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离心机在处理污泥上的应用分析

  随着科技的进步,人们生活水平的提高,环保也一直是人们最为关心的问题,并且国家也相继的出台了相关的法律法规,对废水、废物、废气都有着严格的规定。目前生产中、生活中的污水处理设施都产生了大量的剩余污泥,污泥是在污水处理过程中形成的一种含水率极高的含固液体,容积可达其所含固体容积数倍,它若得不到很好的处理,则会影响污水处理的正常运行,造成二次污染。因此,污泥的处理对于有关人员来说,是一个很重要的问题,而且随着工业生产的飞速发展,人民生活水平的提高,污泥数量年年有增无减,防止环境污染更为迫切。石油化工污泥来自隔油、浮选、生化等处理装置,主要由油泥、浮渣及活性污泥组成,这三种污泥性质各异。

  浮渣产生于浮选处理装置,是投加混凝剂所形成的产物,由带负电荷的亲水性胶体粒子组成,其颗粒大小不一,内部含有大量的污油,脱水性能很差活性污泥来自生化处理装置,污泥的胶体颗粒很小,与其体积相比,其表面积则很大,因此,由于表面张力的作用,吸附的水分也就很多,且其脱水性能反而恶化。浮渣与活性污泥在整个污泥处理中占有相当大的比例研究其脱水性能是污泥处理研究的主要内容。

  我污水处理车间有老区和新区两套泥渣处理装置,其中老区主要处理浮选池中产生的浮渣,新区装置主要处理A/O系统产生的剩余活性污泥,最早使用带滤机进行处理,后经过综合考虑引进德国福乐伟卧式螺旋离心机。

  1离心机与带滤机原理及影响因素

  1.1卧式螺旋离心机

  利用离心沉降法来分离悬浮液,用螺旋方法卸料的泥水分离机器,同其它类型的离心机的污泥脱水机相比,具有应用范围广,连续操作,自动化程度高,生产能力大,单位产量耗电量少,无滤网滤布,结构紧凑,占地面积小,维修方便等优点。

  1.2带式压滤机

  带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层,从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过,依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力,把污泥层中的毛细水挤压出来,获得含固量较高的泥饼,从而实现污泥脱水。带式压滤机工艺的开发成功的关键是滤带的开发,是合成有机聚合物发展的结果,目前在国内发展迅速。

  2离心机的影响因素

  2.1差转速

  介质不同沉降速度就不同,污泥的絮凝效果也不一样。我车间离心差转速控制在1-5转/分。差转速越大则处理污泥越快,处理的污泥量增大,含液量也增加。轴功率会降低,分离效果会会降低即滤后液中的固含量会增加。因为差速加大,实际上在转鼓内起到了搅拌使用。

  2.2转速

  通常来水转速越高,处理的效果越好,污泥脱水率越高,滤液也越清。但并不是越高就说明处理效果是越好的。正常来说沉降效果较好的污泥,提高转速轴功率也会越大,但是容易引起固料来不及推出,容易堵塞螺旋输送器。因此要根据生产的实际情况来决定适合的转速。

  由于我单位离心机处理的是浮选池产生的浮渣和生化池产生的活性污泥,处理时有一定的难度,必须控制好离心机的转速,我车间离心机的转速一般控制在2000—3200转/分。主要因为:泥渣通过絮凝剂作用而凝结成的胶合物不很稳定,在一定的外力作用下又会分开。该交合物作为整体与水体介质存在一定的密度差,在离心力的作用下,原来较小的密度差会得到放大,进而到达快速分离。其内部包含有架桥作用和范德华力牵引而成的两部分——高分子絮凝剂和含油较高的胶粒。虽然作为整体后,其终合密度略大于水,而作为内部个体,含油较高的胶粒的密度小于高分子絮凝剂的密度,因此,随着离心机转速增大,含油较高的胶粒和高分子絮凝剂的密度差引起的离心力随之增大,当该离心力大于相对稳定的胶合物内部两组成之间的架桥作用和范德华力合力时,絮凝作用失败,胶合物稳定系统被破坏。因而出现分离效果下降,产泥量减少。

  2.3絮凝剂

  选择适合的絮凝剂也是处理污泥的关键,我车间选择聚丙烯酰胺处理污泥,不同的污泥种类选择不同型号的药剂,例如浮渣采用非离子型的较好,活性污泥则采用阳离子型的较好。主要是区分相对分子质量的大小和电性。

  2.4絮凝剂的溶解浓度

  药剂的溶解浓度原则采用较低的浓度,为了增大药剂与浮渣的接触表面积,缩短药剂与浮渣的反应时间,有利于药剂与浮渣快速混合。但是,如果浮渣固含量较高,再采用较小溶解浓度的药剂,就会有几方面的弊端。第一单位时间消耗药剂量增大,生产药剂的频率加大,生产药剂的周期缩短,药剂的熟化时间就不足,影响药剂的溶解效果,会造成药剂的浪费。第二单位时间消耗药剂量增大,生产药剂需要一定的时间(我车间大约40分钟),会造成药剂供应不上。第三消耗药剂量较大,消耗的新鲜水量增大,浪费较多的新鲜水,产生较多的滤液,增大二次污染。

  2.5泥渣的处理量和泥渣的含水率

  离心机处理浮渣的量和出口泥饼的效果是离心机的重要指标。浮渣的含水率与浮渣的固含量有关系,即浮渣的含水率越高,浮渣的固含量越低;浮渣的含水率越低,浮渣的固含量越高。离心机处理浮渣的量和浮渣的固含量有较大的关系。离心机入口浮渣的固含量有一定的要求,一般情况下不能过高(4%),采用2%比较合适。入口浮渣固含量较高,虽然在一定程度上提高离心机的处理量(浮渣固含量相同的情况下),但是必须选用较高的药剂溶解浓度,不利于浮渣与药剂的快速混合,影响分离效果。采用较低的浮渣固含量,就可以选用较低的药剂溶解浓度,有利于药剂与浮渣的快速混合,可以得到较好的分离效果。污泥腐化时间较长会造成恶性的循环,会造成离心机堵塞絮凝效果不佳,我车间一直保持着良性的循环,每天都进行排泥、脱水,保持着入口泥渣一定的固含量与活性,使离心机运转更加平稳。

  3污泥处理的最终选择

  我车间经过两次改造都选用德国福乐伟卧式螺旋离心机,由于投用生化装置,此装置所产剩余污泥泥量大,对输送及处理均有一定的困难,至使泥渣处理装置将原有的带式压滤机改为两相分离离心机,增设一台两相分离离心机、两台泥渣泵、两台新水泵、两台计量加药泵及相应设施,并有自动制药加药系统。我们在车间领导的带领下对离心机的运行参数和加药系统进行实验性摸索,总结出一套适合我们车间工艺的运行参数。

  综上所述,离心机处理污泥的技术时现在国内外比较先进的技术,在各行各业都有广泛的应用,污水处理工艺以及污泥的处理工艺问题已经阻碍了国内企业的现代化的进程。我们应该积极引进先进技术,研究先进的处理工艺,使污泥的处理真正能够达到无害化、资源化。目前污水处理车间引进的两台德国福乐伟卧式螺旋离心机对处理泥渣和活性污泥都有着良好的效果,解决了污泥处理上的难题,为分公司污水达标排放打下了良好的基础。