疊螺機在PVA廢水處理中的應用

葛立江 王喜春

摘 ?要：聚乙烯醇（PVA）是一種水溶性高分子聚合物，具有良好的黏附性、機械性能和穩定性，廣泛應用于紡織、食品和醫藥等行業，但PVA廢水具有難生物降解，COD高，可生化性差等特性，直接排放會造成嚴重水污染，而PVA廢渣渣漿更是由于在上一環節添加了大量的破乳劑、絮凝劑等藥劑，再加上PVA廢水中的各種成份，形成的沉渣黏度大，回彈性強，不易成團且含水量高。PVA廢水的渣漿長時間存儲后會出現沉積、結塊等現象，而且結塊硬度大不易打散，給疊螺機的作業帶來極其不利的影響。本文主要針對PVA廢水及廢渣的特性，重點闡述疊螺機如何正確的應用，分析了在處理PVA廢渣過程中常遇到的問題以及解決措施，如何使疊螺機出渣含水率減少，渣變得更干，出水變的更清。

關鍵詞：PVA廢水;廢渣;疊螺機;結塊;含水量

1.PVA廢水的特性與廢渣的特性

1.聚乙烯醇（PVA）是一種水溶性高分子聚合物，具有良好的黏附性、機械性能和穩定性，廣泛應用于紡織、食品和醫藥等行業，但PVA屬于典型的難生物降解高分子物質，其聚乙烯醇（PVA）廢水COD高，可生化性差，直接排放會造成嚴重水污染。PVA會對環境造成污染，不是因為它的毒性（其本身是無毒的），而主要是因為其難生物降解。其較大的表面活性會使被污染的水體表面泡沫增多，黏度加大，對水體的復氧行為極為不利，從而抑制水生生物的呼吸活動，另外，含PVA的廢水排入水體還會促進河流、湖泊和海洋沉積物中重金屬的釋放和遷移，增加其活性，引起更嚴重的環境問題。

2.由于在上一環節添加了大量的破乳劑、絮凝劑等藥劑，再加上PVA廢水中的各種成分，形成的沉渣黏度大，回彈性強，不易成團且含水量高。PVA廢水的渣漿長時間存儲后會出現沉積、結塊等現象，而且結塊硬度大不易打散，給疊螺機的作業帶來極其不利的影響。

2.疊螺機在PVA廢水處理中的應用

2.1疊螺機工作原理

2.1.1疊螺機濃縮部分

當螺旋推動軸轉動時，設在推動軸外圍的多重固活疊片相對移動，在重力作用下，水從相對移動的疊片間隙中濾出，實現快速濃縮。

2.1.2疊螺機脫水部分

經過濃縮的污泥隨著螺旋軸的轉動不斷往前移動;沿泥餅出口方向，螺旋軸的螺距逐漸變小，環與環之間的間隙也逐漸變小，螺旋腔的體積不斷收縮;在出口處背壓板的作用下，內壓逐漸增強，在螺旋推動軸依次連續運轉推動下，污泥中的水分受擠壓排出，濾餅含固量不斷升高，最終實現污泥的連續脫水。

2.1.3疊螺機自清洗部分

螺旋軸的旋轉，推動游動環不斷轉動，設備依靠固定環和游動環之間的移動實現連續的自清洗過程，從而巧妙地避免了傳統脫水機普遍存在的堵塞問題。

疊螺機主體是由固定環和游動環相互層疊，螺旋軸貫穿其中形成的過濾裝置。前段為濃縮部，后段為脫水部固定環和游動環之間形成的濾縫以及螺旋軸的螺距從濃縮部到脫水部逐漸變小。螺旋軸的旋轉在推動污泥從濃縮部輸送到脫水部的同時，也不斷帶動游動環清掃濾縫，防止堵塞。

2.2PVA廢渣處理

2.1.1渣池內的預處理

破乳環節時需要加入破乳劑、絮凝劑等各種藥劑，形成沉淀后上清液通過管道進入下一環節繼續處理，沉淀的渣漿通過排渣管道進入專門的容器進行收集，進而用疊螺機進行污泥脫水處理。

在疊螺機對渣漿進行脫水處理時，需要用泥漿提升泵將渣漿抽到疊螺機的混合槽內，常用螺桿泵來作業，由于PVA渣漿的特性，長時間存儲時會形沉積并結塊，渣漿結塊后會對泵的進口管道造成堵塞，無法正常的抽取渣漿，這是需要將結塊打散，使渣漿混合均勻，方可繼續作業，常采用的方式有增加電動攪拌槳和增加壓縮空氣管道吹攪等。增加電動攪拌槳優點是攪拌力度大，混合效果好，但缺點是移動不便，對容器底部和角落的結塊起不到打散作用，而增加壓縮空氣管道吹攪的優點是可以對任何角落對結塊進行攪拌，但缺點是攪拌力度略小，且管道上的氣孔容易被渣塊堵塞，造成局部氣量大，局部氣量小或沒有氣的現象。

2.2.2PVA渣漿提升

由于PVA渣漿的成分復雜，會對提升泵、管道及閥門等造成腐蝕，所以要使用耐腐蝕材質的泵及管道配件。

2.2.3脫水處理

渣漿在進入疊螺機后，先要在絮凝箱內進行攪拌均勻，并加入破乳劑、絮凝劑使其進行充分的破乳和絮凝，再通過加入堿液調節渣漿的PH值，使渣漿達到一個最佳狀態。此過程需要對各種藥劑的加入量不斷的進行調整，最終觀察渣漿的形態，以形成大米顆粒為最佳狀態，此時可以開啟螺旋主軸，進行脫水處理。

2.4PVA的渣漿在進入疊螺機的主軸后，跟其他污水的渣漿一樣，會先隨著螺旋主軸轉動濃縮，大量的水會在重力作用下，從相對移動的疊片間隙中濾出，但PVA渣漿濾出的水會含有細渣，這些細渣在水中會呈現兩種狀態，一種是沉淀，一種是漂浮，但由于細渣的比重較輕，最終形成這兩種狀態的時間較長，往往細渣會隨著水流進入到下一環節，從而對下一環節造成影響。

解決此問題最直接有效的辦法是在出水管道上增加沉降池，沉降池可分為兩箱體或三箱體，根據出水含細渣的情況而定，沉降池的進水口在一級箱體的底部，出水口在最后一級箱體的最高處，相鄰兩個箱體在隔板中上2/3處開孔相連。水先進入一級箱體內，細渣進行沉淀和漂浮，沉淀物通過排渣口排入渣漿池內，漂浮物可通過人工清除，中間部位含細渣明顯減少，通過箱體連接孔進入到下一級箱體內進行沉淀和漂浮，直至最終出水清澈。

若經過沉降池后的水還含有細渣，可通過管道引回至上一破乳環節，使其經過兩次破乳，使水中的細渣充分沉淀分離。

2.2.4廢渣干濕調整

渣漿經過濃縮、脫水后變成含水量在75%～80%廢渣從出渣口排除，由于PVA廢水特性，廢渣不會形成渣餅，且廢渣具有很大的彈性，類似橡皮泥的特性，所以用疊螺機處理PVA的渣漿時，對出渣的狀態需要很好的把控。在螺旋主軸末端受背壓板阻擋，之間的腔體逐漸變小，在整圈出渣口會出現出渣的狀態不一致的情況，渣會隨著腔體的變小由濕狀態逐漸的變干，腔體達到最小值時渣最干，然后腔體又突然變大，出渣變濕，就這樣一圈一圈的循環，這也是PVA廢渣的獨特性，所以調節出口背壓板間隙，控制出渣的干濕程度尤為重要，既要保證在最濕狀態時不能有水流出，又要保證出渣不能過干。若出渣太濕，含水量太高，對后期廢渣處理帶來影響，若出渣太干，很容造成螺旋主軸腔體堵塞，疊片損傷，情況嚴重的直接將主軸擰斷。

2.2.5廢渣的進一步處理

排出的廢渣可通過烘干、重物擠壓等方式使水分進一步脫出。

3.常見的問題及應對措施

3.1.疊螺機開始作業時噴水

疊螺機在剛開始工作時由于螺旋主軸與疊片之間的腔體是空的，加上PVA廢渣起初不易成塊，渣漿很容易快速的到達出渣口端，形成噴水現象。

解決措施：在疊螺機主軸剛開始運行時，可在進口端灌入已經成型的廢渣，使其充滿螺旋腔體，形成阻力，可避免渣漿迅速到達出渣口，形成噴水現象。

3.2疊螺機出水含細渣

出水含細渣是疊螺機在PVA廢水處理時固有的特性，上述通過在出口增加沉降池可過濾掉大部分細渣，減小對下一環節的影響，那么如何在疊螺機脫水過程中減少細渣的含量呢？

通過大量的實驗發現，在絮凝箱內加入Ca（OH）2溶液后，渣漿顆粒明顯變大，出水中的細渣含量明顯減少，而且出渣變干，含水量降低。但在加入Ca（OH）2溶液時，要嚴格控制用量大小，因為Ca（OH）2溶液加入后，沉淀變多，渣變干變硬，很容易造成螺旋主軸的腔體堵塞，造成不必要的損失。

3.3出渣口的渣水分離

疊螺機在PVA渣漿脫水過程中，受多種因素的影響，出渣的含水量會出現上下波動情況，若含水量較高，在出渣口會出現水流，而水流會隨著廢渣一塊進入到廢渣收集裝置中，增加后期處理的負擔。解決問題的方法是在接渣板的中間開一條寬1cm的通長孔隙，這樣水流就會從這條長孔處流出并收集，而廢渣可直接越過長條孔隙，進入到收集裝置中。

4.結論

污泥脫水是處理工業廢水中必不可少的環節，而常用的污泥脫水有板框壓濾機、旋轉離心機和疊螺機，而PVA廢水和廢渣的特性會直接將板框壓濾機的濾布堵死，無法正常使用，旋轉離心機價格昂貴且容易造成濾芯堵塞，也不適用，而疊螺機可以很好的解決堵塞的難題，順利的使PVA的渣漿脫水。由此可見，疊螺機在PVA污泥脫水環節非常的適用，但同時在使用過程中也會出現各種各樣的小問題，所以在整個使用過程中要注意關鍵點的控制，不斷的摸索和積累經驗，使疊螺機在PVA廢水處理過程中更好的發揮作用。

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