离心机污泥脱水系统技术改造
摘要:根据污水厂离心机污泥脱水系统的实际运行情况，结合生产中大量的试验结果，分析影响离心机污泥脱水效果的主要因素(液环层厚度、速差、絮凝剂投加位置)，进行提高离心机污泥脱水效果的技术改造，总结使离心机稳定运行的管理与维护的经验。
离心机污泥脱水系统技术改造
处理能力２００００ｍ３／ｄ，污水处理系统采用倒置的Ａ２／Ｏ＋侧流除磷工艺，具有脱氮除磷功能，污泥脱水系统采用两套瑞典ＮＯＸＯＮ公司的卧螺离心机，进泥流量１５ｍ３／ｈ，*大干固体负荷为５００ｋｇ／ｈ，但离心机的运行情况一直不好，经常是两台离心机同时连续运转超过１８ｈ，还不能及时将系统的剩余污泥脱除，生化系统的运行稍有波动就会造成系统中积泥严重，导致污泥老化、污泥活性变差，严重时曝气池上布满死泥和生物泡沫，所以一旦出现冲击负荷，需要很长时间才能恢复生化系统的良好运行参数，缓冲能力很差，污泥脱水系统形成了制约生化系统稳定运行的瓶颈。为此，对污泥脱水系统进行技术改造，以解决污泥脱水系统的存在问题，为生化系统的工艺稳定创造了良好的条件。
１．更改污泥脱水系统工艺管线提高系统可靠性
因污水处理厂不允许停产，污泥脱水是关键的设备，必须有较高的可靠性，采用如图１所示的工艺管线流程，考虑到离心机故障时及离心机维修期间配套设备与离心机相互备用的关系，卧螺离心机、污泥进料螺杆泵、ＰＡＭ加药螺杆泵等如有１台出现故障，通过阀门的切换，仍能保证污泥脱水系统的运行。
原设计中，絮凝剂的投加点在离心机的污泥进口，这种投加方式的反应时间短。将絮凝剂投加位置改至污泥螺杆泵的入口处，如图１所示，这样可以通过螺杆泵的混合搅拌作用使ＰＡＭ与污泥更加充分的混合。实际运行表明离心机可以获得较高的工作压力，并且在絮凝剂的投加量相同的情况下，增加了脱水泥饼的含固率。
２．调整干固体负荷保证离心机负荷正常
离心机处理能力包括离心机的干固体负荷和水力负荷。干固体负荷是指每小时处理的不挥发固体(干污泥，ＤＳ)重量，以ｋｇ／ｈ表示；水力负荷指进入离心机的污泥流量，以ｍ３／ｈ表示，它与离心机进泥浓度(ＭＬＳＳ，ｇ／Ｌ)的乘积即为干固体负荷。
该卧螺离心机的*大干固体负荷为５００ｋｇ／ｈ，在脱初沉污泥时由于进泥浓度高(３５ｇ／Ｌ)，改造前采用满负荷１５ｍ３／ｈ进泥，在转速为２３００ｒ／ｍｉｎ时，离心机的干固体负荷可达５６０ｋｇ／ｈ，所以无论投加多大量的絮凝剂，上清液均极混浊，大量污泥从上清液返流管中流出。由于初次沉淀池的污泥含有大量泥砂，这种运行方式导致离心机的磨损严重，动平衡受到较大程度破坏，振动加剧。
鉴于上述情况，将离心机的进泥流量降低为１１．６ｍ３／ｈ，在转速为２３００ｒ／ｍｉｎ时，离心机的干固体负荷降为４０５ｋｇ／ｈ，脱水上清液十分良好，悬浮物在６３～１５０ｍｇ／Ｌ之间。表１是在离心机实际运行(转鼓速度２３００ｒ／ｍｉｎ)中取得的一组数据。
从表中可以看出，由于初沉池污泥的浓度高(３５ｇ／Ｌ)，离心机的干固体负荷可达４０５ｋｇ／ｈ，二沉池污泥因没有污泥浓缩池，进泥浓度低(７．５ｇ／Ｌ)，干固体负荷只能达到８５～１２０ｋｇ／ｈ，离心机几乎等于空转，单位时间内的处理能力大大降低，根本不能将生化系统产生的剩余污泥及时脱除。使用１０ｔ容量的污泥车，脱初沉池的污泥只需要１台离心机运行３．５ｈ即能装满一车，但脱二沉池的污泥则需要两台离心机运行６．５ｈ才能装满一车，而且，运行时必须增加ＰＡＭ的投加量，才能取得较好的脱水效果。通过技术改造，将二沉池的污泥回流到初沉池，技改后，污泥脱水系统运行时只需要脱初沉污泥不需要脱二沉污泥，离心机的进泥浓度一直保持在３０ｇ／Ｌ以上，大大减少了离心机的运行时间，并且大大减少了污泥脱水的投药量，离心机变为一用一备，系统稳定性、可靠性有很大增强。
通过上述运行情况，总结认为在实际运行中，必须通过调整水力负荷，来保证进入离心机干固体负荷不超过离心机的*大承受能力，否则，多余的干固体将从上清液中排出，上清液的悬浮物会急剧增多，并增加离心机电机的负荷；同时也应注意，应保证进入离心机的干固体负荷不小于离心机*大承受能力的６０％，否则，离心机不能充分发挥其性能。
因此在进行设备选型时，就应采取适当的措施保证进入离心机的干固体负荷不小于离心机*大承受能力的７０％，如果生化处理系统不能保证较高的排泥浓度，在设计时则应考虑安装污泥浓缩机，以提高离心机的进泥浓度，增强处理效果。
３．延长絮凝剂搅拌时间增强溶解程度
絮凝剂自动投加装置中存在一个问题就是ＰＡＭ溶药搅拌罐的容积偏小，絮凝剂的溶解时间偏短。污泥脱水系统在正常运行时离心机的干固体负荷约为４０５ｋｇ／ｈ，絮凝剂的投加量为１０００Ｌ／ｈ，加药搅拌罐的容积为１．０ｍ３，药剂的搅拌时间为６０ｍｉｎ，使用中发现搅拌罐中有相当数量的ＰＡＭ白色颗粒均匀悬浮在溶液中而没有充分溶解，后来通过又增
加了一台ＰＡＭ溶药搅拌罐，使药剂的搅拌时间延长至１２０ｍｉｎ，取得了良好的溶药效果。
４．增设高位水箱稳定自来水压力絮凝剂自动投加装置ＰＡＭ的浓度是根据稀释用水的水量来自动调节的，但厂自来水的压力很不稳定，造成稀释用水流量在１５００Ｌ／ｈ～３０００Ｌ／ｈ之间波动，导致ＰＡＭ的配制浓度不够稳定；并且，由于水压的波动造成稀释水经常从锥形溶药漏斗溅出，导致ＰＡＭ经常板结在漏斗壁上，几次造成絮凝剂自动投加装置故障停车。为此，在自来水入口设置���位水箱来保证稀释水压力的稳定，稀释水的流量稳定在１８００Ｌ／ｈ，取得了理想的运行效果。
５．设置污泥破碎切割机减少进泥杂质
由于离心机的结构特性决定了它对进泥质量的要求比较高，即使是很小的毛发与污泥混在一起也很容易造成堵塞，导致离心机在运行中因上清液返流管堵塞而被迫停机。根据运行经验，初次沉淀池的污泥中所含的毛发、棉纱等都比较多，为此，经过多方调研、咨询、试验，决定选用ＪＷＣ的污泥破碎切割机，安装在初次沉淀池污泥排出口，以期彻底解决这一问题。普通的污泥破碎机只对污泥起作用，将大块的污泥打碎成细小的污泥颗粒，而ＪＷＣ的污泥破碎切割机的功能很强大，它具有两组极其锋利的刀片，刀片之间有非常精密的配合，能将污泥中所含有的各种纤维类物质如破布、棉纱等，全部切成直径不大于１５ｍｍ的碎段，对塑料袋、塑料盒、卫生巾、小木块等，也能切成直径不大于１５ｍｍ的碎块。经过实际使用证明，使用了污泥破碎切割机以后，离心机的运行更加稳定，堵塞的周期大大延长。
６．增加自控设施采集离心机运行信号
污泥脱水系统原设计离心机的运行信号不能传送到中心控制室的计算机上，导致污泥脱水系统的加药量处于失控状态，操作人员为了省事，在夜晚经常将加药量调得很高。通过增设电量隔离器，将直接反映加药量的ＰＡＭ投加泵变频器的频率信号(４～２０ｍＡ信号)引入中控室计算机，就可对加药量进行连续监控并留下历史纪录，大大降低生产成本。
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