污泥离心脱水机在硫酸污泥处理中的应用

                                        周飚

                    （浙江省环境保护科学设计研究院，浙江杭州310007）

    【摘要】硫酸污泥的处理由于其产生量大、含水率高、粘度大等原因已经成为一个行业性的技术难题。某硫酸生产企 业率先在行业中使用卧螺式污泥离心脱水机，对硫酸污泥进行离心脱水处理，脱水后的干泥作为水泥、砖瓦等建材的生产 辅料，离心液代替清水用于矿渣灰的增湿，基本解决了硫酸污泥的处理问题，取得了较好的社会、环保及经济效益。

    【关键词】污泥离心脱水机；污泥；处理；应用

    一、前言

    矿制硫酸装置的污水因其水量大、酸度高、成分复杂而 成为环境治理的一个难题，一般都采用中和、沉降工艺进行 处理，尤其是处理过程中产生的硫酸污泥由于产生量大、含 水率高、粘度大，造成难以处理、运输和堆存，更成为一个 行业性的技术难题。

    笔者曾参与了某硫酸生产企业对硫酸污泥处理的技改工 作，该技改中运用污泥离心脱水技术，率先在国内的同行业 中对硫酸污泥进行离心脱水处理，取得了较好的技改效果和 经济效益。

    二、现状分析

    1、污泥处理方法

    该企业建有一套300t/h的硫酸污水处理装置，采用电石 渣中和、自然沉降工艺并添加絮凝剂以提高沉降效果。正常 生产情况下的污水量为150～200t/h，主要为自酸洗净化工序 的稀酸洗涤水，其它还包括焙烧除尘水、生产场地及设备的 冲洗水以及事故时的短期排放废水等。污水的酸度较高，含 尘量大，水质较为复杂。

    污水沉降池中沉降下来的污泥约300t/d，主要成分为矿 尘，其它还包括污水中和反应产生的钙盐沉淀及金属盐类的 氢氧化物沉淀，含水率较大，约70~80%。

    污水沉降池的底泥用污泥槽车送至污泥处理场进行自然 晾干处理，然后由人工挖掘后用于水泥、砖瓦等建材的生 产。

    2、存在的主要问题

    在长期的生产中，污泥处理的问题已日益突出，影响了 污水处理效果及企业的进一步发展，主要在于：

    （1）污泥处理场的环境污染

    虽然该污泥处理场占地面约有1.5公顷，由于长期接收 污泥，且污泥的自然晾干受自然条件的约束，效率低下，晾 干周期较长。并且经自然晾干的污泥含水量仍然较高 （20~25%）且粘度较大，较难直接用于建材的生产，故销 路不畅，大量的污泥滞留在处理场中，该污泥处理场早已不 堪重负，同时也给周边带来了一定的环境污染。

    （2）影响污水处理效果及生产负荷

    污泥处理场的处理能力不足直接影响了污泥的正常排放 及污水装置的处理效果，并且间接地影响了硫酸装置的生产 负荷。

    （3）处理费用高

    污泥的运输采用污泥槽车，运输费用较高；而污泥处理 场主要为人工操作，人工费用也较高。

    三、技改方案及过程

    为彻底解决硫酸污泥的处理问题，企业在对目前国内污 泥处理技术及设备进行大量调研的基础上，提出了采用污泥 脱水离心机对硫酸污泥进行强制脱水的技改方案。

    1、技改方案

    企业根据本厂硫酸污泥的特点及处理量等工艺参数，对 目前比较常用的带式、转筒式、滚压式及离心式污泥脱水机 等进行了对比，最终选择了卧式螺旋卸料沉降离心污泥脱水 机（以下简称离心机）对硫酸污泥进行离心脱水处理，具体 的技术方案为：

    （1）将沉降于污水沉淀池底部的底泥用立式污泥泵输 送至污泥离心机进行脱水。（2）经脱水的污泥（干泥）从 下料口直接放至焙烧炉的渣灰皮带上随矿渣一起外销，离心 液经离心机溢流口连续排放至新建的离心液池，再用污水泵 送至硫酸污水处理装置再进行沉淀处理。

    2、技改过程

    （1）初步试验情况

    企业首先选用了1台LW500×1500-N型离心机进行污泥 脱水的初步试验。该离心机由高速转鼓、螺旋和可调速的双 驱动机械差速器等部件组成，属于锥柱型结构。装置投运初 期的运行情况较为不正常，主要的问题为：

    ①脱水效率低，脱水后的污泥含水量仍然较高，约为 20%，较难混入矿渣中。②离心机运行不稳定，经常出现 转鼓结死及下渣口堵塞的现象，造成离心机振动大、过负荷 跳车等现象，装置无法连续正常运行。③离心液中含有大 量的细小颗粒，重新返回到污水处理系统后增加了沉淀池中 污水细小颗粒的相对含量，使污水中悬浮物的沉降性能下 降，造成外排污水的悬浮物排放质量下降。

    针对初步试验中出现的问题，企业进行了仔细地分析与 研究，认为主要原因一是行业内在使用离心机对硫酸污泥进 行脱水方面可借鉴的经验较少，在离心机的结构、选型上及 操作、维护方面存在着较多需要摸索、改进的地方，二是离 心液中的大量细小颗粒影响了硫酸污水的正常沉降，需改进 离心液的处理方法。

    （2）整改工作

    根据分析结果，企业制订了改进方案，主要从离心机本 体结构、离心液处理方法等方面进行了改进。

    ①离心机本体的改进

    企业合同污泥离心机生产厂家一起对离心机进行了试验 及改进，针对硫酸污泥粘度大等特性，主要进行以下方面的 改进：

    （1）离心机的型号由LW500×1500-N改为LW400× 860-N；（2）离心机转鼓表面喷焊硬质合金，工作长度由 1500mm缩短至860mm；（3）差速器功率由7.5KW改为 11KW，付电机的功率由5.5KW改为7.5KW，主、副机的差 转速从15转/分调整为35转/分；（4）内螺旋表面喷焊耐磨层 并降低内螺旋推料器速度，同时改进下渣口的位置，确保污 泥出料正常，减少机内的污泥堆积。

    经过整改后，较好地解决了离心机易堵及稳定运行的问 题，离心机的处理量约为12~15t/h，可满足300t/d的污泥处 理要求，单机的连续正常运行时间可达到20天左右；离心效 率也有较大提高，脱水后的干泥含水量为10~12%左右，满 足与矿渣一起混合外运的要求。

    ②离心液处理方法的改进

    企业对硫酸焙烧炉下渣系统的渣灰熄灭器及下灰双轴的 喷头进行了改造并重新进行配管，将离心液全部用于渣灰熄 灭器及下灰双轴以代替清水对灰渣进行增湿。

    离心液用于灰渣增湿后，一方面避免了离心液进入污水处理装置影响污水的处理效果；另一方面，离心液代替清净水对灰渣进行增湿，既可以节省清净水用量，并且离心液中的残存污泥还可混入灰渣中作为矿渣外卖，增加了经济效益，符合循环经济的工作要求。

    四、技改效果

    在经过一段时间的摸索、改进后，整套污泥离心脱水装置的运行逐渐正常、稳定，目前硫酸污泥已全部实现了离心脱水，离心液也全部回用于灰渣的增湿，基本上取消了污泥 的槽车外运工作，原污泥处理场已基本停用，大大减少了对周边环境的污染，改善了企业的社会形象。

    五、小结

    该企业在国内同行业中率先运用污泥离心脱水技术，干泥作为矿渣外销以取得一定的经济效益，离心液则取代清净水作为灰渣的增湿剂，既避免了对污水处理装置的影响，又可节省大量的清净水源，在较好地解决了硫酸污泥处理难题 的同时，也体现了循环经济的落实，取得了较好的经济效益、环保效益和社会效益。

【参考文献】

[1]陈五平.无机化工工艺学（第三版）（中册）[M].北京：化学工业出版社，2001.

[2]王登辉.硫酸污水处理系统的改造总结[J].小氮肥设计技术，2003（23）.

[3]张辰.污泥处理处置技术与工程实例[M].北京：化学工业出版社，2006.