近年来，卧式螺旋刮刀卸料过滤离心机在我国煤炭、化工、环保等行业中已经得到了一定程度的应用。相比较其他脱水设备，卧式螺旋刮刀卸料过滤离心机具有体积小,结构简单，处理量大，脱水效率高，可靠性好，易损件少，不易堵料等优点，因而在选煤厂的煤泥脱水方面有着广泛的应用前景。本文介绍的是螺旋卸料过滤离心机主要用于市政污泥处理，该设备采用双电机双变频驱动。

   湘潭辉煌离心机厂生产的高性能新型螺旋离心机即新型双电机双变频卧式螺旋离心机。运行实践表明,新型双电机双变频离心机应用于市政污泥处理工艺,达到了节能减排的优良功效。

   目前我国在污水处理行业中,污泥经浓缩及消化处理后,含水率为95%~96%,体积仍然很大。为了进一步综合利用和处置污泥,必须对其进行脱水处理,提高泥饼的含固率。一般大中型污水处理厂常用的污泥脱水设备有真空过滤机、压滤机和离心脱水机[1],其中离心脱水机因具有连续生产、操作方便、自动化程度高、卫生条件好、占地面积小等优点,应用前景日益看好。污水处理厂二期工程设计规模为1·25×105t/d,采用A2/O处理工艺,处理后的尾水达到GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B标准,剩余污泥经机械浓缩、脱水处理后外运处置。污泥脱水设备选用2台LW520型离心机,该机型具有双电机双变频的独特结构,达到节能减排的优良功效。

    1　工作原理

            离心脱水机主要由转鼓和带空心转轴的卸料螺旋输送器组成。运行时通过回转体-转鼓和卸料螺旋的高速旋转,使离心机内的固液混合物随之高速旋转,并产生较高的离心力而形成液环[2](图1)。在此高的离心力作用下,加速固液混合物的沉降与分离。其中,比重较大的固体颗粒沉降在液环层的外圈,即沿转鼓的内壁形成泥环层。转鼓与卸料螺旋旋转方向相同,但两者存在一定的转速差,由此卸料螺旋将分离出的干泥推出回转体,滤液则通过堰池口导出回转体而排出机外。离心机进料、分离、排出滤液和干泥的工作过程是连续不间断的,且在全封闭环境下进行,污泥、滤液及臭气均不会从机内溢出。

新耐磨设计 ：

          　碳化钨耐磨片

            转鼓或螺旋的外缘极易磨损,对其材质应有特殊要求。在耐磨损防护设计上,离心机显著的特点是在卸料螺旋全长方向与污泥接触磨损相对较为严重的部位,全部采用可更换的耐磨片新式结构。此耐磨片表面喷涂碳化钨材料,且喷涂碳化钨层硬度达肖氏硬度2 000~4 000,耐磨性完全达到烧结碳化钨的程度。加上先进的焊接工艺确保其不会脱焊,并且每片耐磨片焊接完成后均进行二次焊接强度试验,确保其焊接强度,因此具有无可比拟的优点。同时卸料螺旋磨损后只需更换耐磨片即可,极大地降低了维修费用。

            磨喷嘴

            对进料的喷嘴和污泥排出口采用了可更换式的陶瓷碳化钨喷嘴。卸料螺旋上的进料口及转鼓上的出料口均采用可更换式的耐磨衬套,耐磨材料为陶瓷,亦可采用碳化钨材料。同时对出料口的刮泥板亦采用碳化钨结构的耐磨防护措施。

           　PLC自动控制

            离心机对污泥处理全过程采用PLC(可编程逻辑控制器)自动控制,操作、调节灵活,同时为污泥供料泵、絮凝剂制备、加药泵、污泥无轴螺旋输送机、流量计等辅助设备的运行提供显示、控制和故障报警,并将模拟信号和数字信号通过现场总线传至中央控制室,以确保污泥脱水系统的安全运行。主要控制功能有:

            (1)离心脱水机、切割机、供料泵、螺旋输送器、絮凝剂投加泵等的联动控制和保护;

            (2)离心机自动差速及扭矩控制系统的调控;

            (3)离心机卸料螺旋扭矩过大及差速过低报警;

            (4)离心机紧急停机保护,现场紧急停机按扭;

            (5)加药系统在低药剂量、断水、水压不足等情况下报警。

           防腐蚀设计

            选用全不锈钢结构。离心机的转鼓和卸料螺旋均采用AISI316不锈钢离心浇铸而成,材料密度均匀、刚性强,动平衡性能好。离心机转鼓内壁加工有纵向的沟槽或配有纵向不锈钢条,可以防止固相粒子在转筒内壁滑动而引起转鼓内壁磨损,同时避免泥环随卸料螺旋旋转而不排出。

            应用分析

            通过2009年7月的试运行表明,离心脱水机运行状况良好,处理能力和效果达到了设计要求,可适用于不同的污泥特性介质,脱水后污泥含水率降到80%左右。相关运行数据见表1。

       总而言之, 卧式螺旋离心机结构特征与其使用工况是一致的。由于采用了双电机双变频独特设计,处理每吨污水污泥耗电量降低了0. 004 5 kW·h。按设计处理负荷1. 25×105t/d计算,每年可节省运行电能2. 025×105kW·h,达到节电、降低污染、降低污泥含水率从而提高污泥含固率的目标,真正实现了节能减排综合效益。