1 前言

矿制硫酸装置的污水因其水量大、酸度高、成分复杂而成为环境治理的一个难题，一般都采用中和、沉降工艺进行处理，尤其是处理过程中产生的硫酸污泥由于产生量大、含水率高、粘度大，造成难以处理、运输和堆存，更成为一个行业性的技术难题。

2 现状分析

2.1 污泥处理方法

该企业建有一套300t/h的硫酸污水处理装置，采用电石渣中和、自然沉降工艺并添加絮凝剂以提高沉降效果。正常生产情况下的污水量为150～200t/h，主要为自酸洗净化工序的稀酸洗涤水，其它还包括焙烧除尘水、生产场地及设备的冲洗水以及事故时的短期排放废水等。污水的酸度较高，含尘量大，水质较为复杂。

污水沉降池中沉降下来的污泥约300t/d，主要成分为矿尘，其它还包括污水中和反应产生的钙盐沉淀及金属盐类的氢氧化物沉淀，含水率较大，约70%～80%。

污水沉降池的底泥用污泥槽车送至污泥处理场进行自然晾干处理，然后由人工挖掘后用于水泥、砖瓦等建材的生产。

2.2 存在的主要问题

在长期的生产中，污泥处理的问题已日益突出，影响了污水处理效果及企业的进一步发展，主要在于：

（1）污泥处理场的环境污染

虽然该污泥处理场占地面约有1.5公顷，由于长期接收污泥，且污泥的自然晾干受自然条件的约束，效率低下，晾干周期较长。并且经自然晾干的污泥含水量仍然较高（20～25%），且粘度较大，较难直接用于建材的生产，故销路不畅，大量的污泥滞留在处理场中，该污泥处理场早已不堪重负，同时也给周边带来了一定的环境污染。

（2）影响污水处理效果及生产负荷

污泥处理场的处理能力不足直接影响了污泥的正常排放及污水装置的处理效果，并且间接地影响了硫酸装置的生产负荷。

（3）处理费用高

污泥的运输采用污泥槽车，运输费用较高，而污泥处理场主要为人工操作，人工费用也较高。

3 技改方案及过程

为彻底解决硫酸污泥的处理问题，企业在对目前国内污泥处理技术及设备进行大量调研的基础上，提出了采用污泥脱水离心机对硫酸污泥进行强制脱水的技改方案。

3.1 技改方案

企业根据本厂硫酸污泥的特点及处理量等工艺参数，对目前比较常用的带式、转筒式、滚压式及离心式污泥脱水机等进行了对比，选择了卧式螺旋卸料沉降离心污泥脱水机（以下简称离心机）对硫酸污泥进行离心脱水处理，具体的技术方案为：

（1）将沉降于污水沉淀池底部的底泥用立式污泥泵输送至污泥离心机进行脱水。

（2）经脱水的污泥（干泥）从下料口直接放至焙烧炉的渣灰皮带上随矿渣一起外输，离心液经离心机溢流口连续排放至新建的离心液池，再用污水泵送至硫酸污水处理装置进行沉淀处理。

3.2 技改过程

（1）初步试验情况

企业首先选用了1台LW500×1500-N型离心机进行污泥脱水的初步试验。该离心机由高速转鼓、螺旋和可调速的双驱动机械差速器等部件组成，属于锥柱型结构。装置投运初期的运行情况较为不正常，主要的问题为：

①脱水效率低，脱水后的污泥含水量仍然较高，约为20%，较难混入矿渣中。

②离心机运行不稳定，经常出现转鼓抱死及下渣口堵塞的现象，造成离心机振动大、过负荷跳车等现象，装置无法连续正常运行。

③离心液中含有大量的细小颗粒，重新返回到污水处理系统后增加了沉淀池中污水细小颗粒的相对含量，使污水中悬浮物的沉降性能下降，造成外排污水的悬浮物排放质量下降。

针对初步试验中出现的问题，企业进行了仔细地分析与研究，认为主要原因一是行业内在使用离心机对硫酸污泥进行脱水方面可借鉴的经验较少，在离心机的结构、选型上及操作、维护方面存在着较多需要摸索、改进的地方；二是离心液中的大量细小颗粒影响了硫酸污水的正常沉降，需改进离心液的处理方法。

（2）整改工作

根据分析结果，企业制定了改进方案，主要从离心机本体结构、离心液处理方法等方面进行了改进。

①离心机本体的改进

企业连同污泥离心机生产厂家一起对离心机进行了试验及改进，针对硫酸污泥粘度大等特性，主要进行以下方面的改进：离心机的型号由LW500×1500-N改为LW400×860-N。离心机转鼓表面喷焊硬质合金，工作长度由1500mm缩短至860mm。差速器功率由7.5kW改为11kW，副电机的功率由5.5kW改为7.5kW，主、副机的差转速从15r/min调整为35r/min。内螺旋表面喷焊耐磨层并降低内螺旋推料器速度，同时改进下渣口的位置，确保污泥出料正常，减少机内的污泥堆积。

经过整改后，较好地解决了离心机易堵及稳定运行的问题，离心机的处理量约为12～15t/h，可满足300t/d的污泥处理要求，单机的连续正常运行时间可达到20天左右。离心效率也有较大提高，脱水后的干泥含水量为10～12%左右，满足与矿渣一起混合外运的要求。

②离心液处理方法的改进

企业对硫酸焙烧炉下渣系统的渣灰熄灭器及下灰双轴的喷头进行了改造并重新进行配管，将离心液全部用于渣灰熄灭器及下灰双轴以代替清水对灰渣进行增湿。

离心液用于灰渣增湿后，一方面避免了离心液进入污水处理装置影响污水的处理效果。另一方面，离心液代替清净水对灰渣进行增湿，既可以节省清净水用量，并且离心液中的残存污泥还可混入灰渣中作为矿渣外卖，增加了经济效益，符合循环经济的工作要求。

4 技改效果

在经过一段时间的摸索、改进后，整套污泥离心脱水装置的运行逐渐正常、稳定，目前硫酸污泥已全部实现了离心脱水，离心液也全部回用于灰渣的增湿，基本上取消了污泥的槽车外运工作，原污泥处理场已基本停用，大大减少了对周边环境的污染，改善了企业的社会形象。

5 小结

该企业在国内同行业中率先运用污泥离心脱水技术，干泥作为矿渣外销以取得一定的经济效益，离心液则取代清净水作为灰渣的增湿剂，既避免了对污水处理装置的影响，又可节省大量的清净水源，在较好地解决了硫酸污泥处理难题的同时，也体现了循环经济的落实，取得了较好的经济效益、环保效益和社会效益。