華祥 馮海軍 張國(guó)順 王廣設(shè) 曹慶華

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)

臥式螺旋離心機(jī)在焦化廢水處理中的應(yīng)用

華祥 馮海軍 張國(guó)順 王廣設(shè) 曹慶華

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)

闡述了臥式螺旋離心機(jī)污泥脫水的流程及原理，介紹了臥式螺旋離心機(jī)在焦化廢水處理中的具體應(yīng)用。通過(guò)對(duì)影響臥式螺旋離心機(jī)運(yùn)行效果的關(guān)鍵因素加藥量、轉(zhuǎn)速、差數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化，污泥含水率由97%下降至70%，取得了良好的效果。

離心機(jī) 焦化廢水 污泥 應(yīng)用

0 前言

隨著安鋼生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，安鋼焦化廠酚氰污水處理系統(tǒng)在2009年進(jìn)行了適應(yīng)性改擴(kuò)建，為了進(jìn)一步滿(mǎn)足擴(kuò)建后焦化廢水處理后水質(zhì)的要求，改擴(kuò)建時(shí)在原A/O法處理工藝流程的基礎(chǔ)上對(duì)污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行了完善，使用了一臺(tái)由阿法拉伐公司生產(chǎn)的型號(hào)為ALDEC45的臥式螺旋卸料離心機(jī)，該臥式螺旋離心機(jī)的使用有效地解決污泥脫除困難的問(wèn)題，處理后焦化廢水指標(biāo)得到了明顯的改善。

1 原工藝概況

焦化酚氰污水工序原有污泥脫水工藝中剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池，進(jìn)行污泥濃縮處理，污泥濃縮后用污泥泵送至煤場(chǎng)。由于經(jīng)污泥濃縮池后污泥含水仍在95% ～97%［1］，進(jìn)入煤場(chǎng)后造成煤場(chǎng)環(huán)境差，一定程度上增加了配合煤的水分;同時(shí)由于操作不便，使污泥不能及時(shí)排出，導(dǎo)致系統(tǒng)中污泥量增加，進(jìn)而使處理后廢水COD含量增加。為滿(mǎn)足生產(chǎn)及環(huán)境的要求，需對(duì)焦化廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥做進(jìn)一步的脫水處理，為此，改造時(shí)在焦化廢水處理中采用了臥式螺旋離心機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行機(jī)械脫水。

2 臥式螺旋離心機(jī)脫水原理

2.1 臥式螺旋離心機(jī)脫水流程

臥式螺旋離心污泥脫水機(jī)組主要由臥螺離心機(jī)、全自動(dòng)絮凝劑制備投加裝置、進(jìn)泥泵、加藥泵、螺旋污泥輸送機(jī)、流量計(jì)、電磁閥和全自動(dòng)控制系統(tǒng)等構(gòu)成。其流程如圖1所示。

圖1 臥式螺旋離心機(jī)脫水流程

2.2 臥式螺旋離心機(jī)脫水原理

圖2 臥式螺旋離心機(jī)示意圖

臥式螺旋離心機(jī)主要由高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相同轉(zhuǎn)速略低的螺旋和差速器等部件組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。當(dāng)污泥進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓腔后，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，污泥顆粒由于密度大，離心力也大，因此污泥被甩貼在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，形成固環(huán)層;而水的密度較小，離心力也小，只能在固環(huán)層內(nèi)側(cè)形成液環(huán)層［2］。由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同，二者存在一定的轉(zhuǎn)速差，因此螺旋將沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的污泥推向轉(zhuǎn)鼓小端出口處排出，分離出的分離液從轉(zhuǎn)鼓的另一端排出。差速器的作用是使轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間形成一定的轉(zhuǎn)速差。污泥中投加絮凝劑，可以使分散的污泥顆粒聚集，從而產(chǎn)生較大的絮凝體，以加速泥水分離。

3 臥式螺離心機(jī)在焦化廢水處理中的具體應(yīng)用

3.1 調(diào)整污泥處理量

來(lái)自二沉池及混凝沉淀池的污泥共計(jì)360 m3/d，經(jīng)12 h～24 h濃縮后，進(jìn)入臥式螺旋離心機(jī)進(jìn)行污泥脫水。在實(shí)際運(yùn)行中，必須通過(guò)調(diào)整進(jìn)入離心機(jī)的污泥量，來(lái)保證離心機(jī)的脫水效果，當(dāng)進(jìn)泥流量達(dá)到一定程度，所帶入的懸浮物含量超過(guò)了離心機(jī)所能承受的負(fù)荷時(shí)，會(huì)造成泥餅含水率增加，上清液帶泥增多，此時(shí)應(yīng)該減少進(jìn)泥流量，使離心機(jī)脫出的上清液清澈。但進(jìn)泥量過(guò)小，將造成能耗的浪費(fèi)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求離心機(jī)每天工作8 h，設(shè)計(jì)處理量為15 m3/h～20 m3/h，為保證離心機(jī)的正常運(yùn)行，又能滿(mǎn)足污泥脫水后的要求，在運(yùn)行中將離心機(jī)的處理量設(shè)定為18 m3/h。

3.2 穩(wěn)定絮凝劑投加量

為了保證離心機(jī)的脫水效果，需要在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的入口處投加聚丙烯酰胺高分子絮凝藥劑，絮凝劑的投加量是根據(jù)處理量及藥劑投加濃度而定的，一般要求藥劑投加濃度為0.1%，投加量為3 mg/L，經(jīng)計(jì)算每天投加的聚丙烯酰胺為8.6 kg，而且絮凝劑的投加必須均衡、穩(wěn)定，因此采取了全自動(dòng)絮凝劑制備投加裝置。

3.3 降低轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速

增加離心機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以使作用在污泥上的離心力相應(yīng)增加，使污泥進(jìn)一步脫水。但如果作用力太大，會(huì)導(dǎo)致污泥絮體分解破碎，反而影響脫水效果;而且隨著轉(zhuǎn)速的增加，設(shè)備的機(jī)械磨損也會(huì)增大。型號(hào)為 ALDEC45的離心機(jī)最大轉(zhuǎn)速為4200 rpm，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行效果，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速在2900 r/min時(shí)分離效果最好，上清液含泥少，而且污泥含水率在70%左右。

3.4 合理控制差速

“差速”是離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速與螺旋轉(zhuǎn)速之差，即兩者之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速，增加或減小“差速”，可以改變污泥在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時(shí)間。當(dāng)進(jìn)泥量一定時(shí)，差速比較低時(shí)，污泥在離心機(jī)中停留時(shí)間較長(zhǎng)，脫水后的污泥含水量會(huì)更少，上清液渾濁，處理能力也比較低;反之，差速比較高時(shí)，污泥在離心機(jī)中停留時(shí)間較短，脫水后的污泥含水量會(huì)更大，但處理能力比較高;同時(shí)，經(jīng)離心機(jī)甩干的污泥及時(shí)被螺旋推出，固體回收率會(huì)大幅度增加，上清液更清。因此，根據(jù)我廠處理的實(shí)際情況將離心機(jī)的差速控制在5～5.5之間。

3.5 調(diào)節(jié)堰板高度

臥螺離心機(jī)在進(jìn)行污泥脫水時(shí)，在離心力的作用下在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)會(huì)形成固環(huán)層、液環(huán)層。通過(guò)調(diào)節(jié)堰板的高度可以調(diào)整離心機(jī)的液環(huán)層厚度，增大堰板直徑，液層厚度增大，則易得到更為清澈的分離液體，相反分離后液體比較渾濁。同時(shí)調(diào)整液位擋板的高度時(shí)，必須確保所有的液位擋板都在相同的高度上，否則將會(huì)導(dǎo)致離心機(jī)不平衡，從而使離心機(jī)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)。

4 應(yīng)用效果

1)采用臥式螺旋離心機(jī)進(jìn)行污泥脫水后，脫水后污泥含水率可降低至70%左右(見(jiàn)表1)，污泥得到了有效地回收，脫水后的污泥送至煤廠進(jìn)行成型配煤，降低了生產(chǎn)成本。

表1 使用離心機(jī)前后污泥含水率對(duì)比表 %

2)采用臥式螺旋離心機(jī)進(jìn)行污泥脫水后，生化處理后廢水水質(zhì)得到了明顯的改善，其中懸浮物及COD明顯的降低，為公司實(shí)現(xiàn)廢水零排放奠定了良好的基礎(chǔ)。

3)采用臥式螺旋離心機(jī)進(jìn)行污泥脫水后，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境得到了明顯的改善，社會(huì)效益及環(huán)保效益十分明顯。

5 結(jié)語(yǔ)

ALDEC45型臥式螺旋離心機(jī)在安鋼焦化廠廢水處理中經(jīng)過(guò)兩年多的使用，污泥脫水效果良好，一定程度上提高了處理后廢水水質(zhì)，有效的改善了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，且設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便，運(yùn)行費(fèi)用低。因此，臥式螺旋離心機(jī)應(yīng)用于焦化廢水處理行業(yè)具有良好的推廣意義。

［1］佟玉衡.實(shí)用廢水處理技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1998:265－267.

［2］譚天恩，麥夲熙，丁慧華.化工原理.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2002:113－115.

APPLICATION OF HORIZONTAL SPIRAL CENTRIFUGE IN COKING PLANT WASTEWATER PROCESSING

Hua Xiang Feng Haijun Zhang Guoshun Wang Guangshe Cao Qinghua
(Anyang Iron and Steel Stock Co.，Ltd)

This paper states the process and principle of horizontal spiral centrifugal sludge dewatering and its practice application.Moister content in sludge has reduced from97%to70%through optimizing dosage，rotate speed and differential etc key factors，which achieved good results.

centrifuge coking waste water sludge application

2012—4—3