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离心机处理污水分离的应用条件

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离心机处理污水分离的应用条件


2016-08-15     分享次数:593   作者:DRE


城市污水处理厂的污水通过物理化学法及生物法经多道池沉降处理后,得到含水率约为97%的污泥(后面称其为原污泥),再经机械法脱水后,污泥含水率大多仍高达70~80%,使得污泥运输、填埋、固化成本高,土地占用面积大,且因污泥返溶、渗出等造成填埋地的二次污染,影响周边生态环境A.国家环保部于2010年11月26日发布了《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》,要求“污水处理厂以贮存(即不处理处置)为目的将污泥运出厂界的,必须将污泥脱水至含水率50%以下”B,将污泥含水率降低至50%以下,有非常巨大的意义。以不变固相质量为1,对应不同含水率的液相质量及污泥总质量如表1,由表1可知,将含固量为1 t的污泥含水率从97%降低至50%,即将污泥总质量从33.3 t降低至2 t,为污泥的后续处置大大降低成本,也为资源化利用创造了条件。      
污泥常采用卧螺离心机来进行固液分离处理。离心机是利用两不互溶介质间的密度差、在高速旋转的转鼓内产生强大的离心力进行固液分离的设备C,在混合介质的分离方面具有很明显的优点:其结构简单、占地面积小、安装方便、处理工艺简单、连续作业、分离效果好等D,影响卧螺离心机固液分离效果的因素主要有:分离因素、长/径比(即转豉总长度与内直径之比)、差转速、处理量、转鼓转速、转鼓半锥角、螺旋叶片的螺旋升角和导程等E,王文志F,从操作参数和工艺条件等方面分析了影响离心机分离效果的主要因素;任欣、田园等G,定性地分析了差转速对煤泥分离效果的影响。但因差转速的变化引起离心机固液分离效果研究很少见,离心机实际应用中,基本是凭经验调节差转速,缺乏科学依据,本文则研究不同差转速下原污泥固液分离效果并提出优差转速。
拟对卧螺离心机流道内的污泥在不同差转速下的流动及固液分离过程进行计算流体动力学(Computational FluidDynamics,简称CFD)仿真。卧螺离心机主要由转鼓、螺旋推料器、差速器、主辅电机、机座、罩壳、减震器等部件组成。           
    工作时转鼓、螺旋推料器同时同向高速旋转,转鼓与螺旋推料器在差速器的作用下形成一定的差转速(数值可由变频器程序控制调节)。原污泥经进料管的中心孔进入高速旋转的转鼓内,在高速旋转产生离心力的作用下,由于固液两相密度差的缘固,固相颗粒迅速甩向转鼓内壁并沉积在内壁上,与转鼓作相对运动的螺旋推料器上的螺旋叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的固体颗粒刮走并推向出渣口。分离后的清液经出液口溢流出转鼓,从而实现对原污泥的固液连续分离。
离心污泥脱水机控制面板主要分为2块,块为离心污泥脱水机系统的控制面板即参数调节面板,第二块为闭环系统,即参数调定后,进行系统切换,使机器运行于调定参数环境下,依靠电信号主动反馈,对机器进行自动控制。
    其中控制面板分自动、手动、停机、远控四种控制方式。
    自动控制方式:按“自动”控制按钮,该按钮由蓝色转变为红色。脱水系统根据PLC程序自动完成开机操作(加药泵开启后整个开机过程结束)。手动控制方式:按“手动”控制按钮,该按钮由蓝色转变为红色。此时用户可以根据实际需要对单个设备进行启/停操作。此时上方会出现操作说明,可以查看简单的手动操作流程。
    停机控制方式:按“停机”控制按钮,该按钮由蓝色转变为红色。脱水系统根据PLC程序自动完成停机操作(刀闸阀关闭后整个停机过程结束,如果进料超过1 min后系统还将进行自动冲洗操作)。远控控制方式:按“远控”控制按钮,该按钮由蓝色转变为红色,此时系统控制权交由上位机控制。

脱水机

脱水机

脱水机


    当控制面板参数设定完成,切换至闭环系统,智能控制系统将接管机器控制权限改为自适应反馈控制,此时系统保持恒扭矩运行,用户在平时监控时可以在这个界面查看各个环节参数,根据数据可以对设备进行微调控制。在这个界面,还可以看到温度、转差速、扭矩等数据的变化,如果接近报警点,可以提前对这些数据进行调整控制。同时,系统具备报警检测功能,所有机器运行中出现的问题都会记录,系统根据设定进行自我调节,当问题无法调节时,通过报警系统将控制权移交,改为手动操作。
    该成套系统原设计要求参数为:单机处理量≥30 t/d,进泥流量≥40 m3/h,进泥浓度为2%~5%,加药量≤8.0 kg/tDS,对应设计参数见表2。
在实际运行中,16台机器单机处理量如表3所示,进行参数折算对比后,其结果满足设计要求。同时,由于尚处于试运行期间,机器性能未大化(设计机器转速可达3 500r/min,调试时运行于2 400~2 880 r/min),还有进一步上升空间。
调试结果证明,该系统油润滑闭环自适应多台联动离心污泥脱水机完全适应该类印染废水处理环境。