1 實驗研究的目的與背景

通過調整離心機運行參數來降低離心機濾液濁度，提高污泥脫水效率。以上海某污水處理廠的離心脫水機作為研究對象。該污水處理廠主要處理城鎮生活污水，處理規模為1100000m3/d，主體工藝為“AAO+沉淀池+反硝化深床濾池+消毒池”，出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準。污泥主要是從平流沉淀池內排出的剩余污泥，該污水處理廠的污泥處理工藝采用“重力濃縮+機械濃縮+離心脫水”的方式，離心處理前的污泥含水率在97.4%左右，處理后的污泥含水率≤80.0%。目前，該污水處理廠存在的主要問題是離心機濾液的懸浮物濃度較高，脫水污泥產量無法提高。濾液中的污泥回流導致污水處理廠內部惡性循環，生物系統內的污泥增多，污泥性質逐漸變差，影響出水水質。因此降低濾液濁度是解決問題的關鍵。該研究對其他污水處理廠解決濾液濁度、提高脫水污泥產量具有一定的指導作用。

2 研究的方法與步驟

本實驗采用控制變量法，離心脫水的對象為經重力濃縮和機械濃縮后含水率為97.4%的污泥，實驗時的環境溫度為15℃。主要影響因素有污泥進泥量；PAM脫水藥劑加藥量；離心機扭矩；離心機差速。主要研究步驟如下：

（1）在保持PAM脫水藥劑加藥量、離心機扭矩、離心機差速不變的情況下，調整污泥的進泥量，間歇性采集濾液樣本，觀察離心機的濾液濁度及沉降情況，并對其SS（懸浮物）進行檢測，找到適宜的進泥量。

（2）在找到適宜進泥量的基礎上，保持離心機扭矩、離心機差速不變，調整PAM脫水藥劑的加藥量，間歇性采集濾液樣本，觀察濾液濁度及沉降情況，并對其SS進行檢測，確定適宜加藥量。

（3）在污泥進泥量及PAM脫水藥劑加藥量不變的情況下，通過調整離心機的差速及扭矩（注：離心機采用速度控制法，調整差速來改變扭矩），間歇性采集濾液樣本，觀察離心機的濾液濁度及沉降情況，對其SS進行檢測，找到適宜的扭矩及差速。

（4）綜合污泥進泥量、PAM脫水藥劑加藥量、離心機扭矩及差速這四種變量，通過不斷試驗研究，確定較佳運行參數。

3 實驗設備概況

本實驗裝置為一臺D7 LLC60CHP E2臥式螺旋沉降離心機。設備的主要參數：每小時的污泥干固體量=2.6tDS/h；主電機功率160kW；輔電機功率30kW；設備重量=13300kg；設備尺寸5700mm×1840mm×2000mm；轉鼓直徑750mm；額定轉速2500rpm；設計轉速為2700rpm。

4 實驗過程及分析

4.1 實驗一：研究污泥進泥量對濾液濁度的影響

實驗主要探究污泥進泥量對濾液濁度的影響，已知處理前污泥含水率為97.4%，離心機扭矩為38N·m，離心機差速為4.4，PAM脫水藥劑加藥量為2.2m3/h（濃度為4.0‰），通過調整污泥的進泥量，間歇性采集濾液，觀察離心機的濾液濁度及沉降情況，并對濾液的SS進行檢測。實驗表明：對進泥量的流量調整，可以發現，隨著進泥量的逐漸下調，濾液的濁度也會隨之降低。但總體來說，進泥量的調整對濾液濁度的改善只有輕微的效果。當進泥量為50m3/h時，濾液的濁度相對較低，同時結合該污水處理廠污泥處理的實際運營情況，不適于將進泥量調整得到50m3/h以下，否則將達不到日產650噸脫水污泥的指標。故本實驗將50m3/h的污泥進泥量定為較佳進泥量。

4.2 實驗二：研究PAM脫水藥劑加藥量對濾液濁度的影響

在保持進泥量為50m3/h、離心機扭矩為38N·m、離心機差速為4.4的情況下，調整PAM脫水藥劑加藥量（濃度為4.0‰），間歇性采集濾液，觀察離心機的濾液濁度及沉降情況，并對濾液的SS進行檢測。本次實驗主要目的是通過不斷調整PAM加藥量，提高污泥的脫水效果，在保證濾液濁度相對較低的情況下尋找藥劑的較佳使用量，降低藥耗，節約成本。通過實驗表明，調整PAM脫水藥劑加藥量對濾液濁度的降低有較為明顯的效果，當加藥量大于等于2.0m3/h時，濾液的濁度較低且絮凝狀況較好；當加藥量少于2.0m3/h時，污泥脫水效果變差，濾液變渾濁，濾液中懸浮物增多。故本實驗將加藥量2.0m3/h定為較佳加藥量。

4.3 實驗三：研究離心機差速對濾液濁度的影響

通過實驗一和實驗二，已確定了進泥量與PAM加藥量的較佳設定值，即進泥量為50m3/h，PAM加藥量為2.0m3/h（濃度為4.0‰）。本次實驗主要探究離心機差速和扭矩對濾液濁度的影響。由于離心機采用速度控制法，故本次實驗主要通過調整差速來觀察離心機的濾液狀況，扭矩會隨著差速呈一定規律性變化。通過采集濾液水樣，對其SS進行檢測。實驗表明，當離心機差速在4.5～5.2之間，離心機扭矩控制在32～40N·m之間時，濾液狀況極好，濾液中絮狀物質極少，濾液幾乎呈透明狀，脫水污泥日產量也明顯提升。若離心機差速小于4.5，則會導致扭矩高，濾液變渾濁；若差速大于5.2，則會導致脫水后污泥的含水率太高，達不到脫水污泥后續處理的要求。

5 實驗總結

通過對該污水處理廠的離心機參數不斷調整及分析研究，綜合四項主要因素，本次研究確定D7 LLC60HP E2臥式螺旋沉降離心機的操作參數可設定為：扭矩在32～40N·m之間，差速在4.5～5.2之間，PAM脫水藥劑（濃度為4.0‰） 加藥量在2.0m3/h，污泥進泥量在50m3/h。這種參數條件下的濾液狀況較佳，污泥脫水處理效率較高且穩定。