LW400離心機在PTA污水處理中的應用
介紹了LW400×1200型離心機在PTA污水處理中出現的轉鼓堵塞、運行不穩定以及機械故障等問題進行分析，從操作工藝、設備結構等方面進行了改進，提高了離心機的處理效果及運行狀況，保證了化纖污水的達標排放。
1前言
PTA污水處理是我廠化纖工程的配套裝置，主要處理PTA、PET、長短絲等裝置排放的生產廢水。
根據同類污水處理裝置的運行狀況，結合我廠PTA污水處理裝置的生產工藝特點，污水達標排放的關鍵在于確保水力旋流沉淀器的處理效果，提高TA去除率，降低生化系統的進水負荷。而離心機作為水力旋流沉淀器內TA殘渣的處理設備，它的運行狀況直接影響到化纖污水的達標排放，我廠化纖污水處理選用的是六臺LW400×1200并流型臥式螺旋卸料離心機。
2問題分析
2.1進料管線及離心機轉鼓堵塞
裝置開工初期，離心機在運行中出現問題主要表現為離心機進料管線及轉鼓堵塞。由于PTA污水中的懸浮物為細微粒狀TA，比重大于水，在pH值為3.5～4的酸性條件下在水中的溶解度較小，容易形成晶體析出，經酸沉罐的預沉降之后，底部沉積的TA殘渣濃度在80%左右。在經軟管泵輸送至離心機入口的過程中，管線內介質流動呈脈沖狀，軟管泵運行數量增加，管線內介質的流量增大，TA顆粒的數量增加，容易引起轉鼓內TA的沉積量增大，超過螺旋輸送器的輸送能力時，轉鼓堵塞。由于TA殘渣不能及時推出，螺旋輸送器的受到的阻力增大，電機運行電流上升，最后導致電機過流跳閘、螺旋輸送器傳動螺栓斷裂，引起離心機故障。進料管線內介質的流速降低后，TA易在管線內沉積，導致管線堵塞。在試運過程中曾發生運行五天內4次出現堵塞，有時一天出現2次堵塞現象。
2.2物料不易控制，運行不穩定
化纖污水開工后，受上游生產裝置波動的影響，污水中懸浮TA的粒徑、性質不穩定，對離心機的運行影響較大。
2.2.1 TA當量直徑
當污水中TA當量直徑較大時，雖然離心機在較低轉速下運行，但濾餅含水率仍較低，濾后液澄清，增大處理量后在操作中容易出現管線及轉鼓出現堵塞。當污水中TA顆粒粒徑細小，濾餅含水率高，濾后液渾濁，提高離心機轉速后，增加了物料在轉鼓內的擾動，反而使處理效果下降。
2.2.2 TA殘渣性質
當化纖污水中有機溶劑的含量較高時，殘渣的黏度增大，經酸沉處理后進入離心機，分離效果較差，濾渣的含水率較高，多呈糊狀，濾后液懸浮物含量高、泡沫增多，無法進行有效的調節，一方面對后續裝置造成沖擊，另一方面造成輸送帶在運行中打滑、跑偏。
2.3電器系統故障
離心機在試運中多次出現不能啟動、運行中突然斷電的現象，經檢查確定為變頻柜控制電路中的風動開關故障。另外，離心機在運行中出現過流時，變頻柜控制電路斷電時間設置不合理，電機過流后不能及時切斷電源，導致機械故障的發生。
3改進方案
3.1改進生產工藝
3.1.1增加循環線
在離心機進料線與軟管泵出口管線之間增加物料循環管，離心機在運行中要保持回流管線控制閥門有一定的開度，以便及時進行物料調節，穩定離心機的處理量。
3.1.2增加沖洗水線
在軟管泵進、出口管線增加沖洗水線，軟管泵向離心機輸送物料的過程中，利用沖洗水調節降低TA殘渣的濃度，避免管線及離心機堵塞。
3.1.3增加絮凝劑投加點
在離心機進料管線上增加絮凝劑投加點，根據離心機的處理效果，投加高分子絮凝劑，增加物料中TA顆粒的當量直徑及質量，增大離心力及分離因素，同時，降低物料的黏度，提高處理效果。
3.2調整工藝操作
3.2.1降低物料濃度
按照該離心機的設計，要求物料內固相質量濃度≤30%，固相粒子當量直徑≥0.005～2mm，液固重度差≥0.054g·cm-3。由于酸沉罐底部沉積TA的濃度較高，為了防止離心機及管線堵塞，必須降低離心機的進料濃度。工藝管線改造后，離心機在運行過程中，要求根據運行狀況，及時利用沖洗水調節降低進料的濃度；同時，根據軟管泵的運行狀況，利用酸沉罐內的攪拌系統，調節TA殘渣的濃度及均勻度。
3.2.2調整處理量
離心機的處理量按懸浮液計為5～10m3·h-1，單臺軟管泵的額定流量為6m3·h-1。根據實際運行操作，考慮到物料變化的因素，運行三臺離心機，配套運行三臺軟管泵操作比較穩定，處理量控制在6m3·h-1左右，濾后液的澄清度、濾渣的含水率都比較理想，又避免了管線的堵塞及離心機轉鼓堵塞現象，提高了離心機的平穩運行率，改善了水力旋流沉淀器的處理效果。
3.2.3投用物料循環線
為了保持物料管線內介質的流動速度，離心機在運行過程中要求循環線控制閥門保持一定的開度，當離心機轉鼓出現堵塞時，可及時切斷進料進行處理，同時，又保證了管線內介質的正常流動，避免了TA在進料管線內沉積而造成堵塞。
3.2.4調整運行參數
根據實際的操作狀況，通過對離心機的運行及操作參數進行了核算并進行了調整，要求在平穩運行的基礎上盡量提高離心機的工作轉速，調節電源的頻率要求在25Hz以上，運行電流不超過30A（見表1），盡量提高分離因素。
3.2.5調整溢流直徑
根據生產工藝要求，為了保證濾后液的澄清度，對離心機濾后液溢流直徑進行調整，將溢流直徑由φ290mm調整為φ260mm，增大了轉鼓內沉降區的長度，使濾后液中挾帶的固體顆粒的粒徑減小，提高了濾后液的澄清度。
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3.3完善控制系統
針對變頻柜風動開關在運行過程中出現的故障，對控制限位開關的氣動元件內控制彈簧的強度進行了調整，保證了離心機在運行中電路的正常接通，又確保了變頻柜良好的散熱；調整了變頻器的控制參數，縮短了電機過流后斷電的時間，避免了機械故障的發生。
4改造效果
經過一系列的工藝改造和操作優化之后，離心機的運行狀況及處理效果大大提高，如表2所示，濾餅含水率較改進前平均降低了25.3%，濾后液含固率平均降低了15.2%，濾后TA的產出量提高了30.4%;同時，由于操作的優化，避免了故障的發生，延長了設備的運行周期，使水力旋流沉淀器的去除率提高了15.3%，確保了化纖污水的達標排放。
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5結語
LW400×1200型離心機在化纖污水處理中對TA殘渣的處理效果良好，濾渣的含水率達到了30%～45%，濾后液中的懸浮物濃度在0.05%～0.3%左右，使水力旋流沉淀器對TA的去除率保持在60%以上，確保了預處理系統的正常運行，對化纖污水的達標排放起到了重要作用；同時，每年回收TA殘渣2160 t，創效108萬元，產生了良好的經濟效益。
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