1 前言

礦制硫酸裝置的污水因其水量大、酸度高、成分復雜而成為環境治理的一個難題，一般都采用中和、沉降工藝進行處理，尤其是處理過程中產生的硫酸污泥由于產生量大、含水率高、粘度大，造成難以處理、運輸和堆存，更成為一個行業性的技術難題。

2 現狀分析

2.1 污泥處理方法

該企業建有一套300t/h的硫酸污水處理裝置，采用電石渣中和、自然沉降工藝并添加絮凝劑以提高沉降效果。正常生產情況下的污水量為150～200t/h，主要為自酸洗凈化工序的稀酸洗滌水，其它還包括焙燒除塵水、生產場地及設備的沖洗水以及事故時的短期排放廢水等。污水的酸度較高，含塵量大，水質較為復雜。

污水沉降池中沉降下來的污泥約300t/d，主要成分為礦塵，其它還包括污水中和反應產生的鈣鹽沉淀及金屬鹽類的氫氧化物沉淀，含水率較大，約70%～80%。

污水沉降池的底泥用污泥槽車送至污泥處理場進行自然晾干處理，然后由人工挖掘后用于水泥、磚瓦等建材的生產。

2.2 存在的主要問題

在長期的生產中，污泥處理的問題已日益突出，影響了污水處理效果及企業的進一步發展，主要在于：

（1）污泥處理場的環境污染

雖然該污泥處理場占地面約有1.5公頃，由于長期接收污泥，且污泥的自然晾干受自然條件的約束，效率低下，晾干周期較長。并且經自然晾干的污泥含水量仍然較高（20～25%），且粘度較大，較難直接用于建材的生產，故銷路不暢，大量的污泥滯留在處理場中，該污泥處理場早已不堪重負，同時也給周邊帶來了一定的環境污染。

（2）影響污水處理效果及生產負荷

污泥處理場的處理能力不足直接影響了污泥的正常排放及污水裝置的處理效果，并且間接地影響了硫酸裝置的生產負荷。

（3）處理費用高

污泥的運輸采用污泥槽車，運輸費用較高，而污泥處理場主要為人工操作，人工費用也較高。

3 技改方案及過程

為徹底解決硫酸污泥的處理問題，企業在對目前國內污泥處理技術及設備進行大量調研的基礎上，提出了采用污泥脫水離心機對硫酸污泥進行強制脫水的技改方案。

3.1 技改方案

企業根據本廠硫酸污泥的特點及處理量等工藝參數，對目前比較常用的帶式、轉筒式、滾壓式及離心式污泥脫水機等進行了對比，選擇了臥式螺旋卸料沉降離心污泥脫水機（以下簡稱離心機）對硫酸污泥進行離心脫水處理，具體的技術方案為：

（1）將沉降于污水沉淀池底部的底泥用立式污泥泵輸送至污泥離心機進行脫水。

（2）經脫水的污泥（干泥）從下料口直接放至焙燒爐的渣灰皮帶上隨礦渣一起外輸，離心液經離心機溢流口連續排放至新建的離心液池，再用污水泵送至硫酸污水處理裝置進行沉淀處理。

3.2 技改過程

（1）初步試驗情況

企業首先選用了1臺LW500×1500-N型離心機進行污泥脫水的初步試驗。該離心機由高速轉鼓、螺旋和可調速的雙驅動機械差速器等部件組成，屬于錐柱型結構。裝置投運初期的運行情況較為不正常，主要的問題為：

①脫水效率低，脫水后的污泥含水量仍然較高，約為20%，較難混入礦渣中。

②離心機運行不穩定，經常出現轉鼓抱死及下渣口堵塞的現象，造成離心機振動大、過負荷跳車等現象，裝置無法連續正常運行。

③離心液中含有大量的細小顆粒，重新返回到污水處理系統后增加了沉淀池中污水細小顆粒的相對含量，使污水中懸浮物的沉降性能下降，造成外排污水的懸浮物排放質量下降。

針對初步試驗中出現的問題，企業進行了仔細地分析與研究，認為主要原因一是行業內在使用離心機對硫酸污泥進行脫水方面可借鑒的經驗較少，在離心機的結構、選型上及操作、維護方面存在著較多需要摸索、改進的地方；二是離心液中的大量細小顆粒影響了硫酸污水的正常沉降，需改進離心液的處理方法。

（2）整改工作

根據分析結果，企業制定了改進方案，主要從離心機本體結構、離心液處理方法等方面進行了改進。

①離心機本體的改進

企業連同污泥離心機生產廠家一起對離心機進行了試驗及改進，針對硫酸污泥粘度大等特性，主要進行以下方面的改進：離心機的型號由LW500×1500-N改為LW400×860-N。離心機轉鼓表面噴焊硬質合金，工作長度由1500mm縮短至860mm。差速器功率由7.5kW改為11kW，副電機的功率由5.5kW改為7.5kW，主、副機的差轉速從15r/min調整為35r/min。內螺旋表面噴焊耐磨層并降低內螺旋推料器速度，同時改進下渣口的位置，確保污泥出料正常，減少機內的污泥堆積。

經過整改后，較好地解決了離心機易堵及穩定運行的問題，離心機的處理量約為12～15t/h，可滿足300t/d的污泥處理要求，單機的連續正常運行時間可達到20天左右。離心效率也有較大提高，脫水后的干泥含水量為10～12%左右，滿足與礦渣一起混合外運的要求。

②離心液處理方法的改進

企業對硫酸焙燒爐下渣系統的渣灰熄滅器及下灰雙軸的噴頭進行了改造并重新進行配管，將離心液全部用于渣灰熄滅器及下灰雙軸以代替清水對灰渣進行增濕。

離心液用于灰渣增濕后，一方面避免了離心液進入污水處理裝置影響污水的處理效果。另一方面，離心液代替清凈水對灰渣進行增濕，既可以節省清凈水用量，并且離心液中的殘存污泥還可混入灰渣中作為礦渣外賣，增加了經濟效益，符合循環經濟的工作要求。

4 技改效果

在經過一段時間的摸索、改進后，整套污泥離心脫水裝置的運行逐漸正常、穩定，目前硫酸污泥已全部實現了離心脫水，離心液也全部回用于灰渣的增濕，基本上取消了污泥的槽車外運工作，原污泥處理場已基本停用，大大減少了對周邊環境的污染，改善了企業的社會形象。

5 小結

該企業在國內同行業中率先運用污泥離心脫水技術，干泥作為礦渣外銷以取得一定的經濟效益，離心液則取代清凈水作為灰渣的增濕劑，既避免了對污水處理裝置的影響，又可節省大量的清凈水源，在較好地解決了硫酸污泥處理難題的同時，也體現了循環經濟的落實，取得了較好的經濟效益、環保效益和社會效益。