卧螺离心机在铝冶金循环水污泥处理中的应用

1、卧螺离心机在铝冶金循环水污泥处理中的应用 于胜辉 介绍了中铝山东分公司循环水污泥处理系统的概况，重点论述了卧螺离心机在污泥脱水处理中的运行管理，简要分析了试运行期间遇到的问题及解决方法，并讨论了卧螺离心机的重要作用。循环水污泥系统概况中国铝业山东分公司循环水系统主要承担着氧化铝厂（烧结法）、化学品氧化铝公司等生产单位各工序排水的沉淀处理、冷却降温和循环供应任务。循环水污水处理系统主要包括水处理西站、水处理东站、大泵房（蒸发循环水）三个子系统，处理工艺为传统污水处理方法。因各生产岗位排水复杂，回水水质和水量时常变化，其中水处理西站日处理污水量为2.5万m33万m3，水处理东站日处理污水量为2.5

2、万m33万m3，大泵房系统日处理蒸发循环水量为16万m320万m3。循环水污泥处理系统包括重力浓缩处理及机械脱水处理（卧螺离心机），因来泥为各污水处理设施排泥，污水本身水质变化较大，所以污泥性质不稳定。其中，重力浓缩日处理量为2500m37200m3，离心机日处理量约为360m3960m3。离心机在试验和试运行期间的运行情况1.卧螺离心机的技术参数及工作原理。公司采用的是上海市离心机械研究所生产的LW530×2270NY型卧式螺旋卸料沉降离心机。该离心机具有输出扭矩大，差速自动反馈调节，推料功率自动补偿，不易发生堵料情况，分离效率高的特点。主要技术参数为转鼓直径530mm；转鼓有效工

3、作长度2270mm；最大分离因素2200g；锥角2×8o；转鼓与螺旋差转速216r/min；转鼓转速02700r/min无级可调；悬浮液处理能力1540m3/h；电机功率37kW；螺旋形式为单头、左旋、超前；转鼓形式：圆柱-圆锥形；溢流板直径为283、288.5、294、299.5四档可调。工作原理是通过转鼓与螺旋的差转速n实现固液的高效分离。2.试验期间运行分析。2022年10月底，公司选用上海离心机械研究所的车载LW350型卧螺离心机对循环水污泥进行了定性试验，LW350型离心机的主要参数为螺旋差速220r/min、转鼓转速3700r/min、电机功率15kW。絮凝剂选用浓度为1

4、.5的阴离子型聚丙烯酰胺，试验数据见表1。从运行数据可以得出：（1）在污泥参数基本相同的情况，差速越大，泥饼在离心机中停留时间也越短，泥饼含固率越低，相应的固体回收率也越低。（2）对比第2组和第3组数据，在离心机参数及污泥固体总量一定时，加絮凝剂调节后，滤液浊度明显降低，固体回收率提高了20%，脱水性能得到改善。（3）因污泥黏度小、碱性大，絮凝剂的用量较多，按进机污泥与加药瞬时流量的对应关系，假设进机污泥性质稳定，连续运行下，日均消耗1.5的絮凝剂约0.128kg/m3(泥)，加药成本为5.1元/m3(泥)（絮凝剂按40元/kg计）。3.试运行分析。2022年4月24日，新建卧螺离心机项目投入

5、试运行。因前期试验时加絮凝剂成本太高，且公司循环水污泥为无机污泥，成分复杂多变，泥沙含量大，同时含有铝、铁、钙、钠、钾等金属离子，黏性小，碱度大，悬浮物含量高，所以项目没有安装加药系统。试运行期间，进机污泥参数变化不大，离心机的各项参数基本保持为污泥流量20m3/h、差速8r/min、转速1800r/min、主机电流30A,试运行数据见表2。根据表2数据可知，离心机参数一定时，泥饼含固率随污泥浓度的升高而降低;在不加絮凝剂的情况下，泥饼含固率均大于50%，相应的固体回收率约为60%左右，每天外送干泥约20吨;脱水处理后的滤液浊度太高，因离心机的分离范围有限，大量的小颗粒在没有絮凝剂的作用下不能

6、有效地脱除，溢流到下水道后进入污水处理系统，直接影响了循环水的水质（循环水供水主要控制浊度）。问题分析及优化方案的选择1.絮凝剂的取舍。因污泥本身浊度较高、固体颗粒比重小且属于难分离物料，絮凝剂的投加量会很大，同时形成的絮团强度不够，在重力浓缩阶段加入絮凝剂可以极大地减少进离心机的污泥量，但是进入搅拌槽后，在连续强力搅拌下，絮团极易破碎，容易造成后续投加絮凝剂过量。投加絮凝剂成本太高，不利于经济运行。2.改变离心机滤液排放流程。流程改造方案为将滤液收集到溢流水箱，通过溢流水泵排至16米沉降槽。3.优化重力浓缩处理流程。在机械脱水前，有两级重力浓缩处理设施，水处理西站的排泥连续且泥量较多，经过1

7、6米沉降槽一级浓缩处理后，进入3#、4#浓缩槽进行二级浓缩处理，且大泵房系统的排泥间断性进入3#、4#浓缩槽。为最大限度利用两级重力浓缩处理设施，改变运行方式为在大泵房不排泥时，16米沉降槽底流排泥量为50m3/h；大泵房排泥时，大泵房排泥量限定为20m3/h、16米沉降槽底流排泥量为30m3/h。因为大泵房处理蒸发循环水，水源较少，水处理西站回水复杂，外来水源较多，沉淀池中污泥量较多，所以应压低大泵房的排泥，压低总排泥量，延长污泥在浓缩槽内的停留时间（1216小时）。这样不仅可以保证浓缩槽的溢流水质，确保污泥的有效浓缩时间，尽可能降低污泥中的空隙水，提高进离心机的污泥含固率。同时可以减少进机

8、泥沙含量，降低滤液的含固率，进而确保离心机的机动平衡。4.合理化离心机运行参数。在参数的摸索调节中，转鼓转速过大会造成离心机本体的磨损和增加动力消耗，转速过小，达不到处理效果，在前期运行转速1800r/min的情况下，适当调节到21002500r/min范围内；同时结合污泥含固率的减少和物料的难分离特性，将差速由前期的8r/min降低到2.56r/min范围内，延长固体颗粒在离心机内的停留时间。调节后运行数据见表3（选择上午8时数据）。阶段性效果及下一步运行要点1.阶段性效果。结合表3的运行数据可以看出，随着进机污泥含固率的降低，通过适当增加转鼓转速和减小差速，经过离心脱水后的滤液液固比基本保

9、持在80:1，泥饼含固率在48%左右，但相应的固体回收率低于50%。表4为5月底每天的输送泵外排污泥量。由表4数据可知，现阶段日均外排泥量为103/8=12.9m3，循环水系统日均可减少43.98/8=5.5t干泥，从根本上可确保循环水的供水水质。2.下一步离心机的运行要点。（1）以设备安全经济运行为出发点，在保证泥饼含固率的基础上，调高溢流板的直径，适度降低差速，合理控制转鼓转速，尽量减少滤液含固率，提高固体回收率，通过有计划的实验寻找离心机的最佳经济运行点，并设计出不同条件下的差速变化曲线，指导离心机的运行。（2）继续摸索重力浓缩处理系统的运行，结合进机污泥含固率持续低值的现状，间断运行排泥，即缩短排泥时间，增加排