1 概述

沈陽圣源水務有限公司東部水廠設計規模40萬m3/d，2011年5月底投產。該水廠原水引自本溪桓仁水庫，經大伙房水庫調節以后再通過管道輸送至水廠。原水水質除個別年景外，基本滿足Ⅱ類地表水環境質量標準要求。進廠水濁度常年穩定在20NTU以下。目前送水23萬t/d，原水濁度在1～10NTU，沉淀池排泥量在500m3/d左右，沉淀池排泥含固率在0.5%，濃縮污泥含固率在1.5%～2.5%。水廠共設3臺污泥脫水機，若全部同時連續工作時，處理干泥量在51.6t/d。現處理濃縮污泥量在120m3/d左右。

2 污泥脫水機堵泥現象

污泥處理采用的是美國圣騎士CS21-4型污泥離心脫水機，主要技術參數如表1所示。

表 1：CS21-4型離心機主要技術參數

正常運行時，來自沉淀池的排泥水通過濃縮池濃縮后，打到污泥儲池中，再經污泥泵和PAM同時進入離心機轉鼓內，在主驅動電機帶動下進行高速旋轉。由于離心力的作用，物料中密度大的固體顆粒物沉積在轉鼓的內壁上，工作時螺旋體通過液壓差速器驅動與轉鼓作不等速的相對運動，螺旋體不斷將沉積在轉鼓內壁上的固體顆粒物刮下來并從排渣口推出，分離后的分離液經過螺旋體螺旋內液層通道從轉鼓溢流口排出，實現固液分離過程。

剛開始離心機轉鼓轉速設定為額定轉速的60%（2300r/min左右）運行，差轉速在1.0～1.3rpm，出泥效果良好。但在2012年1-4月間，進廠水濁度明顯下降，從10NTU一直下降到2NTU以下，出來的泥餅變得有些粘，造成固相端多次堵塞。剛開始認為是離心機轉速太低的原因，然后把離心機轉鼓轉速分別提高到額定轉速的60%（2300r/min左右）、65%（2500r/min左右）、70%（2700r/min左右），發現泥餅的情況更加不好，而且固相端堵塞的次數更加頻繁，有時單臺離心機能發生2～3次/d堵泥現象，嚴重影響生產運行。

3 原因分析

經研究分析認為，目前離心機堵泥現象與投加PAM藥劑與污泥混合反應的綜合程度以及轉鼓轉速、差轉速、溢流堰板高度等有直接關系。

3.1 當離心機進泥濃度變化，PAM投加量要相應改變

由于原水濁度下降，導致沉淀池的排泥水濃度降低，那么濃縮池污泥水濃度也相應下降。如果進入離心機的PAM藥劑投加量保持不變，相應PAM藥劑單位投加量就顯得偏多，泥餅會因為PAM藥劑含量過多而變得粘稠，容易造成離心機固相端堵泥問題。例如：2012年4月份進廠水濁度從之前10NTU一直下降到2NTU以下，4月份之前沉淀池排泥水濁度在5000mg/L左右，濃縮池污泥濃度在25000mg/L，離心機的進泥量在50～60m3/h，PAM的投加量在1.0～2.2m3/h，出泥效果能達到設計要求。4月初沉淀池排泥水濁度下降到3000mg/L左右，濃縮池污泥濃度下降到15000mg/L，離心機的進泥量仍然在50～60m3/h，PAM的投加量仍然在1.0～2.2m3/h，離心機處理的泥餅因含藥量明顯增加而變得粘稠，則發生離心機堵泥現象。

3.2 離心機轉鼓轉速要根據進泥情況適當調整

離心機轉鼓轉速要根據進泥情況適當調整，轉速太高或太低都會影響泥餅的含固率。轉速越大，離心力越大，有助于提高泥餅含固率。但轉速過大會使污泥絮凝體被破壞，反而降低脫水效果。例如：2012年1-4月，離心機進泥濃度為25000mg/L，離心機轉速在60%運行出泥效果能達到設計要求。4月初離心機進泥濃度下降到15000mg/L，離心機的轉速仍然在60%，離心機處理的泥餅同樣變得粘稠，也發生離心機堵泥現象。

3.3 離心機差轉速的大小直接影響排渣能力、泥餅干度和濾液質量

離心式污泥脫水機運行中離心機差轉速的大小是需要根據離心機轉鼓壓強進行調節的重要參數之一，也是影響離心機固相端堵塞的原因之一。比如：把離心機差轉速從1.1rpm提高到1.5rpm，離心機的轉鼓壓強就會從140bar降到90bar左右，轉鼓壓強減小了就提高了離心機轉鼓的排渣能力，縮短沉渣脫水時間。脫水后泥餅含水率可達到81%～85%，但分離液質量就相對差一些。若把差轉速從1.3rpm降低到1.1rpm以下，那么離心機轉鼓壓強就會增大到160bar以上，會使沉渣厚度增加，沉渣脫水時間加長，脫水后泥餅含水率雖然可以降低到80%以下，但增大了螺旋推料的負荷，容易造成離心機內沉渣不能及時排出而引起的堵料現象。也就是說，在現場要根據實際情況尋找到較佳的處理量和處理效果所需求的差轉速值范圍，在滿足泥餅含水率達到設計要求的情況下盡可能地提高處理能力。

3.4 溢流堰板高度要根據泥餅效果適當調整

液環層厚度是離心機的一個重要參數，直接影響離心機的有效沉降容積和干燥區長度，進而影響污泥脫水的處理效果。若調高溢流堰板，液環層厚度會增加，物料在機內停留時間也會相應增加，分離液質量提高，但同時轉鼓內的干燥區長度縮短，導致泥餅含水率增加，離心機處理的泥餅同樣變得粘稠，離心機堵泥現象就會明顯增加。若調低溢流堰板，液環層厚度會降低，可獲得較高的泥餅含固率，但分離液清澈度會受到相應影響。在忽略分離液清澈度影響的情況下，不僅可以降低堵泥概率，而且還可以節省PAM藥劑的投加量。

4 解決方案

（1）降低PAM藥劑的投加量。原來離心機的進泥量在50～60m3/h，PAM加藥量在1.0～2.2m3/h。現在把PAM加藥量調整到0.8～1.0m3/h，泥餅也不粘了，效果得到了明顯提高。PAM加藥量應根據進泥量及濃度情況而做相應的調整。

（2）降低離心機轉鼓轉速。又把離心機轉鼓轉速分別降低至50%（1900r/min左右）、45%（1700r/min左右），發現泥餅的情況有所改觀，固相端阻塞的情況基本解決。然后把離心機轉鼓轉速確定在47%（1750r/min）～50%（1900r/min），出來的泥餅含固率效果基本達到設計要求。

（3）調高差轉速。經過反復實踐，發現進泥濃度在1.5%～2%時，把離心機差轉速從1.0～1.3rpm調到1.3～2.0rpm，不僅可以使離心機脫水后泥餅含水率降低，而且轉鼓螺旋推料的負荷又不至太大，避免造成固相端淤泥阻塞。

（4）降低溢流堰板高度。因為離心機的分離液要回收到污泥調節池重新處理，對分離液的清澈度要求不是太高，所以合理地調節溢流堰板的高度，不僅節省了PAM藥劑的投加量，而且也使泥餅干度得到進一步提高，從另一方面也降低了固相端污泥堵塞的幾率。

5 結語

影響離心式污泥脫水機出泥效果的因素很多，并且各個因素又互相影響，因此通過調整PAM藥劑投加量、離心機轉鼓轉速、差轉速、溢流堰板高度等各個影響因素，就能有效解決離心機固相端的污泥堵塞現象，同時使離心機出泥的含固率達到設計要求。沈陽市自來水公司八水廠對于污泥離心脫水機的使用才剛剛開始，還有很多未知發問題需要技術人員不斷地探索和研究，也希望與全國同行能夠相互交流。只有這樣，才能充分發揮污泥離心脫水機在水廠污水處理過程中的作用。