在市政污水处理中，为避免污水产生的污泥造成二次污染，污泥处理与处置成为了非常重要的一环。污水处理过程中产生的污泥主要为初沉污泥、剩余污泥、硝化污泥及化学污泥，这些污泥的含水率基本上在90%以上，不便于运输和处置，因此污泥必须经过脱水后（含水率≤80%）才能进行处理和处置。
目前污水处理厂污泥脱水均采用机械脱水方式，污泥机械脱水主要包括：真空过滤脱水、压滤脱水、离心脱水。污泥经过脱水后其体积减至脱水前的1/5，大大降低了后续污泥处理和处置的难度。本文以温江科技园污水处理厂为例，通过对污泥离心脱水机运行参数的控制和调节，离心脱水机达到较优运行工况，并总结了脱水机优点及运行中的控制措施。
1 离心脱水机基本概况
1.1 基本情况介绍
某污水处理厂污泥脱水机采用德国韦斯伐利亚离心脱水机，一用一备，离心机主要由主驱动电机、辅助驱动电机、滚筒、调节盘、螺旋、外机壳及电器控制柜组成，其中副电机采用变频控制。
1.2 主要技术参数
离心机主要技术参数：
额定滚筒速度：3000rpm
转速差可调范围：4～12.5rpm
调节盘可调范围：47.5～50.5mm
处理能力：30m³/h
2 脱水机工作原理及性能参数
2.1 工作原理
污泥通过位于中心部位的送料管进入离心机，由于离心力的作用，固体颗粒物质在短时间内粘附于滚筒壁体，螺旋的转动速度稍微比滚筒壁体的速度高，污泥在螺旋的推动下经过转鼓前端锥形段后排出，上清液则通过溢流口流出，从而达到固液分离的目的。
2.2 性能参数
2.2.1 滚筒转速
滚动速度决定了污泥在脱水机里离心力的大小，决定着处理量和沉降速度。高速的转速带来的离心力使固体物质在较短的时间内粘附于滚筒壁体，从而改善澄清和分离的效果，有助于提高泥饼含固率。但滚筒速度过大会使污泥絮凝体的结构被破坏，反而降低脱水效果。
2.2.2 转速差
滚筒与螺旋之间的转速差，它的大小直接反应出螺旋转动的快慢，同时也影响着脱水机的分离效果和处理能力，是离心机运行中重要的需要根据运行情况调节的参数之一。提高转速差有利于提高排渣能力，但过高的转速差会使岸区缩短，导致污泥含水率升高，同时对上清液产生扰动，降低上清液的质量。
2.2.3 调节盘
离心脱水机在高速旋转过程中，由于离心机的作用使固体物质在滚筒内壁形成固、液环层。通过调整调节盘位置改变液环层厚度，从而改变分离与澄清效果。同一工况下把调节盘向外部移动形成一个较长的岸区，带来相应良好的脱水效率，同时澄清区缩短，带来相应较差的澄清效率，调节盘向内部移动则相反。
2.2.4 进泥量及干固体负荷
进泥量及干固体负荷影响离心脱水机的分离与澄清效果。当进泥量高于极限值时，扭矩随着进泥量增大而增大，同时不再受转速差控制，分离与澄清效果变差。在干固体负荷到达极限时，滚筒内壁环层厚度增加，在离心力作用下部分固相颗粒物质随料液排出机体，澄清效果变差。扭矩也随之不断的升高，直到离心脱水机自动停机。
3 离心脱水机运行控制实验分析
离心脱水机自运行以来，进泥量一直在10m³/h左右，每吨干污泥消耗药剂量约为9.84kg，稍微增加进泥量或降低加药量，就会出现堵机的情况，并且要连续运行才能满足生产需求。为了提高离心脱水机工作效率和降低运行成本，并结合工艺实际条件，进行了下列实验：
通过调整调节盘的高度从而改变液环层厚度，在不同的调节盘高度情况下，离心脱水机脱水效果见下表：
调节盘高度（mm） | 进泥量（L/h） | 进料浓度（g/L） | 转速差（r/min） | 泥饼含水率（%） | 上清液含固率（%） |
47.5 | 10.1 | 24 | 6 | 78.5 | 0.28 |
48.5 | 10.0 | 24 | 6 | 78.9 | 0.21 |
49.5 | 9.9 | 24 | 6 | 79.1 | 0.15 |
50.5 | 10.0 | 24 | 6 | 80.2 | 0.09 |
由上表可知，当离心脱水机调节盘高度增加时，泥饼含水率逐步升高，上清液含固率下降。当调节盘高度为在47.5mm、48.5mm、49.5mm时，离心脱水机泥饼含水率满足含水率≤80%的要求，且调节盘高度为49.5mm时，上清液含固率较低，因此采用调节盘高度为49.5mm作为调试离心脱水机脱水能力的恒定参数。
当进泥量、加药量分别每30min以2m³、50L递增，观察泥饼含水率、上清液含固率。当进泥量大于24m³/h，泥饼含水率和上清液含固率升高，通过增加药剂量上清液浑浊度与泥饼含水率无明显改变。通过实验当离心脱水机进泥量在18～26m³/h时，离心脱水机干固体负荷在432～624kg/h，当进泥量达到26m³/h时，离心脱水机分离、澄清效果明显变差。为确保离心机平稳运行，干固体负荷应控制在624kg/h以下。
实验过程中通过调整进料浓度，当进料浓度在12g/L以下，干固体负荷在359kg/h，离心脱水机进泥量能够达到设计处理能力，且泥饼含水率满足要求，但因出泥螺杆泵功电机功率的原因，导致堵机。
离心脱水机在运行过程中不仅受进泥量、污泥浓度的影响，其转速差、药剂量也直接影响着后续处理效果。通过调整离心脱水机转速差、加药量，从而确保污泥含水率达标。
当转速差小于5.4rpm时，离心脱水机扭矩不断升高，导致运行不稳定，因此脱水机转速差应控制在5.4rpm以上。
当加药量控制在630～910L/h时，离心脱水机均能取得较好的泥饼含水率，上清液含固率较为理想，从药耗控制方面考虑，离心脱水机加药量应控制在630～770L/h之间。
目前离心脱水机运行参数控制在进泥量为20m³/h，加药量为640L/h，转速差为5.5rpm时，脱水机运行效果良好。实验前离心脱水机处理每吨干污泥消耗药剂量约为9.84kg，在现运行工况下处理每吨干污泥消耗药剂量约为3.41kg，较实验前药耗得到有效的降低，同时也缩短了离心脱水机运行时间。
4 结论
（1）经过实验调试，该污水处理厂离心脱水机在调节盘高度为49.5mm，进泥量在20m³/h，加药量在630L/h，转速差在5.5rpm时，离心脱水机运行效果良好，药耗得到有效降低，满足生产需求，同时也缩短了离心脱水机运行时间。
（2）对离心脱水机性能参数的正确认识和掌握，是顺利完成污泥离心脱水的关键。
（3）控制离心脱水机进泥干固体负荷，降低对脱水机的冲击，从而确保离心脱水机的稳定运行。
