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来源: 作者: 发布日期:2020-10-20 14:29:41

 摘要:针对污水处理厂干污泥输送系统的运行特点、使用要求进行简述,对污泥输送过程中发生的螺杆泵干摩擦及污泥架桥问题进行分析,并提出针对性的改进措施。通过改进泥斗的结构形式,在泥斗处加装料位计这两种主要方式,较好地解决了前述问题,避免了螺杆泵的干摩擦,提高了泵的使用寿命,同时也有效地解决了污泥架桥问题,防止了泥斗内污泥外溢,为污泥的正常输送提高了保障性。通过泥位与变频器的联动改造,使螺杆泵的转速保持在合理的区间,大幅提高了螺杆泵的使用年限,取得了良好的经济效益。

 
引言
义乌市水处理公司佛堂污水处理厂是一座日处理量为4万吨的市政污水处理厂,以生活污水为主,并有部分的工业污水,采用AAO的水处理工艺,出水执行《国家城镇污水处理厂出水标准》一极A标准。脱水设备采用二台离心脱水机组。目前生产中会产生螺杆泵过度磨损及污泥架桥问题,文章主要针对这二个问题进行论述。
 
1现状情况
(1)储泥池是一个6000×4000×3500的混凝土结构池体,池内污泥浓度保持在1.2%左右。生产时,在进泥螺杆泵的泵送下,池内污泥以60m3/h泥量进入离心机脱水处理,脱水后的干污泥含水率在80%左右,通过倾斜无轴螺旋输送机输送到干污泥螺杆泵上端污泥料斗内,并在干污泥泵的作用下输送到污泥料仓内储存。(2)设备性能方面,离心机的非常大绝干污泥产量为800kg/h,进泥泵的非常大流量为90m3/h,倾斜输送机螺旋外径覫350,干污泥为单螺杆泵,输送量8m3/h,变频调节。(3)污泥生产工艺流程如图1所示:
污泥生产工艺流程图
文章主要针对干污泥泵上端缓存泥斗部分改造进行论述,泥斗的主要作用是在离心机和干污泥泵产量不匹配情况下起一定的缓冲作用,结构如图2所示。
结构图
2生产中的问题
2.1干污泥螺杆泵的过度磨损
干污泥泵采用的是容积式单螺杆泵[1],在脱水污泥输送上使用,具有经济合理,密闭性好的特点。螺杆泵流量与转速基本成正比,流量调节通过变速来实现,本文中污泥泵额定输送量在转速95r/min时为8m3/h,功率22kW,扬程20BAR,采用手动变频调节。装有干运转保护器,在温度过高时进行保护动作,防止发热引起的过度磨损。离心机排出的干污泥因离心设备特点,在小范围内有周期性的变动,即从输送机落入泥斗内的污泥量呈周期性的波动。另外,储泥池污泥浓度的变动,絮凝效果影响等,都会导致离心机排泥量产生变化,离心机产泥量小于干泥泵输送量的情况下,螺杆泵螺旋槽内因缺少污泥而致使螺杆泵定转子间未填满污泥,引起定转子的干摩擦。虽然在定子上有超温传感器进行干运行保护,这种保护方式效果不佳,往往在发生报警后,定子的磨损也已经同步产生。
 
2.2污泥架桥
脱水污泥粘性很大,粘连在料斗壁上难以顺畅下行,导致污泥无快速喂入螺杆泵螺旋槽,泥斗泥位上升,造成泥斗堵塞,污泥形成板结、成团。此时,在泥斗与输送泵连接口之间常常会出现污泥架空而无法顺利入泵的情况,此种情况称之为“架桥”。架桥产生后,一方面泥斗内污泥溢出,另一方面,污泥未进入螺杆泵定转子空隙,引起干泥泵的干摩擦,对螺杆泵的危害极大。
 
 
3改进措施
3.1改变泥斗结构形式架桥问题的产生,主因是污泥的粘性,泥斗侧壁的斜度,使污泥更易粘连。原泥斗为传统斗状,上口大,下口小,上口尺寸为90×40cm,下口与螺杆泵喂料口连接处为80×40cm,高度为80cm。为了壁免污泥粘连,将泥斗改半成上口小下口大的形式,上口为50×40cm,下口及高度不变,如图3所示。
结构图
3.2改造输送机排泥口
将输送机排泥口进行改造,后端进行收缩处理,尺寸为35×30cm。输送机与泥斗的联接采用承插的形式,并留有适当的观察空间。泥斗经过此形式改造,有效的解决了污泥的架桥问题。
 
3.3在泥斗上增设泥位计
为了避免螺杆泵的干运行,需要泥斗内保持一定的泥量,在泥斗上加设泥位计,监测泥斗内泥位凹凸,并将该信号反馈给离心机PLC控制程序,通过程序来控制泵的运转速度和输送量。泥斗体积较小,内部环境差,水气多,下落的污泥产生飞溅会对泥位计的测量产生干挠。改造采用了一款雷达物位计,该物位计波速角较小,抗干挠能力较好。为了减小物位计发射面的污泥粘连,减少测量干挠,物位计安装在泥斗上部侧边,底面高度稍高于输送机污泥排出口。泥位计将测得的泥位信号以4-20MA电流的形式传输至离心机总控柜的PLC,PLC根据泥位的变化自动控制螺杆泵变频器的运行频率,来调整螺杆泵转速控制泥量的输送,使离心机产泥量和螺杆泵输泥量保持动态平衡,保证干泥泵不产生干运行或泥斗内污泥的外溢。经过以上三点改造,有效地解决了污泥架桥和污泥外溢问题,取得了良好效果。
 
结语
污泥加桥及螺杆泵干磨是污水处理厂干污泥输送过程中较普遍存在的问题,通过对佛堂污水厂污泥性状的分析,判定该厂污泥架桥及螺杆泵干磨损的主要原因在于污泥粘性大引起的流动不畅,导致污泥在输送过程中产生架桥、干磨、外溢等问题。采取对泥斗结构形式进行改进,加装料位计等措施,有效地解决了前述问题。在设计干污泥输送系统时,上述的这些措施,可作为一个参考。

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