臥螺離心機設計選型中應注意的幾個問題
１ 前言
最近幾年來， 隨著我國污水處理事業的發展， 在城市污水廠中臥螺離心機的使用越來越多， 其應用大有取代帶式壓濾機之勢。因臥螺離心機具有脫水后泥餅含水率低、使用管理維護簡單方便的特點， 并且臥螺離心機采用全封閉的結構， 避免了帶式壓慮機存在的種種弊端（ 如現場環境惡劣、臭味大、大量使用絮凝劑和清洗水、設備體積大、日常使用維護麻煩） ， 因而其應用大有取代帶式壓濾機之勢。
２ 設計選型中應注意的幾個問題
２．１ 污泥脫水系統配套設備的選擇
許多臥螺離心機設備整體集成性能非常良好， 在進行設備選形式最好能選用成套設備， 這樣才能取得良好的運行效果。
目前， 國內外許多家公司的離心污泥脫水設備都具有很優良的整體集成性能， 如圖 １ 所示。
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其絮凝劑投加裝置、絮凝劑泵、污泥泵、自控系統等均隨離心機配套供應， 在自控系統的支持下， 可以對污泥脫水系統中所有設備的運行情況、工藝參數等進行連續監控， 可以實時觀察到集泥池液位、污泥泵的運行狀況、污泥流量、絮凝劑泵的運行狀態、絮凝劑流量、螺旋速度、螺旋扭矩、轉鼓速度、速差等參數， 并根據需要進行實時調整。
這些設備在自控系統的支持下組成了一個有機整體， 設備之間互相配合的性能非常良好， 因此， 在進行設備選形式最好能選用成套設備， 盡量避免只選用離心機主機而另外選擇絮凝劑配制系統、污泥進料螺桿泵、加藥螺桿泵等，即使另行選擇其它相關配套設備，也應盡量多征詢離心機供貨商的意見， 所選用的設備于能夠與離心機的自控系統良好配合， 這樣才能使污泥脫水系統取得良好的運行效果。
２．２ 工藝流程的選擇
在進行脫水系統的工藝管線的流程設計時， 應考慮離心機故障時及離心機維修期間配套設備與離心機相互備用的關系， 我們采用如圖１所示的工藝管線流程， 可以滿足多種故障情況下離心機的運行， 如臥螺離心機、污泥進料螺桿泵、ＰＡＭ加藥螺桿泵等均有１臺出現故障， 通過閥門的切換， 仍能保證污泥脫水系統的運行； 并且 ＰＡＭ絮凝劑與污泥的混合點既可以選擇在離心機入口、也可以選擇在污泥進料螺桿泵的入口， 如果是比較容易破碎的污泥絮體， 可在離心機轉鼓的入口處加入， 一般情況在污泥螺桿泵的入口處加入， 這樣可以增加污泥與 ＰＡＭ的反應時間， 獲得跟良好的污泥脫水效果， 在操作上具有更強的靈活性。
２．３ 離心機處理能力的確定
離心機處理能力是指離心機的干固體負荷和水力負荷。
干固體負荷是指每小時處理的不揮發固體重量，以 ＫｇＤＳ（干污泥）／ｈ 表示； 水力負荷指進入離心機的污泥流量， 以 ｍ３／ｈ 表示， 它與離心機進泥濃度（ ＭＬＳＳ， ｇ／Ｌ）的乘積即為干固體負荷。
在實際運行中， 必須通過調整水力負荷， 來保證進入離心機干固體負荷不超過離心機的最大承受能力，否則， 多余的干固體將從上清液中排出， 上清液的懸浮物會急劇增多， 并增加離心機電機的負荷； 同時也應注意， 應保證進入離心機的干固體負荷不小于離心機最大承受能力的 ６０％， 否則， 離心機不能充分發揮其性能。
這臺離心機的最大干固體負荷為 ５００ ＫｇＤＳ／ｈ， 轉鼓速度最大值為 ２ ８００ ｒ／ｍｉｎ， 從表中可以看出， 由于初沉池污泥的濃度高（ ３５ ｇ／Ｌ） ，離心機的干固體負荷可達４０５ ｋｇＤＳ／ｈ， 二沉池污泥因沒有污泥濃縮池， 進泥濃度低（ ７．５ ｇ／Ｌ） ， 干固體負荷只能達到 ８５～１２０ ｋｇ／ｈ， 離心機幾乎等于空轉， 單位時間內的處理能力大大降低， 而且， 運行時必須增加 ＰＡＭ 的投加量， 才能取得良好的脫水效果。后來我們通過技術改造， 將初沉與二沉池的污泥回流到初沉池， 取得了良好效果。
因此在進行設備選型時， 應保證進入離心機的干固體負荷不小于離心機最大承受能力的 ７０％， 如果生化處理系統不能保證較高的排泥濃度， 在設計時則應考慮安裝污泥濃縮機， 以提高離心機的進泥濃度。
２．４ 離心機的平面布置
在對離心機進行平面布置時， 應在離心機上清液返流管的方向上留有足夠長度的空間， 其長度不應小于離心機的轉鼓總長， 因為經過 ５０～１００ 小時的運行后， 污泥脫水后上清液的懸浮物會造成上清液返流管的堵塞， 這將導致脫水污泥含固率下降， 離心機也會因受力不均勻產生振動， 因此必須進行經常性的清洗， 清洗是使用專用的高壓水槍對上清液返流管沖洗， 其長度接近轉鼓總長， 因此在離心機進行平面布置時， 應為清洗留出足夠空間。
２．５ 設置污泥破碎切割機
由于離心機的結構特性決定了它對進泥質量的要求比較高， 離心機要求進泥中不能含有大的毛發、棉紗等， 否則很容易堵塞上清夜返流管， 但在運行中我們發，即使是很小的毛發與污泥混在一起也很容易造成堵塞，導致離心機在運行中因上清液返流管堵塞而被迫停機，為此， 我們經過多方咨詢、試驗， 購置了污泥破碎切割，安裝初次沉淀池污泥排出口， 徹底解決了這一問題。
普通的污泥破碎機只對污泥起作用， 將大塊的污泥打碎成細小的污泥顆粒， 而“污泥破碎切割機”的功能很強大， 它具有兩組極其鋒利的刀片， 刀片之間有非常精密的配合， 能夠將污泥中所含有的各種纖維類物質如破布、棉紗等應能夠徹底切成直徑不大于 １５ ｍｍ的碎段， 對塑料袋、塑料盒、衛生巾、小木塊等也能夠徹底切成直徑不大于 １５ ｍｍ 的碎塊， 這樣離心機的穩定運行具有更良好的保證。
根據我們的運行經驗， 初次沉淀池、氧化溝、ＳＢＲ的污泥中所含的毛發、棉紗等多比較多， 因此， 在選用離心機進行污泥脫水時在污泥進料口有必要設置污泥破碎切割機， 這樣可以減少離心機的堵塞， 使離心機的運行更穩定。
２．６ 絮凝劑投加裝置選型中需要注意的問題
在我們使用的多套絮凝劑自動投加裝置中， 雖然自動化程度很高、運行也很穩定， 但普遍存在一個問題就是 ＰＡＭ 溶藥攪拌罐的容積偏小， 絮凝劑的溶解時間偏短。例如， 某套污泥脫水系統， 正常運行時離心機的干固體負荷約為 ４００ ｋｇＤＳ／ｈ， 絮凝劑的投加量為１０００ Ｌ／ｈ， 加藥攪拌罐的容積為 １．０ ｍ３， 藥劑的攪拌時間為 ６０ ｍｉｎ， 使用中發現攪拌罐中有相當數量的 ＰＡＭ白色顆粒均勻懸浮在溶液中而沒有充分溶解， 后來我們
通過技術改造又增加了一臺 ＰＡＭ溶藥攪拌罐， 使藥劑的攪拌時間延長至 １２０ ｍｉｎ， 取得了良好的溶藥效果。
另外， 絮凝劑自動投加裝置 ＰＡＭ加入量是根據稀釋用水的水量來自動調節的， 因此， 為使 ＰＡＭ 的配制取得良好的效果， 應保證稀釋水壓力的穩定， 我們采取了兩種辦法： 一是設置高位水箱來穩定壓力， 二是選用性能優良的穩壓閥門， 均取得了良好的運行效果， 在設計期間如果考慮到這些因素， 將會使生產運行中污泥脫水效果更加良好。
２．７ 液位測量儀表的選用
在污泥脫水系統中， 污泥回流井一般均設置液位計， 經常被選用的物位測量儀表為超聲波液位計， 但污泥回流井在攪拌機的作用下泡沫量比較大， 而且還會產生較多漩渦， 超聲波探頭受到的干擾很大， 我們在工程實踐中采用了靜壓式液位計， 通過一年多的運行表明較的超聲波液位計穩定， 不會受到泡沫和浮渣的干擾。
３ 結語
通過以上對臥螺離心機實際使用情況的分析可以得出下面的結論：
（１） 臥螺離心機設備的整體集成性能非常良好， 在進行設備選形式最好能選用成套設備， 這樣才能取得良好的運行效果；
（２） 在進行設備選型時， 應保證進入離心機的干固體負荷不小于離心機最大承受能力的 ７０％， 如果生化處理系統不能保證較高的排泥濃度， 則應考慮安裝污泥濃縮機， 以提高離心機的進泥濃度；
（３） 離心機的結構特性決定了它對進泥質量的要求比較高， 根據我們的運行經驗， 在選用離心機進行污泥脫水時， 在污泥進料口有必要設置污泥破碎切割機，這樣可以減少離心機的堵塞， 使離心機的運行更穩定。
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