臥式螺旋卸料沉降離心機在硫酸裝置污泥脫水中的應(yīng)用
行業(yè)動態(tài)
浙江巨化股份有限公司硫酸廠有兩套硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)，其中60kt/a裝置采用水洗凈化工藝，120kt/a裝置采用酸洗凈化工藝，兩系統(tǒng)凈化工序及其他生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的酸性污水經(jīng)電石渣中和、沉降后送污水處理廠，經(jīng)進一步處理后達標(biāo)排放。電石渣處理法所產(chǎn)生的污泥量較大，過去該廠將一部分污泥送至礦渣熄滅器，代替清水對礦渣進行增濕，然后共同作為水泥配料外運；其余部分用槽車送到污泥處理場處理，經(jīng)沉淀、晾干后作為磚瓦添加劑。幾年來的運行情況表明，該廠污泥處理裝置雖然基本能滿足需要，但污泥處理場占地面積大（15000㎡），處理費用高，勞動強度大，還存在一定的污染。
為了進一步降低污水處理費用，提高外排水質(zhì)量并取消污泥處理場，該廠決定尋找新的污泥處理途徑。在對幾種污泥處理技術(shù)及設(shè)備進行調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，該廠開展了采用臥式螺旋卸料沉降離心機對硫酸裝置污泥進行脫水的攻關(guān)項目。經(jīng)過不斷地改進和完善，裝置運行良好，脫水后的污泥混入礦渣外運，現(xiàn)將情況介紹如下：
1 離心機的工作原理及裝置流程
臥式螺旋卸料沉降離心機主要利用物料中各組成密度的差異對物料進行脫水、濃縮、澄清及固體顆粒分級等操作，具有對物料適應(yīng)性強、處理量大、連續(xù)作業(yè)、無濾布、操作簡單、運行費用低、占地面積小等優(yōu)點。
在分離過程中，懸浮液由進料管加入，經(jīng)螺旋推料器內(nèi)的物料加速器進入轉(zhuǎn)鼓，在離心力的作用下，密度較大的固相被拋向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，再由螺旋推料器上的葉片推至轉(zhuǎn)鼓右端排渣口排出，密度較小的液相則通過轉(zhuǎn)鼓左端的溢流孔流出。螺旋與轉(zhuǎn)鼓同向回轉(zhuǎn)，但具有一定的轉(zhuǎn)速差。由于沉渣在排出轉(zhuǎn)鼓之前經(jīng)過一段脫水區(qū)域進一步脫水，因此沉渣含濕量較低，且在一定的進料流量變化范圍內(nèi)保持不變。通過改變主、副機的轉(zhuǎn)速等技術(shù)參數(shù)，該機可用于分離不同要求的物料。
該廠污泥脫水裝置的工藝流程為：沉淀池底的污泥用立式污泥泵送至離心機進料口，脫水后的污泥（固相）從離心機下料口放至渣灰皮帶上隨礦渣一起外運，含有部分細小污泥顆粒的水（液相）從離心機溢流口連續(xù)排至污水處理裝置的吸水井，用污水泵送至沉淀池再次進行沉淀。
2 裝置運行及整改情況
根據(jù)該廠污泥的特性、主要成分、處理量等工藝參數(shù)，生產(chǎn)廠家對原有定型離心機做了適當(dāng)改進，在此基礎(chǔ)上該廠進行了污泥脫水試驗，對設(shè)備出現(xiàn)的問題進行診斷，并進行相關(guān)的改進和完善。
硫酸裝置的污泥處理是困擾企業(yè)的環(huán)保難題。據(jù)調(diào)查，國內(nèi)未見用這類臥式螺旋卸料沉降離心機處理硫酸裝置污泥的報道。該廠在使用初期出現(xiàn)的問題主要有：
（1）運行中經(jīng)常出現(xiàn)離心機內(nèi)葉結(jié)死，造成超負(fù)荷跳閘或脫水效率嚴(yán)重下降，必須將離心機解體沖洗干凈才能恢復(fù)運行。
（2）分離液含固率太高，即脫水效率不高。
為此，該廠于離心機生產(chǎn)廠家一起多次進行試驗及改進。針對硫酸裝置污泥粘度和密度較大的特點，將離心機型號由LW500改為LW400，將轉(zhuǎn)鼓的工作長度由1500mm縮短到860mm，差速器功率由7.5kW改為11kW，副電機功率由5.5kW改為7.5kW，主機轉(zhuǎn)速從2300r/min調(diào)整為2100r/min，主、副機的差速比從23:1調(diào)整為28:1，下渣口也作了適當(dāng)改進。
這些改進較好地解決了離心機的易堵問題，確保了離心機的穩(wěn)定運行，脫水效率也有一定的提高。裝置運行穩(wěn)定后，其污泥處理量在8m3/h左右，脫水后污泥脫水率為13.5%左右，滿足了與礦渣一起外運的要求。
離心機運行正常后又出現(xiàn)了另一個問題——分離液中含有大量的細小顆粒，這樣就增大了沉淀池污水中懸浮物的含量，使其難以沉降，故而外排污水的懸浮物含量達不到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)（SS≤70mg/L）。對此，該廠在實驗室試驗的基礎(chǔ)上，開始了向污水中添加陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑的試驗。從試驗情況看，效果較為明顯，外排污水中懸浮物含量的合格率由前3個月的37.5%上升到87.5%。
3 效益分析
通過整改，該廠成功地將臥式螺旋卸料沉降離心機應(yīng)用于硫酸裝置的污泥脫水，收到了 較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。離心機運行正常后，大大減少了去污泥處理場的污泥槽車數(shù)量；處理后污水中的懸浮物含量符合污水處理廠的進水要求，從而確保了污水處理廠的穩(wěn)定運行及外排水的質(zhì)量。
按離心機處理能力8m3/h、污泥（漿）密度1310.3kg/m3、每年運行時間300d、每輛槽車裝污泥50t、每輛槽車運費250元計，每年可減少污水處理費用37.4萬元，同時污泥回收作為礦渣出售，一年可增加收益5萬元，除去離心機每年運行費用5萬元，經(jīng)濟效益十分可觀。
4 結(jié)語
通過多次的試驗和整改，臥式螺旋卸料沉降離心機在我廠污泥脫水中得到了成功的應(yīng)用，從而為硫酸裝置的污泥處理又找到了一種方法。為了完全取消污泥處理場，減小污泥處理裝置的占地面積，該廠決定再上一臺臥式螺旋卸料沉降離心機。對沉淀池中細顆粒含量增高繼而使處理后污水懸浮物含量增高的問題，該廠將從兩方面入手：一方面繼續(xù)進行添加聚丙烯酰胺絮凝劑的試驗，以確定合適的絮凝劑加量及絮凝工藝；另一方面，將離心機脫水后產(chǎn)生的分離液送入焙燒工序的礦渣增濕器而不是返回沉淀池，以確保外排污水懸浮物含量達到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
