衛(wèi)華+黃正漢+牛禮躍

摘 要：臥螺離心機(jī)具有節(jié)省絮凝劑投加量（一般絮凝劑投加量為1.2kg/t DS）、避免濾網(wǎng)沖洗和定期更換、不需要操作人員進(jìn)行調(diào)控、占地面積小且對工作環(huán)境污染小等優(yōu)勢，因此近年來在國內(nèi)污水處理廠的應(yīng)用日益廣泛。影響臥螺離心機(jī)分離性能的因素很多，且這些因素間的關(guān)系錯綜復(fù)雜，因此本文將對臥螺離心機(jī)分離性能的影響因素進(jìn)行探討，以期指導(dǎo)臥螺離心機(jī)的工程設(shè)計與應(yīng)用工作。

關(guān)鍵詞：臥螺離心機(jī)；分離性能；影響因素

中圖分類號：X703.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）10-0004-01

1 結(jié)構(gòu)參數(shù)對臥螺離心機(jī)分離性能的影響

第一，轉(zhuǎn)鼓長徑比的影響。大長徑比可以延長污泥在臥螺離心機(jī)內(nèi)沉降停留時間以及脫水干燥時間，從而提高臥螺離心機(jī)的分離性能。然而當(dāng)轉(zhuǎn)鼓長徑比增大到一定程度時，雖然可以延長污泥沉降停留時間，提高污泥脫水分離效果，但是整個污泥脫水過程需要很大的能耗、占地面積大也增加了轉(zhuǎn)鼓在長度方向上的燒度彎曲與工作不穩(wěn)定性。綜合考慮上述因素，在機(jī)械設(shè)備設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)臥螺離心機(jī)處理污泥的特性及轉(zhuǎn)速等因素來選擇適宜的長徑比。近年來國內(nèi)廠商生產(chǎn)的臥螺離心機(jī)和污水處理廠使用的臥螺離心機(jī)向著適當(dāng)加大長徑比的方向發(fā)展，例如海申機(jī)電生產(chǎn)的LW520EII及LW620EII的長徑比達(dá)到了4.1，深圳濱河污水廠進(jìn)口的臥螺離心機(jī)的長徑比達(dá)到4.3。

第二，轉(zhuǎn)鼓半錐角的影響。較小的半錐角有利于污泥的沉降停留，不利于污泥在在轉(zhuǎn)鼓錐段處的擠壓脫水；較大的半錐角有利于固相脫水，但是要以增大軸向推力、輸渣功率、增加螺旋葉片的磨損為代價并使輸渣效率降低。雖然半錐角大則懸浮液受到的離心擠壓力大而利于脫水，但是螺旋推料器的推料扭矩需要增大，葉片的磨損也會加大，若磨損嚴(yán)重會降低脫水效果，同時也會因為半錐角大導(dǎo)致臥螺離心機(jī)不能正常工作。

第三，進(jìn)口入射角的影響。不同的入射角直接反映污泥入射到臥螺離心機(jī)螺旋流道內(nèi)的流速不同，對螺旋流道內(nèi)污泥的擾動情況也不同。為了說明進(jìn)口入射角對臥螺離心機(jī)分離性能的影響，有研究者分別采取進(jìn)口入射角30°、45°、60°和90°來進(jìn)行模擬仿真，結(jié)果表明在進(jìn)口入射角為30°時，臥螺離心機(jī)內(nèi)流道內(nèi)流體的湍動能較小，說明進(jìn)料污泥在徑向方向上對污泥的擾動作用較小，污泥的軸向速度更加適合污泥進(jìn)入到流道內(nèi)，而且有利于污泥固液兩相的分離，從而加快了污泥在轉(zhuǎn)鼓錐段處的污泥擠壓脫水。為在螺旋推料器管道上體現(xiàn)進(jìn)口入射角30°，只需要根據(jù)流體流線型來設(shè)計污泥進(jìn)口管道路線，沿著螺旋流道設(shè)置傾斜的擋板，同時也可避免污泥進(jìn)口入射角為90°時轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)死區(qū)。

2 差轉(zhuǎn)速和液環(huán)層對臥螺離心機(jī)分離性能的影響

2.1 差轉(zhuǎn)速對臥螺離心機(jī)分離性能的影響

差轉(zhuǎn)速體現(xiàn)污泥在轉(zhuǎn)鼓沉降段的停留時間，小差轉(zhuǎn)速體現(xiàn)沉渣停留時間長，離心時間長，擠壓時間長，液相擠出的越多，沉渣含水率越低，但是污泥處理量很低而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益較差；大差轉(zhuǎn)速體現(xiàn)沉渣停留時間短，固液分離時間短，對污泥的擾動較大，污泥處理量大。但我們必須清醒地認(rèn)識到，沉渣停留的時間并非越長越好，停留時間過長將導(dǎo)致沉渣無法從排渣口及時排出，堆壓在螺旋通道上易造成堵料使輸渣失敗。

2.2 液環(huán)層厚度對臥螺離心機(jī)分離性能的影響

作為臥螺離心機(jī)進(jìn)行工藝優(yōu)化時的一項重要參數(shù)，液環(huán)層厚度一般是在停機(jī)狀態(tài)下通過手動調(diào)節(jié)液位擋板的高低來改變的。通過調(diào)節(jié)液環(huán)層的厚度可以改變轉(zhuǎn)鼓內(nèi)干燥區(qū)的長度，降低液環(huán)層厚度，濾液的含固量會增加，泥餅含水率會隨著降低；增加液環(huán)層厚度，可以提高濾液質(zhì)量，但泥餅含水率也隨之增加。因此，在調(diào)控液環(huán)層厚度時必須要兼顧泥餅含水率和濾液濃度兩個方面。

3 污泥性質(zhì)對臥螺離心機(jī)分離性能的影響

實踐表明，污泥的性質(zhì)（如污泥顆粒的大小及分布、表面電荷情況、進(jìn)泥含水率、糖類含量、蛋白質(zhì)含量、污泥齡及絲狀菌長度等）會對臥螺離心機(jī)的分離性能產(chǎn)生影響。以污泥化學(xué)組成為例，污泥中的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和核酸等有機(jī)物對水分具有吸附能力，研究表明污泥中每克蛋白質(zhì)可吸附約4～5g水，另外在微生物表面包裹的大分子胞外聚合物對水分也有很強(qiáng)的吸附能力，因此降低污泥中有機(jī)物含量可以提高臥螺離心機(jī)的分離性能；以水分布為例，污泥中的自由水可以通過機(jī)械力來去除，而束縛水與污泥中的固體顆粒有較強(qiáng)的結(jié)合力，不能被常規(guī)的機(jī)械力分離，很難通過機(jī)械法降低泥餅的含水率，為此有研究者研究了污泥經(jīng)凍融處理后再進(jìn)行臥螺離心機(jī)脫水的效果，結(jié)果表明，污泥經(jīng)過凍融處理后，其中的自由水可以通過離心脫水完全去除，同時約50%的間隙水也可以被除去，脫水后泥餅的含水率可以從90%降低到64%。

4 結(jié)語

在幾十年的發(fā)展歷史中，臥螺離心機(jī)在結(jié)構(gòu)參數(shù)、性能上變化很大，在污水處理廠中得到了廣泛的應(yīng)用。本文的研究表明，為了提高臥螺離心機(jī)的分離性能，需要從結(jié)構(gòu)參數(shù)、差轉(zhuǎn)速、液環(huán)層及污泥性質(zhì)等多個方面考量。

參考文獻(xiàn)

[1]張賽濤.污水處理廠臥螺離心機(jī)運行技術(shù)研究[J].給水排水，2013（S1）.

[2]武兵.低耗高干度型污泥脫水離心機(jī)的設(shè)計研究[D].河南工業(yè)大學(xué)，2014.

[3]王國輝.臥螺離心機(jī)的運行調(diào)試[J].中國化工貿(mào)易，2014（28）.