
1 概述
卧式螺旋离心脱水机系列有近30种规格品种,近几年随着科技进步和在维修国内外离心机过程中不断对国内外各品种离心机的结构参数进行消化吸收,分析比较,离心机各种参数选用设计日趋成熟,已经能够满足造纸行业、果汁食品行业、蛋白行业、化工行业、非金属矿产品行业及城市污水行业等各个行业,不同要求的设计参数。城市污水处理厂污泥脱水仍然是主要服务对象,双电机双变频控制的卧螺离心机,调试容易满足各种工况的变化要求,批量生产的LW650×2300处理能力为55m³/h,转鼓直径Φ720正在试制。
2 城市污水处理污泥脱水工程选用卧螺离心机有其明显的优势
(1)卧螺离心机进行污泥脱水基本上在密闭管道中运行,不像带式压滤机敞开运行,一些硫化氢、硫脲、硫醇之类恶臭气体不易泄放,减少环境污染。
(2)离心机占地面积小,特别在处理污水量较大的工程中脱水机房面积的减少直接降低了投资。10万m³/d污水处理厂采用离心机脱水,脱水机房只要12m×18m=216m²就可以了;5万m³/d以下污水处理厂脱水机房为10m×13m=130m²。污水工程规模越大,脱水机厂面积减少越可观。
(3)在衢州巨化污水厂一台LW360×1500BD离心机每小时处理量为600~800kgDS超过他们原有2m带式脱水机的处理量的2.5倍。单台LW360×1500BD离心机的功率配置22kW+7.5kW=29.5kW,单台2m带机配置电机20kW+空压机5.5kW-水泵5.5kW=31.5kW,除了电功率消耗超过离心机,还要消耗大量冲洗水。
(4)卧螺离心机自动化程度高,能实现连续操作无须专人值守,而带机为防止滤带走偏,配套水泵、气泵运行故障,必须专人值守。
(5)表面上看离心机单台价格较贵,但带式压滤机配套有絮凝罐、空压机、水泵水箱以及除臭抽风机、多占厂房面积加起来总投资大大超过离心机脱水的投资。
(6)带式压滤机滤带堵塞,损坏更换等管理烦琐、维护费用较高,离心机平时只要按规定轴承加油运行稳定,平时维修很小,连续工作2.5~3年或更长一些时间需要进厂维修一次。
(7)以衢州巨化污水厂为例,离心机每吨绝干泥耗药约2.3~2.5kg/TDS,而带机药耗为4kg/TDS高出离心机37%。
3 随着国民经济的发展,环境保护的要求在不断提高
(1)城市污水处理工艺在不断变化,原来工艺流程中设置污泥浓缩池(为减少磷的释放),现在改为只停留3~4小时污泥贮存池,进入卧螺离心机的污泥浓度由原来的6%以上降低至1%~2%;原来初沉池中沉砂污泥与活性污泥组合成混合污泥,其比重相对较高,粘度较低,而现在初沉污泥单独处理,剩下的剩余污泥进入贮存池,污泥的密度粘度起了很大变化。这一变化对带式压滤机脱水更加不利,运行中滤带容易堵塞,污泥饼含水率超过80%等弊端。
(2)从环境保护角度要求为减少污泥填埋场渗漏液的处理成本,希望送去污泥填埋场的泥饼含水率越低越好。但带式压滤机脱水困难更大。
上述原因更加促使人们重视应用卧螺离心机进行污泥脱水的要求。
(3)近几年来先后由浙江义乌污水处理中心、淄博污水处理厂、舟山市污水处理厂、衢州市巨化污水处理厂、浙江丽水污水处理厂陆续以卧螺离心机替代了带式压滤机进行污泥脱水,收到了较好的效果,提高了工作效率,降低了药耗和日常维护费用,减轻了操作维护劳动强度,改善了环境条件,节约了厂房面积。前几年武汉晨鸣纸业有限公司大批更换了带式压滤机,产生了很好的经济效益和环境效益。
以LW360×1500BD离心脱水机和2m带式压滤机为例,其性能比较见表1。
表1:LW360×1500BD离心脱水机与2m带式压滤机性能比较表
名称 | LW360×1500BD离心脱水机 | 2m带式压滤机 | 比率 | 备注 |
加药量kg/TDS | 2.5~2.8kg/TDS | 3~5kg/TDS | 高出32.5% | 离心机耗药量小,日常运行费用少 |
脱水泥饼含固率 | 高(离心力+挤压力)20%~25% | 低15%~23% | 3~7百分点 | 节省运费 |
单机处理能力 | 15m³/h | 6m³/h | 2.5:1 | |
占地面积 | 小 | 大 | 0.5:1 | 带机脱水机房大,基建投资大 |
操作人员 | 可实行无人操作 | 需人工管理 | 选用离心机日常人工支出小 | |
辅助设备 | 无 | 增加(空压机,清洗水泵,通风设备)均需人工维护 | 选用压滤机时辅助设备功耗大,投资多 | |
大型化 | 易(单机处理能力大) | 困难(结构庞大) | 带机脱水机房大基建投资大 | |
环境条件 | 好(密闭管道式运行) | 差(敞开式)臭味大,会产生二次污染 | 压滤机臭味大 | |
日常维护费用 | 小 | 大(更换滤布及反冲洗设备维护等) | ||
生产管理 | 好,方便可靠,可无人操作 | 主机管理和辅机管理量大又麻烦 | ||
分离效果稳定性 | 好,参数调节好后由机器自动控制 | 差(人为因素大) | ||
运行可靠性 | 好 | 尚可(常有滤带跑偏现象)需人工维护 | ||
功率消耗 | 主电机22kW 辅电机7.5kW | 单机主电机20kW 空压机5.5kW 水泵5.5kW | 带机大1.5kW | 使用压滤机,如果脱水机房装通风设备后,总功率比离心机大 |
投资建设 | 小 | 大 | 选用离心机厂房面积、增地费用、基础费用小 | |
设备投资 | 小 | 辅助设备多,总投资加大 | 如过滤机需要通风设备,则总设备投资比离心机大 | |
噪声 | 可(80~84)dB(A) | 运行噪声小 |
由上表可见,因离心机具有自动化程度高,环境条件好,分离效果人为因素影响小,操作维护方便,日常运行费用小,辅助设备少,占地面积小,基建投资少等诸多优点,因此国内外在污泥浓缩脱水工艺中大量应用离心机,并逐步取代压滤机。