截至2000年，我国年产酒精约300～400万吨，工厂1050家，年排放高浓度有机废水达45万m³，尽管已有100余家酒精厂（或酒精车间）建造了污水处理工程，但有些关键设备，特别是固液分离设备，存在不少技术质量问题，影响污水处理工程的推广和发展。
因此，对LW400卧式螺旋沉降离心机进行定向改制，使之在原有通用性基础上具备较强的专用性，以便能成为以酒精废液原料为代表的大中型沼气工程原料前处理、消化液（污泥）后处理的专业化设备。
1 LW400卧式螺旋沉降离心机结构及原理
LW400卧式螺旋沉降离心机主要由无孔的转鼓、螺旋推料器、差转速器、机身、机壳和电控柜等部分组成。转鼓与螺旋推料器同心安装，两者之间借助于差速器以一定的差转速同向高速旋转。由于差速器产生转速差，螺旋推料器的转速比转鼓转速每分钟快3%。被分离的物料由进料管引入机中，在离心力的作用下，比重较大的固相颗粒沉积在转鼓壁上，由螺旋叶片将其推向转鼓小端的排渣孔推出；比重较小的澄清液是通过螺旋叶片的缝隙，在水压下由大端溢流口流出。这是一种连续进料、连续分离的高效分离设备。
在酒精废醪处理过程中，分离效果主要取决于分离机的分离因数、差转速和处理量。
（1）分离因数表示离心力场的强弱。提高分离因数，使生产能力和分离效果提高，但也增大了功率消耗及转鼓和螺旋的磨损。应在较低的分离因数下满足生产能力和分离要求。经试验，对酒精废醪固液分离而言，离心机的分离因数为1500左右。
（2）差转速大小，取决于排渣大小。提高差转速，排渣迅速，但出渣含水率高，回收率低；降低差转速，推料螺旋扭矩阻力大，排渣能力降低，转鼓易堵塞。经试验差转速选择25～30r/min。
（3）分离机的处理量大小，对分离效果影响较大。处理量大，使分离渣（固相）回收率低，含水率大；处理量小，提高固相回收率，但降低离心机的使用价值。处理量大小由进料泵和进料阀控制。经过改制该机由原来的处理量6～8m³/h，提高到8～10m³/h。
分离机对物料分离效果的好坏，是各种参数相互制约的结果，只有选择适当的参数，才能获得较佳分离效果。
2 改制方案的确定
根据酒糟原料粘度、粒度、比重等特性，确定从以下两方面对LW型离心机进行改进。
（1）在螺旋推料叶片上增设若干纵向叶片。为了提高机器的分离性能和固相的回收率，应使分离液在不影响处理能力的基础上，在分离机内尽量多停留些时间。故此，在螺旋推料叶片上面，增加了几十片纵向叶片，将机内液池中的液体，分隔成几十个相对独立的小区间，增加液体在分离机中的行程路线，使得被澄清的液体有秩序地沿着纵向叶片向转鼓大端的溢流口溢出，不会因为螺旋在分离时的搅动而使得已澄清的液体重新被搅乱，这样，减小了清液的浑浊度，提高整机处理能力，清液更澄清，固相回收率提高。
（2）对螺旋推料叶片工作面喷涂硬质合金。由于分离机的螺旋推料器是以3000r/min左右的速度旋转，螺旋叶片与转鼓间隙小于0.5mm，在酒精废醪中，往往存在一定量的砂子和较硬的杂物，这些杂物和砂子进入高速旋转的离心机后，势必会像磨砂机磨削金属一样，将螺旋推料叶片的工作表面磨掉，当螺旋叶片与转鼓间隙大于0.5mm时，将严重影响离心机的正常使用，不能完成分离工作。为了改变这种状况，除尽可能在物料进入离心机前清除掉杂物以外，在螺旋推料叶片的工作表面喷涂镍基碳化钨硬质材料，以提高螺旋推料叶片的抗耐磨性，延长了机器的使用寿命。
3 样机特点及改制效果
3.1 样机基本参数
LW400卧式沉降离心机与物料接触的部分均采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料制成。其主要技术参数如下：转鼓直径400mm；转鼓长度1200mm；转鼓转速2000～3200r/min；螺旋差转速30r/min；整机处理量8r/min；螺旋差转速30r/min；整机处理量8～10m³/h；分离形式：逆行；装机容量18.5kW；外形尺寸（长×宽×高）：2423×1650×742mm；主机总重量2500kg。
3.2 改制后固液分离效果
分离机改制前后进行对比试验，从结果可以看出，改制后的LW400型离心机其分离效果较改制前有一定的提高。渣回收率提高8.1%～8.6%，COD去除率提高9.3%以上，这样既有利于减轻后续污水处理的负担，又有利于增加生产蛋白饲料的产量。
长期以来，处理厌氧消化污泥基本采用絮凝剂加带式压滤机，设备投资和运行成本比较高。上海星火农场大型沼气工程 应用了改进后的LW400卧式螺旋沉降离心机，获得了满意的效果。经过对工程出水的多次测试，其COD含量均在100mg/L以下，达到了市环保部门的排放标准。
TS（固形物）的去除率与处理量有关，处理量小，去除率高；处理量大，去除率低。分离后的厌氧污泥是高效有机肥料，使用了固液分离机，可以减少工程中干化场的面积。
4 结论
（1）以酒精废液为代表的高浓度工业有机废水浓度高、粘度大、含沙量大、固形颗粒软，因此疏水性较差。用带式压滤、真空过滤、螺旋挤压等多种固液分离方式，均不能收到满意的效果，有的甚至根本分离不出。对通用型卧式沉降离心机进行改制，利用其高速离心沉降和无孔转鼓的特点，有效地解决了这个问题，固液分离机选型较为合理。
（2）在LW400卧式螺旋沉降离心机中的螺旋推料叶片上增设若干纵向叶片，大幅度提高了SS去除率，使分离后液相中的SS含量在9000～10000mg/L范围内。又由于在内螺旋表面喷涂硬质合金，提高了工作面的耐磨性。
（3）从改制后的运行效果看，该机不仅适用于酒精废液、溶剂废液、柠檬酸等高浓度工业有机废水的固液分离，同时亦适用于猪粪水、鸡粪水的固液分离，但后者应用时，应事先去除粪水内杂物。
