的输送是依靠转鼓与输送器之间的转速差进行的（△n=n₁-n_G=n_G·转速差）。转速差越高，渣出来的越快，排出量越大，即处理量越大，渣越干（含水率低），螺旋力矩则越大。

5.2.3 液层深度

液层深度可通过转鼓末端的溢流挡板来进行调整。液层深度增加，停留时间延长。岸区（锥体区）相对缩短，固体回收率提高，但泥渣含水率增加，在实际应用时，应根据对固相泥渣含水率和分离液中含固率的要求，合理调整溢流挡板。

6 结论

（1）卧式螺旋沉降离心机具有自动化程度高，整机结构紧凑、安装方便、占地面积小、能耗低等优点。

（2）该机进料、分离、卸料等工序在设计转速下连续自动运行，操作简单省力。

（3）生产能力大，且不受气候温度的影响。

（4）密封性能好，进料、分离、卸料均为密闭进行，保证了操作现场的整洁，减轻了环境的二次污染。

（5）噪音小，操作现场81dB，由于工人在现场操作时间短，故81dB影响不大。不用耗资建消声措施。

（6）在“三泥”处理中，对适应的物料范围广，但对含油较多的污泥，絮凝剂的种类及投加量应选择适当可达到较好的效果。

LWD-430型卧螺离心机通过试车，标定后，可将含水率98.5%的“三泥”脱水至75%～78%，沉渣量为0.4～0.6t/h，而且分离液对污水处理装置冲击也不大，所以LWD-430型卧螺离心机适合于炼厂“三泥”脱水，并且能连续操作、分离能力大，是一种很有前景的分离设备。