污泥離心脫水機在硫酸污泥處理中的應(yīng)用

                                        周飚

                    （浙江省環(huán)境保護科學(xué)設(shè)計研究院，浙江杭州310007）

    【摘要】硫酸污泥的處理由于其產(chǎn)生量大、含水率高、粘度大等原因已經(jīng)成為一個行業(yè)性的技術(shù)難題。某硫酸生產(chǎn)企 業(yè)率先在行業(yè)中使用臥螺式污泥離心脫水機，對硫酸污泥進行離心脫水處理，脫水后的干泥作為水泥、磚瓦等建材的生產(chǎn) 輔料，離心液代替清水用于礦渣灰的增濕，基本解決了硫酸污泥的處理問題，取得了較好的社會、環(huán)保及經(jīng)濟效益。

    【關(guān)鍵詞】污泥離心脫水機；污泥；處理；應(yīng)用

    一、前言

    礦制硫酸裝置的污水因其水量大、酸度高、成分復(fù)雜而 成為環(huán)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(chǎn)生的硫酸污泥由于產(chǎn)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(yè)性的技術(shù)難題。

    筆者曾參與了某硫酸生產(chǎn)企業(yè)對硫酸污泥處理的技改工 作，該技改中運用污泥離心脫水技術(shù)，率先在國內(nèi)的同行業(yè) 中對硫酸污泥進行離心脫水處理，取得了較好的技改效果和 經(jīng)濟效益。

    二、現(xiàn)狀分析

    1、污泥處理方法

    該企業(yè)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(chǎn)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(chǎn)場地及設(shè)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(zhì)較為復(fù)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(yīng)產(chǎn)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(chǎn)。

    2、存在的主要問題

    在長期的生產(chǎn)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(yè)的進一步發(fā)展，主要在于：

    （1）污泥處理場的環(huán)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(jīng)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(chǎn)，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(huán)境污染。

    （2）影響污水處理效果及生產(chǎn)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(chǎn) 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。

    三、技改方案及過程

    為徹底解決硫酸污泥的處理問題，企業(yè)在對目前國內(nèi)污 泥處理技術(shù)及設(shè)備進行大量調(diào)研的基礎(chǔ)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。

    1、技改方案

    企業(yè)根據(jù)本廠硫酸污泥的特點及處理量等工藝參數(shù)，對 目前比較常用的帶式、轉(zhuǎn)筒式、滾壓式及離心式污泥脫水機 等進行了對比，最終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(shù)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(jīng)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銷，離心 液經(jīng)離心機溢流口連續(xù)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再進行沉淀處理。

    2、技改過程

    （1）初步試驗情況

    企業(yè)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(zhuǎn)鼓、螺旋和可調(diào)速的雙 驅(qū)動機械差速器等部件組成，屬于錐柱型結(jié)構(gòu)。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(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn) 轉(zhuǎn)鼓結(jié)死及下渣口堵塞的現(xiàn)象，造成離心機振動大、過負荷 跳車等現(xiàn)象，裝置無法連續(xù)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(tǒng)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(zhì)量下降。

    針對初步試驗中出現(xiàn)的問題，企業(yè)進行了仔細地分析與 研究，認為主要原因一是行業(yè)內(nèi)在使用離心機對硫酸污泥進 行脫水方面可借鑒的經(jīng)驗較少，在離心機的結(jié)構(gòu)、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(jù)分析結(jié)果，企業(yè)制訂了改進方案，主要從離心機本 體結(jié)構(gòu)、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(yè)合同污泥離心機生產(chǎn)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：

    （1）離心機的型號由LW500×1500-N改為LW400× 860-N；（2）離心機轉(zhuǎn)鼓表面噴焊硬質(zhì)合金，工作長度由 1500mm縮短至860mm；（3）差速器功率由7.5KW改為 11KW，付電機的功率由5.5KW改為7.5KW，主、副機的差 轉(zhuǎn)速從15轉(zhuǎn)/分調(diào)整為35轉(zhuǎn)/分；（4）內(nèi)螺旋表面噴焊耐磨層 并降低內(nèi)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(nèi)的污泥堆積。

    經(jīng)過整改后，較好地解決了離心機易堵及穩(wěn)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(xù)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(yè)對硫酸焙燒爐下渣系統(tǒng)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(jié)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(jīng)濟效益，符合循環(huán)經(jīng)濟的工作要求。

    四、技改效果

    在經(jīng)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(wěn)定，目前硫酸污泥已全部實現(xiàn)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(huán)境的污染，改善了企業(yè)的社會形象。

    五、小結(jié)

    該企業(yè)在國內(nèi)同行業(yè)中率先運用污泥離心脫水技術(shù)，干泥作為礦渣外銷以取得一定的經(jīng)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(jié)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(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟的落實，取得了較好的經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和社會效益。

【參考文獻】

[1]陳五平.無機化工工藝學(xué)（第三版）（中冊）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[2]王登輝.硫酸污水處理系統(tǒng)的改造總結(jié)[J].小氮肥設(shè)計技術(shù)，2003（23）.

[3]張辰.污泥處理處置技術(shù)與工程實例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.