
在广州地区,一般大中型污水处理厂均采用重力脱水和机械脱水的组合,或者采用纯粹的机械脱水的形式。一般需处理的污泥含水率高达97%,经过脱水处理后,将泥饼的含固率提高至20%~30%,然后再进行其他处理。
一般大型污水处理厂常用的设备主要有带式压滤机、板框压滤机和离心脱水机。前两者由于是开放式作业,污泥和混合液容易在空气中形成带多种病菌的菌胶团,对操作人员的健康危害较大。越来越多的污水处理厂使用离心脱水机。
本文对污泥脱水部分的核心设备污泥离心脱水机的原理和关于离心脱水机(双变频驱动)在安装和调试过程中的主要问题进行了论述,以供各建设单位和施工单位参考和应用。
1 结构原理
离心脱水机主要由转鼓和带空心转轴的螺旋输送器组成,污泥由空心转轴送入转筒后,在高速旋转产生的离心力作用下,立即被甩入转鼓腔内。污泥颗粒比重较大,因而产生的离心力也较大,被甩贴在转鼓内壁上,形成固体层;水密度小,离心力也小,只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送杆的推动下,被输送到锥端,经锥端的出口连续排出,液体则由堰溢流排至机体外,汇集后排出脱水机。
离心脱水机关键的部件是转鼓,转鼓的直径越大,脱水处理能力越大,转鼓的长度越长,污泥的含固率就越高,但转鼓过大过长均会使性能价格比下降。所以合适的长径比是需要考虑的。
由于离心脱水机的操作是在全封闭的环境中进行,脱水机周围没有任何污泥及污水存在,也没有恶臭气味,可以大大改善运行人员的工作环境,因而受到广泛的青睐。
2 机电安装工程中需要注意的问题
2.1 设备吊装和搬运
对于大中型的离心脱水机,整体重量约在7t以上,在施工过程中,往往由于生产车间的起重设备无法兼顾所有的范围,所以必须对此大型设备的转移制定相应的措施,同时为了避免楼面承载,施工时,应采用枕木、工字钢和铁轨配合的方式,搭好运输通道,然后再使用滚筒在铁轨上滚动,配合现场起重装置,逐步将设备移动到设备基础上。
2.2 设备的定位
设备上作为定位基准的面、线和点对安装基准线的平面位置及标高的允许偏差为:平面位置±5mm,标高±5mm,机组找平时,横向水平度允许偏差为0.1mm;纵向水平度的允许偏差为0.05‰,不能用松紧地脚螺栓的办法调整找平。设备的铅垂度允许偏差为设备总长的1‰,不超过30mm;在设备外径大于2000mm时,方位允许偏差为15mm,外径小于或等于2000mm时,方位允许偏差为10mm。
2.3 对于设备本身平衡的保护
离心机的转动部分,在装配时的控制精度在百分之几到千分之几毫米之间,所以相关部位的保护就显得十分重要,否则会在转鼓运行时产生严重的不平衡震动。一般离心脱水机虽然多为整体安装,但安装时仍需注意以下部位的保护:轴承座、轴承、转鼓外壳、转鼓顶部、转鼓轴心、联轴器、螺旋输送器,严禁外力作用于这些部位,如需拆装,一定要严格按照顺序,不要用焊枪对零件进行加热,不能通过敲打滚珠的方式进行安装,而只能敲打轴承内外圈的端面;设备的前后轴承座不能互换,否则在现场无法进行同轴度的调校。
3 调试
主要按空载和有负荷两个阶段进行。
3.1 调试前的准备
(1)确定安全保护罩已装好。
(2)检查润滑油是否已按要求添加,同时去除轴承座内多余的油脂。为了使轴承充分润滑和防锈,在保存期间,整个轴承座可能注满油脂,若不去除过多的油脂,可能造成启动过程中轴承过热。
(3)检查皮带的张力,避免皮带过松易滑落并引起发热。
(4)确保所有的电线和配线不接触转动和旋转的零部件。所有的开关、接触器和继电器均经过安全测试。
(5)核对电机转向核变频器中设定的转速。
3.2 无负荷起动
在这种情况下,一般采用清水作试机的进料。首先应将转鼓的速度用手动设置的方式在变频器处降低至额定转速的85%左右,启动设备后,此阶段需密切留意异常的噪声核异常的振动。利用震动块进行测试,一般每个震动块的有效速度不超过7mm/s,偶尔的震动有效速度可在15mm/s,但如果经常出现,则需立即停机,查明原因后再进行启动,否则的话会严重损坏转子、转鼓及轴承。
待设备达到额定的工作转速后(约60~150s),逐渐进料,直至达到额定处理量(此过程亦须严密监查噪声和振动,如有异常,立即停机)。然后运行絮凝剂投加系统,在停机前,将进料量减小,然后运行清洗程序,看相关的阀门是否正常启闭,同时观察洗涤时间和洗涤液用量是否合适,并且一定要确保清洗液进入进料泵和污泥输入阀之间的管道,确认进料泵、管道和离心机主体均可有效冲洗后,关机方可进入有负载的调试阶段。
3.3 有负荷调试
步骤和注意事项与无负荷启动时基本是一样的,所不同的是,在这种状态下,关注的重点倾向于工艺调试,通过这个过程,将逐步确定液面高度、螺旋和转鼓之间的差速范围,合理的扭矩设定,并进一步确定清洗是否到位。
另外一个重要的问题就是絮凝剂的耗量在此阶段要得到体现,以便确定设备是否符合验收要求。
需要说明的是,这个过程需要一定的时间,为了获得较经济的组合,往往要贯穿整个试运行过程,甚至在正常运行中也需要经常进行绩效分析,在保证出泥合格的前提下,不断寻找经济的絮凝剂耗量。目前广州地区的污泥的絮凝剂耗量低至2.1kg/t(干污泥)。但受到污泥性质、絮凝剂质量的不同和操作管理水平的影响,这个数字经常在3~5kg/t(干污泥)的范围内。
4 结束语
以上是对离心脱水机的安装和调试工作的一些经验总结,需要说明的是作为污泥处理部分的核心——离心脱水机是一个集机械、电气和控制为一体的综合性设备,再加上其附属的相关配套设备,形成了一个有机的整体,所以在工程期间还需要密切注意整个系统的匹配和协调问题,而在运行管理中,该部分则一定要作为一个动态的不断优化的系统进行管理,才能达到良好的经济效果。