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常見(jiàn)問(wèn)題

離心脫水機的運行與調試

發(fā)布日期:2018-11-05 瀏覽次數:
 作為污泥脫水的調試,其工作的主要任務(wù)就是依照現有條件,尋找到污泥、設備和絮凝劑三者之間的運行組合參數,三者之間單純依賴(lài)于某一方或忽視其它方都會(huì )使運行出現問(wèn)題??刂坪眠@些運行工況參數保證長(cháng)期穩定運行,并在現場(chǎng)出現了變化情況下及時(shí)進(jìn)行科學(xué)有效的調整,使其仍然配合,實(shí)現低絮凝劑消耗情況下,上佳的處理效果和處理效率,從而實(shí)現低運行費用,滿(mǎn)足技術(shù)經(jīng)濟要求。

1.污泥性質(zhì)和濃度發(fā)生變化的絮凝劑調整

在污水處理廠(chǎng)工藝、設備調試初期,由于受到水質(zhì)、水量、水處理工藝運行狀態(tài)等因素的影響,待處理污泥的性質(zhì)可能會(huì )發(fā)生很多變化,這種變化對污泥脫水機和絮凝劑的依賴(lài)性會(huì )產(chǎn)生波動(dòng),污泥齡或污泥存放時(shí)間會(huì )影響到污泥性質(zhì),如污泥濃度、污泥有機質(zhì)含量(或灰分含量)、污泥密度、污泥顆粒規格(污泥自身骨架結構狀況)等對絮凝劑和脫水機的依賴(lài)波動(dòng)會(huì )更加明顯,因此在現場(chǎng)要根據情況及時(shí)進(jìn)行調整來(lái)保證能夠正常的污泥脫水運行管理。這個(gè)階段的污泥脫水效果和藥耗可能會(huì )和正常運行有一定的差異,這種差異會(huì )隨著(zhù)現場(chǎng)水處理設施運行的逐漸正常和污泥排放處理的逐漸穩定而趨向穩定。

即使在污水廠(chǎng)實(shí)現了正常運行后,待處理污泥的實(shí)際性質(zhì)或濃度也會(huì )發(fā)生變化,特別是對于那些沒(méi)有污泥濃縮池而直接將污泥進(jìn)行脫水處理的現場(chǎng)來(lái)講,這種變化可能就會(huì )更頻繁,波動(dòng)幅度也會(huì )較大,有污泥濃縮池的現場(chǎng)相對變化幅度小些,這些情況往往會(huì )被忽略或小視。產(chǎn)生這種變化的主要原因是:

A由于污水廠(chǎng)進(jìn)水負荷變化,導致(一沉池或二沉池)停留時(shí)間發(fā)生變化,中的懸浮物實(shí)際沉淀時(shí)間發(fā)生變化,導致污泥密度和濃度發(fā)生變化;

B由于向污泥脫水車(chē)間的排放的待處理污泥流量或排泥周期發(fā)生了變化,導致污泥濃度實(shí)際在發(fā)生變化;

C由于現場(chǎng)運行的異常情況(如維修等)導致污泥發(fā)生變化,或由于季節性原因,特別是氣候交替導致污泥性質(zhì)和濃度發(fā)生變化等。

這些變化往往表面上不易觀(guān)察得到,也容易被忽視,但是簡(jiǎn)單計算一下就知道這個(gè)變化幅度的可能帶來(lái)的影響。

以待處理污泥濃度為例:若排放到污泥脫水車(chē)間的待處理污泥含水率從96%變化為97%,即固含量從4%變成了3%,這1%的濃度絕對數值變化其實(shí)相對值幅度竟然達到了25%,由于絮凝劑消耗與待處理污泥固含量成正比,在正常運轉時(shí),絮凝劑的消耗也也相應減少25%左右。如果這時(shí)候沒(méi)有及時(shí)調整來(lái)降低絮凝劑投加量,在同一污泥流量和絮凝劑流量情況下,絮凝劑就會(huì )被浪費了25%左右,而表觀(guān)泥餅狀況并不會(huì )有明顯的變化。反之,若污泥濃度增加,而絮凝劑沒(méi)有跟蹤增加,則污泥脫水效果會(huì )相應下降。

這種變化在污水處理廠(chǎng)運行過(guò)程中是在不知不覺(jué)中發(fā)生的,特別是沒(méi)有污泥濃縮池的現場(chǎng),這種變化幅度會(huì )更顯著(zhù)。因此,在現場(chǎng)要隨時(shí)注意這個(gè)重要的影響絮凝劑消耗的因素,在污泥性質(zhì)發(fā)生較大的變化時(shí),要及時(shí)調整適用的絮凝劑來(lái)配合污泥脫水運行;在污泥濃度發(fā)生變化時(shí),要及時(shí)調整絮凝劑供應流量使其既能滿(mǎn)足處理效果又能夠避免浪費。

具體的方法就是經(jīng)常觀(guān)察出泥效果,然后適當降低絮凝劑工作液供應流量,可以每次降低絮凝劑加藥泵頻率0.5-1.0Hz左右,數分鐘后觀(guān)察泥餅和上清液狀況及扭矩數據,根據情況決定是否繼續降低加藥泵頻率,直至找到最經(jīng)濟加藥泵運行頻率,或者可以采用每次增加進(jìn)泥泵頻率0.5-1.0Hz左右來(lái)觀(guān)察和調節。

反之,當污泥濃度增加,按照相反的方向進(jìn)行調整。

另外,由于離心機結構決定了對進(jìn)泥質(zhì)量要求較高,進(jìn)泥中不能有大量的大規格顆粒物和纖維狀物質(zhì),否則容易導致設備堵塞、震動(dòng)加大,影響處理效能。所以,對這種污泥必須做好污泥進(jìn)入離心機前的破碎切割處理。

2.臥螺離心機設備處理能力的控制

任何臥螺離心機都有一個(gè)最大處理能力要求,這種要求有兩方面的數據參考指導:

A.最大可處理干固體負荷,即每小時(shí)處理的最大不揮發(fā)固體固體重量,以KGDS(干固體)/h表示;

B.最大可處理水力負荷,即進(jìn)入設備的污泥流量,以m3/h表示,它與進(jìn)泥濃度(固含量)的乘積即為干固體負荷。

在正常污泥濃度情況下,應保證最大處理干固體負荷在設備廠(chǎng)商標定的設備理論負荷的70%—90%為好,要避免設備利用率過(guò)低,同時(shí)避免設備長(cháng)期在高負荷下運轉而造成設備損耗加快,維護周期縮短。

在設備負荷過(guò)大的情況下,無(wú)論如何增加絮凝劑用量,也不會(huì )使處理效果好轉,表現為泥餅干度不理想,上清液攜帶固體偏高、率下降,由于上清液攜帶的泥沙溢流造成設備磨損,動(dòng)平衡破壞、震動(dòng)加劇。

有些時(shí)候,由于污泥濃度增加,造成按照原流量進(jìn)泥時(shí),實(shí)際進(jìn)泥負荷超過(guò)了該設備的可接納負荷指標使處理效果下降。這時(shí)要及時(shí)逐漸降低進(jìn)泥頻率,觀(guān)察效果,待效果穩定后,繼續嘗試絮凝劑流量控制到最經(jīng)濟投加量。

反之,當污泥濃度降低了,要逐漸增加進(jìn)泥流量,同期配合加藥泵流量調整。

若進(jìn)泥濃度過(guò)低,雖然設備的干固體負荷不高,但水力負荷卻很大,進(jìn)入的低濃度污泥由于在高水力負荷下,設備不能形成有效的、厚度均勻的泥環(huán)層,沉降的固體會(huì )被大量的上清液攜帶溢流,從而直接影響了處理效果和處理效率。故對于低濃度的污泥,如二沉池未濃縮污泥最好經(jīng)過(guò)濃縮處理(如濃縮機濃縮后處理),或者與高濃度污泥(如一沉池污泥)混合后進(jìn)行脫水處理。

要避免由于進(jìn)泥負荷過(guò)大而導致扭矩過(guò)大造成離心機過(guò)載,就要適當降低進(jìn)泥泵頻率,這種情況主要發(fā)生在進(jìn)泥濃度增加,卻仍然以原進(jìn)泥流量操作的狀況。

3.分離因素的調整

根據斯托克定律:

Vg=d2(ρp-ρ1)g/(18η)

Vg—重力沉降速度,m/s;

d—固體粒子直徑,m;

ρp—固體粒子密度,kg/m3;

ρ1—液相密度,kg/m3;

η—液相粘度,kg/m?s;

g—重力加速度,9.81m/s2;

由上式可以得出離心沉降公式:

Vc=d2(ρp-ρ1)rω2/(18η)

Vc—離心沉降速度,m/s

r—離心半徑,m

ω—角速度,1/s

ω=2πN/60

N—r/min

根據公式可知只有離心機的半徑r和角速度ω達到一定的值,在離心機有限的空間內,盡可能短的時(shí)間里方可獲得滿(mǎn)意的沉降效果,所以希望得到更好的污泥處理效果,離心機的高速旋轉是必然的。

分離因素表示離心力場(chǎng)的強弱,它通過(guò)調整離心機的轉速來(lái)控制。提高分離因素,使生產(chǎn)能力和分離效果提高,但也增大了功率消耗及轉鼓和螺旋的磨損,應在較低的分離因素下滿(mǎn)足生產(chǎn)能力和分離要求,這個(gè)數據請參考設備說(shuō)明和實(shí)際運行狀況來(lái)確定,離心機轉速的控制要以實(shí)現設備正常穩定運轉和正常污泥脫水處理效果為基準。

4.差速度的調整

差速度大小,決定了處理能力和泥餅干度。提高差速度,排渣迅速,處理能力增加,但出渣含水率高,回收率低;降低差轉速,泥餅干度增加,表現出螺旋扭矩大,處理能力降低。所以在滿(mǎn)足最大處理能力和最佳處理效果這一對矛盾中,要找到最佳差速度值,這個(gè)數值可以根據實(shí)際情況進(jìn)行上下調整,結合污泥流量和泥餅干度、上清液狀況來(lái)確定。

需要注意的是,在同等污泥流量和污泥濃度的情況下,差速度增加,扭矩降低,泥餅含水率增加;反之,差速度降低,扭矩增加,泥餅含水率降低。原則上要以最大的處理能力結合最佳的處理效果為原則來(lái)確定差速度參數,在絮凝劑用量保證在合理用量范圍內,離心機轉速固定,進(jìn)泥的濃度相對穩定情況下,設備處理能力和脫水效果完全取決于差速度的控制。

而扭矩同時(shí)還與離心機中干固體負荷有關(guān),所以要結合進(jìn)泥負荷來(lái)調整。在污泥濃度變化后,同等進(jìn)泥流量情況下,設備干固體負荷變化會(huì )導致扭矩變化,相同的差速度時(shí),進(jìn)泥濃度增加,扭矩增加。所以,在現場(chǎng)經(jīng)常會(huì )出現這樣的情況,很多時(shí)候扭矩很大,但出來(lái)的泥餅干度并不高,而有時(shí)候扭矩并不高,但泥餅干度很好,這就是由于不同設備負荷造成的影響,所以,了解泥餅干度,不僅僅是觀(guān)察設備扭矩參數,最終要以實(shí)際出泥泥餅為準。

如果進(jìn)泥負荷過(guò)大,差數度過(guò)大,不但會(huì )影響泥餅干度,同時(shí)也會(huì )使上清液質(zhì)量下降,影響污泥處理回收率。

5.絮凝劑加藥點(diǎn)的調整

絮凝劑加藥點(diǎn)的不同,會(huì )直接影響到藥泥混合、反應狀況,從而影響到絮體的狀態(tài)、強度和泥水分離狀態(tài),最終影響到絮凝劑的消耗量和污泥處理效果。絮凝劑加藥點(diǎn)有多種選擇,一般情況下,可以設置成污泥泵前加藥、污泥泵管道加藥和離心機污泥入口加藥。具體加藥點(diǎn)的設置和調整是根據污泥性質(zhì)、設備特點(diǎn)和絮凝劑特點(diǎn)決定的,一般通過(guò)實(shí)際應用試驗確定。

目前部分廠(chǎng)商生產(chǎn)的的離心機采用了物料混合液進(jìn)入離心機位置可調的方式,具體的調整可根據實(shí)際情況決定。

三.污泥脫水運行管理和工況調整的基本原則:

為了實(shí)現最佳的處理效果、最大的處理能力和最低的藥劑消耗,應該依照以下的原則進(jìn)行現場(chǎng)的管理:

1.污泥脫水機的處理能力控制在適當的范圍內,結合污泥流量、絮凝劑流量和差數度進(jìn)行調節,避免由于負荷突然增加造成設備過(guò)載使系統頻繁波動(dòng)和影響處理效果,同時(shí)又能夠實(shí)現較大的設備處理效率;

2.污泥濃度發(fā)生變化要及時(shí)調整絮凝劑流量和差速度,既要保證處理效果又要避免浪費;污泥流量加大或污泥濃度增加,絮凝劑流量跟蹤增加,差速度相應加大;污泥流量下降或污泥濃度降低,絮凝劑流量跟蹤降低,差速度相應減少;

3.泥餅干度表現要結合扭矩數據來(lái)確定最佳差速度數值范圍,原則上在不造成離心機堵塞和滿(mǎn)足處理能力情況下盡量使用較低差數度來(lái)實(shí)現更好的處理效果和節省絮凝劑消耗;

4.絮凝劑沒(méi)有最好,只有最適合,絮凝劑的型號和消耗量既取決于藥劑的品質(zhì)與污泥性質(zhì)的匹配,也取決于與設備結構類(lèi)型和運轉工況的匹配,只有三者得到最佳的運轉組合,才能實(shí)現最低絮凝劑消耗情況下,最佳的處理效果和最高的處理效率。

5.所有現場(chǎng)管理和操作人員所要做的工作就是:不斷觀(guān)察、及時(shí)調整和善于總結,盡可能在可能發(fā)生的各種變化中尋求所有工況參數最佳的、相對穩定的完美配合。一般情況下,這種觀(guān)察和調節最好1~2小時(shí)就應該進(jìn)行一次,要嚴格避免開(kāi)機后就將設備運行工況參數堅持很久或一個(gè)班次而不進(jìn)行任何調整的局面出現,現場(chǎng)的操作人員懶惰或責任心不強是造成污泥脫水車(chē)間長(cháng)期運行效率不高、處理效果波動(dòng)大和藥耗浪費的主要原因之一。

其它相關(guān)污泥脫水設備、設施的日常使用、清洗、維護保養和維修,請參考設備廠(chǎng)商提供的設備說(shuō)明書(shū)和設備操作規程。
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