淺析污泥改性機合理參數的選擇

涂必紅

(安徽通源環境節能有限公司,安徽合肥 230031)

淺析污泥改性機合理參數的選擇

涂必紅

(安徽通源環境節能有限公司,安徽合肥 230031)

為了實現環保部和住建部對市政污泥處理處置含水率的要求,提高深度脫水的效率,污泥調制改性在脫水中起至關重要的作用,根據生產實踐本文對改性設備制造中合理的設備參數選取進行分項的分析和研究,得出相對高效的設備選型參數。

污泥含水率 深度脫水 調質改性 設備參數

市政污泥脫水要求是當前市政污水處理后期的難點和重點，要求污泥含水率必須在60%以下，在脫水環節中污泥調質改性機是污泥能否順利脫水的關鍵設備，我公司運營的深度脫水污泥廠當前濃縮后污泥含水率96%，主要改性添加劑為鐵鹽(氯化鐵溶液)和氧化鈣，改性狀態主要為快速分散溶解，當前改性調質為多級改性，第一級容積為2-3個立方，分批次溢流，最后進入改性儲罐，改性容積小，生產效率比較低，操作比較復雜，二級三級改性箱溢流模式容易產生沉淀，攪拌采用無極調速減速機，速度普遍在120轉左右，改性效果不太理想。

針對改性設備問題，對改性設備做了相應的試驗，也對六安和淮北改性設備做了一部分改造和更新，前期試驗的主要工作之一是槳葉選型試驗，就是在相同的改性設備上使用不同的槳葉形式，試驗什么樣的槳葉形式針對我們需要的改性效果更好，通過一個階段的試驗和現場的情況反饋，由于現行處理的污泥中附帶了各種雜質，特別的是絲狀物，在較低的轉速下，越是復雜的槳葉越是會纏繞污泥中的雜質，結合改性氧化鈣反應物附著，槳葉會越纏越多，越來越重，在轉動中慣性矩越來越大，攪拌減速機負荷增加，損壞風險加劇，因此，結論是較為簡單的槳葉形式和相對較高的轉速是我們改性設備合適的要素，為了開發更好的改性設備，本次我對改性機容積形狀功率減速機形式轉速等其他參數進一步分析觀察研究，為公司定型高效率低能耗的改性設備系統提供設計數據。

改性設備容器的形狀：容器的形狀千差萬別，但從制作工藝難度和成本上說，主要有矩形和圓柱形，對于我們改性機，到底是矩形截面好還是圓形截面好，單從用材成本上，我們希望用最小的表面積獲得最大的體積，但考慮到球形制作的難易程度，還是高徑接近的一比一的圓柱型容器比較理想，對于當前矩形容器改性箱，現場使用情況來看四個角上容易產生沉淀堆積，故研究表明改性容器的形狀基本要求為圓柱形組合形狀，機械加工相對簡單，放料死角小，成本造價低。

攪拌速度對改性的影響：為了快速溶解分散石灰粉劑，我們希望轉速相對較高，但是受到設備造價和能耗的限制，目前我們試驗的經濟轉速在220轉左右，單臺設備的裝機功率在11kW左右。

對于使用單級改性還是多級改性更好，從理論上要了解石灰在污泥上的作用時間，經過污泥廠的觀察和其他方便了學習了解，石灰在污泥中的作用是一個長期的過程時間長達數月，但在改性調質中的峰值作用曲線，大約在15分鐘內要迅速擴散溶解反應，所以重點作用在一級改性，后面的攪拌在改性調質作用中主要防止沉淀充分熟化，攪拌作用不是主要因素，因此我認為我們污泥改性機最多

設置二級改性，后面設置一個容積較大的改性污泥儲存緩沖罐，在罐中設置一個防沉淀的低速攪拌，保持改性污泥濃度均勻，充分熟化，穩定壓榨進料時間和壓榨時間，在廠房高度有限的情況下，一二級改性重力無動力放料總高度較高，可以只使用一級改性，改性攪拌時間控制在15分鐘左右，保持改性緩沖罐攪拌長期不間斷攪拌。經過較長時間的觀察研究，取得了一定的經驗數據，對改性機設計有了明確的方向，基礎攪拌時間不能少于10分鐘，隨著容積的增加攪拌時間隨之加長，容積和攪拌時間成正比，容積和功率的關系是隨著容積的增加改性要求的槳葉增大，槳葉的增大功率必須增加，根據相關資料，槳葉直徑的5次方，轉速的3次方和功率增加成線性關系，我們改性機的目標是爭取在單位時間內取得最大的生產量和最低的能耗M3/(H*kW)，綜合以上實驗觀察研究得出結論，一般合理的改性機參數為容積10—20方，容器形狀為圓柱體結合圓滑過渡錐底或者橢球型底，電機功率11千瓦到22千瓦，轉速為每分鐘220轉左右，槳葉簡單流線型防纏繞，攪拌線速度6-10M/S，槳葉圓周直徑約為攪拌容積直徑的三分之一左右，材質選用不銹鋼或者高強度高分子塑料容器為宜。

[1]機械工程手冊,電機工程手冊編委會編．機械工程手冊.工程材料卷.北京:機械工業出版社.

[2]潘家禎主編.壓力容器材料實用手冊.北京:化學工業出版社,2000.

[3]全國化工設備設計技術中心站主編．HG20581—1998．鋼制化工容器材料選用規定,北京:國家石油和化學工業局,1998.

[4]麻啟承主編．金屬材料及熱處理[M].北京:化學工業出版社,1980.

[5]李智誠,朱中平,薛劍峰等.鍋爐與壓力容器常用金屬材料手冊.北京:中國物資出版社,1997.

[6]化工設備機械基礎編寫組.化工設備機械基礎.北京:化學工業出版社,1979.

[7]化工部設備設計技術中心站.化工設備設計手冊.材料與零部件(上).上海:上海科學技術出版社.

[8]董大勤.化工設備機械基礎.北京:中央廣播電視大學出版社,1997.

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[10]左景伊編.腐蝕數據手冊.北京:化學工業出版社,1982.

涂必紅(1971—),男,皖潛山縣人,畢業于上海理工大學,本科學歷,現就職于安徽通源環境節能有限公司。