污水處理廠臥螺離心機(jī)的運(yùn)行控制管理探討

曹丹雄

摘? 要：近年來(lái)，臥螺離心機(jī)系統(tǒng)在各種城市的污水處理廠中的污泥脫水機(jī)器中獲得的成功應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越多，臥螺離心機(jī)技術(shù)具有濃縮分離處理效果顯著、工作效率極高、管理極其簡(jiǎn)單、維護(hù)方便安全等眾多特點(diǎn)。結(jié)合分析我廠和現(xiàn)有的臥螺離心機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析比較了當(dāng)前影響臥螺離心機(jī)污泥的脫水控制效果提高的幾種主要干擾因素，找出了適用能提高臥螺離心機(jī)系統(tǒng)脫水調(diào)控效果最佳的脫水控制優(yōu)化方法，從而更加充分的發(fā)揮了離心機(jī)運(yùn)行的最高效率。

關(guān)鍵詞：臥螺離心機(jī);運(yùn)行控制;管理保養(yǎng)

一、設(shè)備基本原理介紹

1、臥螺離心機(jī)結(jié)構(gòu)及脫水原理

臥螺離心機(jī)系列設(shè)備主要的分離系統(tǒng)包括離心器轉(zhuǎn)鼓、螺桿、差速機(jī)構(gòu)系統(tǒng)、液位擋板、驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)備等系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)備組成。臥螺離心機(jī)設(shè)備技術(shù)是指通過(guò)利用固液懸浮間的兩物相間密度位差，在依靠強(qiáng)大的離心力系統(tǒng)綜合重力作用的情況條件下，加快水中顆粒和雜質(zhì)的懸浮沉降和分離速度，高效快速的實(shí)現(xiàn)固液自然懸浮分離。

二、我廠設(shè)備管理保養(yǎng)方案分析

1、我廠臥螺離心機(jī)現(xiàn)狀分析

1.1離心機(jī)配套的齒輪箱冷卻裝置問(wèn)題分析

該裝置使用時(shí)間年限較長(zhǎng)，機(jī)械運(yùn)動(dòng)負(fù)荷大，冷卻系統(tǒng)油泵磨損嚴(yán)重，密封件老化損壞，設(shè)備散熱情況出現(xiàn)問(wèn)題?，F(xiàn)冷卻裝置已做過(guò)部分更換或清潔維保，但仍出現(xiàn)故障問(wèn)題，建議給未更換冷卻裝置的機(jī)器進(jìn)行更換。

1.2轉(zhuǎn)鼓磨損問(wèn)題分析

離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓直筒體設(shè)備出現(xiàn)轉(zhuǎn)鼓直筒體磨損、變形跳動(dòng)。如不更換轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生振動(dòng)，最終可能導(dǎo)致運(yùn)行中轉(zhuǎn)鼓斷裂。為了保證設(shè)備安全，需更換轉(zhuǎn)鼓直筒體及轉(zhuǎn)鼓主軸承，經(jīng)重新維保校正動(dòng)平衡后，方可正常使用，徹底消除安全隱患，確保設(shè)備安全生產(chǎn)。

三、臥式螺桿離心機(jī)運(yùn)行控制分析

1不可調(diào)節(jié)的機(jī)械因素

1.1轉(zhuǎn)鼓直徑和有效長(zhǎng)度

有效輸送的沉降處理體積亦愈大，處理沉淀能力將愈強(qiáng)。而物料分子在離心機(jī)滾筒腔內(nèi)的滯留的時(shí)間亦愈長(zhǎng)，分離阻力系數(shù)也愈大，在同樣速度作用下，離心的效率亦會(huì)更好。不過(guò)，由于受材料形狀的尺寸影響，離心機(jī)回轉(zhuǎn)鼓板的最大回轉(zhuǎn)徑并不會(huì)無(wú)限制地增加，因?yàn)樽畲笤试S轉(zhuǎn)速已經(jīng)由于直徑的增加和離心力作用的降低而下降了。所以通?；剞D(zhuǎn)鼓管的公稱直徑比通常為在200～到一千mm之間，而長(zhǎng)徑比則一般保持在3倍～和四倍之間。

另外，大小與轉(zhuǎn)鼓的口徑均相等的雙螺桿離心機(jī)能夠在幾乎同等速度的容量狀況下，做到以一個(gè)轉(zhuǎn)速系數(shù)較低的差速來(lái)工作。原因主要就是由于大小與轉(zhuǎn)鼓口徑都相同的螺桿離心機(jī)構(gòu)，其螺桿輸宋污泥能力一般都要很大，那么為了要保證能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)在其同樣運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下的最大螺桿輸送污泥能力，小一點(diǎn)的轉(zhuǎn)鼓同樣也要超過(guò)豎直運(yùn)轉(zhuǎn)的離心機(jī)的口徑，也就意味著需要利用速度的改變或者增加速度的差速來(lái)完成。

1.2轉(zhuǎn)鼓

轉(zhuǎn)鼓按形狀可以分為深的液池和淺的液池，深的液池是用來(lái)處理淤泥和糊狀物，原理是由螺旋產(chǎn)生的高扭矩壓縮沉淀物使污泥脫水;淺的液池是用來(lái)處理粗糙的、內(nèi)部有間隙的顆粒沉淀物，使水分能通過(guò)顆粒間隙排泄（過(guò)濾）達(dá)到固相去濕。

1.3螺旋的設(shè)計(jì)

1.3.1螺距

螺旋的螺距指機(jī)器兩個(gè)旋轉(zhuǎn)螺桿和相鄰機(jī)器兩個(gè)螺旋葉片直徑之間的相對(duì)水平距離，它往往是整個(gè)設(shè)備當(dāng)中一個(gè)重要的一個(gè)工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)，它決定了螺旋輸送（沉淀物）的速度，越是容易輸送的沉淀物，螺距可以用得越大。螺距會(huì)直接影響污泥輸送工作上的成果。

當(dāng)機(jī)器兩旋翼螺桿直徑都達(dá)到了一定的高度時(shí)，螺距值也越大，螺旋角值就越大，污泥被堵塞到相鄰螺旋葉片直徑之間的輸送機(jī)會(huì)就也越大。同時(shí)，調(diào)大螺距就會(huì)很明顯的減少螺旋葉片直徑的轉(zhuǎn)數(shù)，使污泥在螺旋滾筒錐端葉間的分布很難達(dá)到一個(gè)均勻狀態(tài)，此時(shí)所引起的整個(gè)螺旋機(jī)器的內(nèi)部振動(dòng)和壓力會(huì)增大。

為能有效便于對(duì)污泥的運(yùn)輸分離，節(jié)距角不宜大，設(shè)置在約為6度范圍以內(nèi)最好，以便更有效的降低沉污泥的輸送回流或分離速度。

1.4設(shè)備的材料

凡是與物料及其揮發(fā)蒸汽接觸的部位，必須用耐化學(xué)和物理腐蝕材料制作。我廠福樂(lè)偉牌臥螺離心機(jī)通常采用奧氏體不銹鋼和雙相晶格不銹鋼。在特殊的項(xiàng)目，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)需要時(shí)，會(huì)用含高鎳為基材的合金材料，如哈司特鎳合金。要注意材料的部分相關(guān)化學(xué)濃度和操作時(shí)的操作溫度等。

2.可調(diào)節(jié)的機(jī)械因素

2.1轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速

滾筒轉(zhuǎn)速高低的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速方法，目前通常采用多電機(jī)三相交流變頻電機(jī)，直接調(diào)速或通過(guò)帶動(dòng)液壓電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)速高度要求越高，離心力作用則越是強(qiáng)大，有利于快速提高水泥餅粒表面的可溶性固含量。

但通常由于對(duì)轉(zhuǎn)速要求的過(guò)高，往往會(huì)因此導(dǎo)致水分破壞和污泥絮凝，降低最終脫水與凈化污泥效果。同時(shí)，對(duì)整個(gè)輸送物料裝置使用的三相電機(jī)轉(zhuǎn)速要求相對(duì)較高，對(duì)其整個(gè)三相機(jī)器系統(tǒng)造成的磨損面積較大，功率參數(shù)變化系數(shù)大，功耗損失較大，振動(dòng)噪聲損失面積過(guò)大、整個(gè)機(jī)器噪聲水平系數(shù)等因素對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生損耗相應(yīng)而增加。

2.2差數(shù)比

速度差直接影響到排出污泥的力度、泥餅度以及篩液品質(zhì)，是必須針對(duì)臥式螺桿離心機(jī)的工作狀況而加以調(diào)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)之一。雖然增大速度差速可以增加出污泥能力，但也會(huì)減少泥沙的脫水時(shí)間，脫水后的泥餅含水量大。同時(shí)，如果差速過(guò)大，會(huì)增大螺線小對(duì)澄清區(qū)液池的干擾，篩液品質(zhì)也會(huì)相應(yīng)不良。如果降低差速，則會(huì)增大淤泥厚度，泥沙的脫水時(shí)間也增大，泥餅在脫水后的含水率減少，螺旋小擾動(dòng)了澄清區(qū)內(nèi)物質(zhì)的同時(shí)，雖然篩液品質(zhì)相對(duì)較好，但是也會(huì)增大螺線小推濾負(fù)荷，首先應(yīng)避免泥沙因離心機(jī)排泥功能降低而產(chǎn)生的排泥不開(kāi)現(xiàn)象并及時(shí)堵塞物料，以避免產(chǎn)生大量帶泥篩液，然后就必須減小進(jìn)料速率或加大轉(zhuǎn)速差，某些種類的設(shè)備的功能自動(dòng)加速放電是當(dāng)一組扭矩超過(guò)一定最大值后，

設(shè)備會(huì)自動(dòng)減少泥漿和用量，增加微分速度，快速積累的泥漿環(huán)層將啟動(dòng)，減少扭矩值后，流量和差動(dòng)程度自動(dòng)恢復(fù)正常。這是一個(gè)有效的措施，以保護(hù)設(shè)備，但在長(zhǎng)期的操作，應(yīng)避免頻繁發(fā)生這種情況，因?yàn)樗侨菀资乖O(shè)備經(jīng)常不穩(wěn)定流動(dòng)和微分條件不穩(wěn)定，波動(dòng)過(guò)程中會(huì)影響治療效果，降低處理能力。

處理污泥能力提高與污泥處理的效果提升之間也存在某種矛盾。為了有效提高泥處理污泥能力，需要進(jìn)一步增加泥差速比，可能會(huì)適當(dāng)降低干泥料的制干度等;要真想快速提高泥餅度，必須想方設(shè)法減少泥餅度參差，從而進(jìn)一步降低泥處理污泥能力，所以要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬調(diào)試這項(xiàng)工作。

因此，應(yīng)根據(jù)物料性質(zhì)、處理量大小、處理要求及離心機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)確定差速度大小。 就是說(shuō)， 在現(xiàn)場(chǎng)要根據(jù)情況尋找到最佳的處理量、處理效果需求的差速值范圍， 以實(shí)現(xiàn)滿足泥餅干度的情況下盡可能高的處理能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

1離心機(jī)轉(zhuǎn)速位差的任意調(diào)節(jié)方式，對(duì)離心污泥系統(tǒng)的污泥脫水分離效果的影響范圍較大。根據(jù)污泥種類多少和淤泥性質(zhì)類型的不同，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可確定污泥離心分離機(jī)的兩個(gè)最佳工作點(diǎn)不同型號(hào)的"速度差曲線"，使離心機(jī)保持在其最佳的工作循環(huán)狀態(tài)條件下持續(xù)穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行。

2影響臥螺離心機(jī)的脫水濃縮效果好壞的重要因素還很多，且有各部分因素間相互作用因此，處理效果是上述各因素、操作參數(shù)綜合作用的結(jié)果，根據(jù)脫水硬化后所得的泥餅按最終污泥處置技術(shù)方法規(guī)定所規(guī)定要求獲得的污泥最佳的泥餅含水率值和粘固含量來(lái)進(jìn)行工藝調(diào)整，綜合考慮了產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)性等因素。

3注意更換各種超過(guò)規(guī)定使用壽命期限的過(guò)熱冷卻等裝置零件和主要部件，定期的對(duì)各種設(shè)備配件進(jìn)行檢修維護(hù)或保養(yǎng)，保證臥式螺桿離心機(jī)產(chǎn)品的連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)使用，延長(zhǎng)整機(jī)使用壽命。

4對(duì)于設(shè)備管理干部和生產(chǎn)操作崗位人員，要通過(guò)不斷跟蹤觀察，及時(shí)作出調(diào)整，善于進(jìn)行總結(jié)，在對(duì)一切工作可能隨之發(fā)生新的復(fù)雜變化判斷中，尋求實(shí)現(xiàn)各部門工作參數(shù)變化的最佳、相對(duì)較穩(wěn)定范圍的最完美工作協(xié)調(diào)。

參考文獻(xiàn)：

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