1 概述

沈阳圣源水务有限公司东部水厂设计规模40万m³/d，2011年5月底投产。该水厂原水引自本溪桓仁水库，经大伙房水库调节以后再通过管道输送至水厂。原水水质除个别年景外，基本满足Ⅱ类地表水环境质量标准要求。进厂水浊度常年稳定在20NTU以下。目前送水23万t/d，原水浊度在1～10NTU，沉淀池排泥量在500m³/d左右，沉淀池排泥含固率在0.5%，浓缩污泥含固率在1.5%～2.5%。水厂共设3台污泥脱水机，若全部同时连续工作时，处理干泥量在51.6t/d。现处理浓缩污泥量在120m³/d左右。

2 污泥脱水机堵泥现象

污泥处理采用的是美国圣骑士CS21-4型污泥离心脱水机，主要技术参数如表1所示。

表 1：CS21-4型离心机主要技术参数

正常运行时，来自沉淀池的排泥水通过浓缩池浓缩后，打到污泥储池中，再经污泥泵和PAM同时进入离心机转鼓内，在主驱动电机带动下进行高速旋转。由于离心力的作用，物料中密度大的固体颗粒物沉积在转鼓的内壁上，工作时螺旋体通过液压差速器驱动与转鼓作不等速的相对运动，螺旋体不断将沉积在转鼓内壁上的固体颗粒物刮下来并从排渣口推出，分离后的分离液经过螺旋体螺旋内液层通道从转鼓溢流口排出，实现固液分离过程。

刚开始离心机转鼓转速设定为额定转速的60%（2300r/min左右）运行，差转速在1.0～1.3rpm，出泥效果良好。但在2012年1-4月间，进厂水浊度明显下降，从10NTU一直下降到2NTU以下，出来的泥饼变得有些粘，造成固相端多次堵塞。刚开始认为是离心机转速太低的原因，然后把离心机转鼓转速分别提高到额定转速的60%（2300r/min左右）、65%（2500r/min左右）、70%（2700r/min左右），发现泥饼的情况更加不好，而且固相端堵塞的次数更加频繁，有时单台离心机能发生2～3次/d堵泥现象，严重影响生产运行。

3 原因分析

经研究分析认为，目前离心机堵泥现象与投加PAM药剂与污泥混合反应的综合程度以及转鼓转速、差转速、溢流堰板高度等有直接关系。

3.1 当离心机进泥浓度变化，PAM投加量要相应改变

由于原水浊度下降，导致沉淀池的排泥水浓度降低，那么浓缩池污泥水浓度也相应下降。如果进入离心机的PAM药剂投加量保持不变，相应PAM药剂单位投加量就显得偏多，泥饼会因为PAM药剂含量过多而变得粘稠，容易造成离心机固相端堵泥问题。例如：2012年4月份进厂水浊度从之前10NTU一直下降到2NTU以下，4月份之前沉淀池排泥水浊度在5000mg/L左右，浓缩池污泥浓度在25000mg/L，离心机的进泥量在50～60m³/h，PAM的投加量在1.0～2.2m³/h，出泥效果能达到设计要求。4月初沉淀池排泥水浊度下降到3000mg/L左右，浓缩池污泥浓度下降到15000mg/L，离心机的进泥量仍然在50～60m³/h，PAM的投加量仍然在1.0～2.2m³/h，离心机处理的泥饼因含药量明显增加而变得粘稠，则发生离心机堵泥现象。

3.2 离心机转鼓转速要根据进泥情况适当调整

离心机转鼓转速要根据进泥情况适当调整，转速太高或太低都会影响泥饼的含固率。转速越大，离心力越大，有助于提高泥饼含固率。但转速过大会使污泥絮凝体被破坏，反而降低脱水效果。例如：2012年1-4月，离心机进泥浓度为25000mg/L，离心机转速在60%运行出泥效果能达到设计要求。4月初离心机进泥浓度下降到15000mg/L，离心机的转速仍然在60%，离心机处理的泥饼同样变得粘稠，也发生离心机堵泥现象。

3.3 离心机差转速的大小直接影响排渣能力、泥饼干度和滤液质量

离心式污泥脱水机运行中离心机差转速的大小是需要根据离心机转鼓压强进行调节的重要参数之一，也是影响离心机固相端堵塞的原因之一。比如：把离心机差转速从1.1rpm提高到1.5rpm，离心机的转鼓压强就会从140bar降到90bar左右，转鼓压强减小了就提高了离心机转鼓的排渣能力，缩短沉渣脱水时间。脱水后泥饼含水率可达到81%～85%，但分离液质量就相对差一些。若把差转速从1.3rpm降低到1.1rpm以下，那么离心机转鼓压强就会增大到160bar以上，会使沉渣厚度增加，沉渣脱水时间加长，脱水后泥饼含水率虽然可以降低到80%以下，但增大了螺旋推料的负荷，容易造成离心机内沉渣不能及时排出而引起的堵料现象。也就是说，在现场要根据实际情况寻找到较佳的处理量和处理效果所需求的差转速值范围，在满足泥饼含水率达到设计要求的情况下尽可能地提高处理能力。

3.4 溢流堰板高度要根据泥饼效果适当调整

液环层厚度是离心机的一个重要参数，直接影响离心机的有效沉降容积和干燥区长度，进而影响污泥脱水的处理效果。若调高溢流堰板，液环层厚度会增加，物料在机内停留时间也会相应增加，分离液质量提高，但同时转鼓内的干燥区长度缩短，导致泥饼含水率增加，离心机处理的泥饼同样变得粘稠，离心机堵泥现象就会明显增加。若调低溢流堰板，液环层厚度会降低，可获得较高的泥饼含固率，但分离液清澈度会受到相应影响。在忽略分离液清澈度影响的情况下，不仅可以降低堵泥概率，而且还可以节省PAM药剂的投加量。

4 解决方案

（1）降低PAM药剂的投加量。原来离心机的进泥量在50～60m³/h，PAM加药量在1.0～2.2m³/h。现在把PAM加药量调整到0.8～1.0m³/h，泥饼也不粘了，效果得到了明显提高。PAM加药量应根据进泥量及浓度情况而做相应的调整。

（2）降低离心机转鼓转速。又把离心机转鼓转速分别降低至50%（1900r/min左右）、45%（1700r/min左右），发现泥饼的情况有所改观，固相端阻塞的情况基本解决。然后把离心机转鼓转速确定在47%（1750r/min）～50%（1900r/min），出来的泥饼含固率效果基本达到设计要求。

（3）调高差转速。经过反复实践，发现进泥浓度在1.5%～2%时，把离心机差转速从1.0～1.3rpm调到1.3～2.0rpm，不仅可以使离心机脱水后泥饼含水率降低，而且转鼓螺旋推料的负荷又不至太大，避免造成固相端淤泥阻塞。

（4）降低溢流堰板高度。因为离心机的分离液要回收到污泥调节池重新处理，对分离液的清澈度要求不是太高，所以合理地调节溢流堰板的高度，不仅节省了PAM药剂的投加量，而且也使泥饼干度得到进一步提高，从另一方面也降低了固相端污泥堵塞的几率。

5 结语

影响离心式污泥脱水机出泥效果的因素很多，并且各个因素又互相影响，因此通过调整PAM药剂投加量、离心机转鼓转速、差转速、溢流堰板高度等各个影响因素，就能有效解决离心机固相端的污泥堵塞现象，同时使离心机出泥的含固率达到设计要求。沈阳市自来水公司八水厂对于污泥离心脱水机的使用才刚刚开始，还有很多未知发问题需要技术人员不断地探索和研究，也希望与全国同行能够相互交流。只有这样，才能充分发挥污泥离心脱水机在水厂污水处理过程中的作用。