前面对板框压滤机的运行管理细节进行了描述,有板框压滤机的运行人员感兴趣可以回看前面几周的内容,本文将围绕卧式离心机的工艺运行细节展开讨论。在污泥脱水的机械种类中,离心机也是污水厂采用的一种类型。离心机就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快经过药剂调理后的污泥中颗粒的沉降速度,把污泥中不同沉降系数和浮力密度的污泥颗粒和水分离开的一种机械,在一些特殊用途的场合,比如化工行业、制药、食品等轻工行业中较多使用,污水处理厂中也有部分使用,但是市场占有率不如带式压滤机、板框压滤机等高,但是也在一些污水厂中使用。
1、离心机分为几种类型,主要有过滤离心机、沉降离心机、分离机和萃取离心机等。污水厂主要使用的是分离机,污泥由安置在螺旋轴内的供料管送入脱水机螺旋轴。絮凝剂也同时注入供水管内,污泥在供水管内与絮凝剂混合而呈絮状;当螺旋轴高速旋转时,污泥在离心力作用下与水分离,呈絮状堆积在螺旋周围的筒体内。螺杆外的这个圆筒与螺杆的旋转方向相反,脱水后的水从污泥供给侧排出;而污泥在脱水过程中由螺旋输送,脱水后呈块状从污泥出口排出。
2、卧螺离心机型和直体型的区别在于污泥出口周围的结构。在直体型中,排泥口周围的横截面积变化很快,可以对污泥施加强大的挤压力。与直体式相比,排出的脱水饼的水分含量较低。在污水厂中,基本都采用的是卧螺式离心机。
3、污水厂对于卧螺式离心机的运行管理首先需要对离心机的基本原理进行了解。在现实生活中,经常能见到一种力,那就是离心力。比如人们坐在一辆高速行驶的汽车里的时候,在转弯的时候,身体会感到有一种力把自己向车厢外甩出去,这种力就是离心力,是物体在非直线运动中存在的一种现象。在微分几何中的斯托克斯定理计算了在旋转的力场中这种力的大小,在卧螺机的设计中,利用斯托克斯定理计算出污泥悬浮固体颗粒在液体中的沉降速度,从而设计出卧式螺旋离心机进行污泥脱水,所以说卧螺机的基本原理就是采用离心力来实现加入絮凝剂后的污泥固液分离的。
4、斯托克斯定律:如果在离心力场中,则颗粒的沉降速度为:V =[D2 (P1-P2)]×rω2 /18η
1)从公式中可以看出来,颗粒的沉降速度与颗粒的直径成平方关系,与颗粒和液体的密度差成正比,与液体粘度成反比。在分离过程中,颗粒的沉降速度越快,分离效果就越显著,斯托克斯定律表明了分离效果与物性参数的基本关系。
2)这个公式也说明离心机分离效果是和与颗粒尺寸, 粘度及进料量有关的,这些参数应用到污水厂的污泥生产中,也就反映了卧螺式离心机在运行管理中,通过合理的选择和投加PAM,可以使污泥中污泥颗粒和水分离的效果明显,药剂完全和污泥颗粒反应结合成更大的颗粒,上清液中药剂的含量很低,上清液的粘度不受药剂的影响,这样离心机的作用也就发挥的越好,也是脱水后污泥的含水率更低的调整方式,所以药剂的选择在离心机的使用中使很重要的一项工作。
3)污水处理厂一定要结合本厂的污泥性状的实际变化情况,定期进行絮凝剂的小试,保持PAM药剂的絮凝效果,这样才能保证卧螺离心机的良好工况的发挥。
5、卧螺离心机就是利用斯托克斯定理的离心力作用下的一种螺旋卸料沉降离心机。主要由高转速的转鼓、与转鼓转向相同且转速比转鼓略低的带空心转轴的螺旋输送器和差速器等部件组成。当要分离的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。高速旋转的转鼓产生强大的离心力把比污泥的上清液(主要是水)密度大的污泥中的固体颗粒甩贴在转鼓内壁上,形成固体层(因为环状,称为固环层);水分由于密度较小,离心力小,因此只能在固环层内侧形成液体层,称为液环层。由于螺旋和转鼓的转速不同,二者存在有相对运动(即转速差),利用螺旋和转鼓的相对运动把固环层的污泥缓慢地推动到转鼓的锥端,并经过干燥区后,由转鼓 圆周分布的出口连续排出;液环层的液体则靠重力由堰口连续“溢流”排至转鼓外,形成分离液。通过这样完成了污泥的离心脱水过程。
6、在污水厂的实际脱泥的运行过程中,每天的污泥的泥质和泥量都会在一定得范围内发生变化,为保证离心机最佳的脱水效果,污泥车间的运行人员,要根据进入污泥的性质(生化污泥为主还是初沉的无机污泥为主),加药后的分离后液体清澈度与泥饼含水率的要求,以及卧螺机设计处理能力等因素,合理地选择离心机有关参数,如:处理量Q,溢流板直径D,差转速等,以获得较满意的分离效果。
7、从斯托克斯公式中我们知道,转鼓的转速是和分离效果是有关系的。随着转鼓转速的上升,分离效果提高,螺旋与转鼓之间的差转速随之增大,处理能力加大,但离心机的振动、噪声也随之增加,使用寿命会有所下降,因此一般在能满足分离要求的前提下,选用合适的转速是十分重要的。
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