
在自来水生产行业,由于前道的沉淀和过滤工艺,产生了大量的污泥,这些污泥的含水率高,流动性强,不经过浓缩和脱水处理,是无法运输、堆肥或填埋的。针对这一现状,许多自来水厂建起了污泥浓缩池,把污泥浓缩至含水率95%~97%之间,经过浓缩后的污泥仍然保持流体的特性,须再采用自然干化或机械脱水的方法将浓缩后的污泥脱水处理。所谓污泥浓缩是指通过污泥增稠来降低污泥的含水率和减小污泥的体积,浓缩后的污泥再进行脱水处理。经脱水后的污泥,其含水率为65%~85%,从而失去流动性,形成泥饼,体积减小。整个浓缩脱水工艺比较繁琐,征地和基建费用高,占地面积大,设备投资大,辅助设施多,管理运行成本高,而离心式污泥浓缩脱水一体机解决了这些问题,避免了传统工艺中存在的种种弊端。
1 工艺原理
离心式污泥浓缩脱水一体机是卧式螺旋卸料沉降离心机的一种,其分离原理同普通的沉降离心机是一样的,也是靠离心沉降的原理来实现浓缩脱水一体化的。由于污泥浓缩的工艺要求高,决定了该类型的离心机必然是具有小差速、双向挤压并且带有自动反馈调节装置、推料功率自动补偿的功能。其工艺原理为:待处理的污泥与一定剂量的高分子絮凝剂混合进入离心机后,絮凝成的矾花在离心力场的作用下固液分离,由于离心机的差速较小,整个系统推料过程非常慢,以至于在螺旋叶片之间,污泥越积越多,当螺旋锥段的叶片成全充满时,就形成了双向挤压的状态,这时脱水污泥被挤得非常干,当污泥越积越多达到半堵塞状态时,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,如此一来,就达到了污泥浓缩脱水的要求。
2 离心式污泥浓缩脱水一体机的应用
采用离心式污泥浓缩脱水一体机处理污泥,在国内还不多。目前国内还是采用传统的工艺,即污泥经浓缩池浓缩后,再进行脱水处理;或者是采用带式压滤机来进行浓缩脱水处理。但是这两种方法都存在着很多弊端。离心式污泥浓缩脱水一体机以其工艺过程简单、操作控制方便、自动化程度高、耗药量小、工作环境好等优点,已引起许多厂家的注意。
以天津三家主要的自来水厂为例,这三家自来水厂均采用滦河水为原水,九月份是高藻期,藻类含量约为6×107~9×107个/L,产水后污泥含水率在98.5%~99.5%之间,污泥中含有大量的藻类和微生物。对于该污泥采用LW350×1550NY卧式螺旋卸料沉降离心机即离心式污泥浓缩脱水一体机进行浓缩脱水一体化处理试验。在试验过程中,待处理的污泥浓度范围在98.5%~99.5%(含水率)之间,是产水后未经浓缩的污泥,经LW350×1550NY离心式污泥浓缩脱水一体机处理后,脱水泥饼含固率≥22%,达到了预期的浓缩脱水效果。
以下是由该次试验得出的机器在小差速运行状态下,脱水泥饼含固率的变化;投药量与脱水泥饼含固率的关系;机器分离因数与分离清液浊度之间的关系。其中,LW350×1550NY离心式污泥浓缩脱水一体机的主要技术参数如下:
转鼓直径:350mm
有效分离长度:1550mm
差速配置形式:液压差速器
设计转速:3700r/min
差速可调范围:0.5~20r/min
设计分离因数:2700
2.1 螺旋小差速与脱水泥饼含固率之间的关系
要得到理想的泥饼,较佳的差速范围为0.5~3r/min。差速越大,推料速度越快,泥饼在机器中的停留时间越短,被挤压的时间也越短,泥饼的含固率就低。
2.2 投药量与脱水泥饼含固率之间的关系
投药量对脱水泥饼含固率变化的影响还是比较大的,但当投药量足够大时,投药量再增加,对脱水泥饼含固率几乎没有什么影响了。从工艺要求和运行成本上考虑,絮凝剂的投加量在2.5~5kg/tDS范围内比较适宜。
2.3 机器分离因数与分离清液浊度之间的关系
由于投药后,悬浮液中的小颗粒与絮凝剂絮凝成较大的颗粒,当分离因数足够大时,这些絮凝颗粒刚好能被有效地分离,而又不会被打碎,而当分离因数过高时,絮凝好的颗粒在离心力场中被打碎,反而使分离效果变差。较佳的分离因数应当在1700~2000。
以上一系列的试验结果表明,LW350×1550NY离心式污泥浓缩脱水一体机使用于污泥的浓缩脱水工艺中是非常有效的。
3 结语
作为一种 的污泥浓缩脱水一体化处理设备,离心式污泥浓缩脱水一体机在国际上已被广泛应用。污泥处理工艺的发展趋势就是浓缩和脱水一体化,既节约了基建成本,又节约了运行成本,这给离心式污泥浓缩脱水一体机一个很大的市场。我国在水处理方面应该是向国际 水平看齐,离心式污泥浓缩脱水一体机将会被广泛应用于各类水处理工程中。