1 前言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)廢水、生活污水的排放量日益增加，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)人民的身體健康，提高水環(huán)境質(zhì)量，污水必須經(jīng)過(guò)凈化處理達(dá)標(biāo)后才能排放。目前我國(guó)的污水處理量和處理規(guī)模在近10多年內(nèi)迅速增長(zhǎng)。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠或企業(yè)的污水處理系統(tǒng)中，工藝所需的機(jī)械設(shè)備有很多，主要包括格柵、刮泥機(jī)、攪拌機(jī)、輸送機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、各種輸送泵、脫水機(jī)等等。其中，目前國(guó)內(nèi)污水處理系統(tǒng)中所選用的污泥脫水設(shè)備，以板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和離心機(jī)為主。本文通過(guò)對(duì)離心機(jī)各種機(jī)型，以及主要機(jī)型的結(jié)構(gòu)介紹，并結(jié)合污泥的性質(zhì)，來(lái)講述在污水處理系統(tǒng)中如何結(jié)合實(shí)際工藝，更好的選擇適用的離心機(jī)。

2 臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)的分類

按應(yīng)用領(lǐng)域主要分為兩大類：

一類是：水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用。市政上水、下水，各類工業(yè)生產(chǎn)廢水，垃圾處理廠滲濾液，土木、隧道的泥水，造紙排放水，化學(xué)工廠排放水等等。在這類領(lǐng)域中，應(yīng)用較為廣泛的是臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)的基本通用型。其結(jié)構(gòu)的通用優(yōu)勢(shì)，使得該類機(jī)型應(yīng)用在基本的固液分離工藝中非常的廣泛。

另一類是：制造工序中的應(yīng)用。由于不同制造工藝、不同的物料特性、不同的離心要求，對(duì)離心機(jī)本身的要求就有各種特殊要求了。其中再細(xì)分一下，可分為三類：

（1）礦鋼業(yè)：礦渣、黏土、高嶺土、銅粉、鐵粉、煤粉等。該類機(jī)型需要對(duì)離心機(jī)的耐磨性有非常高的要求。針對(duì)螺旋葉片、螺旋出料口、轉(zhuǎn)鼓出料口等關(guān)鍵部位進(jìn)行耐磨的優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用安裝特制的陶瓷和硬質(zhì)合金。

（2）食品、藥品工業(yè)：淀粉（玉米淀粉、馬鈴薯、甘薯）、酵母、果汁、飲料、各類藥品等。該類機(jī)型對(duì)轉(zhuǎn)鼓和螺旋的加工要求比較高，有些需要有特殊的鏡面處理工藝，以及轉(zhuǎn)鼓內(nèi)留停機(jī)殘液的自動(dòng)排放，并在罩殼內(nèi)裝備了完整的洗凈機(jī)構(gòu)來(lái)滿足醫(yī)藥行業(yè)規(guī)范。

（3）化學(xué)工業(yè)：合成樹脂、棕櫚油、廢油、聚合物、電子、半導(dǎo)體生產(chǎn)排放水工程等。化工領(lǐng)域工藝的復(fù)雜性和生產(chǎn)工藝的特殊性，機(jī)型結(jié)構(gòu)分類很多，包括其中分離油、水、固體在同一分離過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的三相分離機(jī)；以及分離因數(shù)達(dá)到8000以上的超高轉(zhuǎn)速的臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)高黏度液、微小離子的分離。

臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)根據(jù)分離的對(duì)象不同，其在結(jié)構(gòu)上也非常多樣，用行業(yè)內(nèi)的一句話定論是：“一料一機(jī)”。換句話說(shuō)就是針對(duì)不同的物料，需要選用不同結(jié)構(gòu)的離心機(jī)。在此，我們圍繞在水處理環(huán)保領(lǐng)域中，主要以生活污水、工業(yè)污水為例，結(jié)合污水的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)離心機(jī)結(jié)構(gòu)的分析，進(jìn)行論述離心機(jī)的選用。

3 污泥處理的現(xiàn)狀及背景

在污水處理過(guò)程中，產(chǎn)生的大量污泥，其數(shù)量約占處理水量的0.3%～0.5%左右（以含水率為97%計(jì)）。污泥的處理在污水處理廠中占的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用比重都很高，所以污泥的處理是污水處理系統(tǒng)非常重要的組成部分。關(guān)于污泥處理的工藝已經(jīng)比較成熟，通過(guò)對(duì)生污泥（生污泥包括：初次沉淀污泥、剩余活性污泥和腐殖污泥）采用濃縮、消化、機(jī)械脫水、自然干化、堆肥、干燥焚燒等工藝方案的不同組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的處置。主要有三類方案：

第一類，以消化處理為主，通過(guò)消化過(guò)程中產(chǎn)生的生物能即沼氣，來(lái)作為能源利用，可以用做燃料或發(fā)電。這種消化方案在國(guó)外應(yīng)用很多，而在國(guó)內(nèi)，我們往往在對(duì)污泥進(jìn)行濃縮完以后，直接進(jìn)行機(jī)械脫水處理，很少有污水處理廠進(jìn)行消化處理，即便采用了消化工藝，其實(shí)際運(yùn)營(yíng)又受消化過(guò)程中的工藝數(shù)據(jù)（如溫度控制、營(yíng)養(yǎng)控制、混合等因素）影響，使得實(shí)際效果也相差很遠(yuǎn)，而且所產(chǎn)生的沼氣，國(guó)內(nèi)污水處理廠也很少有進(jìn)行能源利用的。因此該類方案，在我國(guó)沒(méi)有充分發(fā)揮好其能源再利用的優(yōu)勢(shì)。

第二類，以堆肥、農(nóng)用為主，這受污泥條件限制，發(fā)展規(guī)模也是相當(dāng)有限。

第三類，以干燥焚燒為主，該方案現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)屬于大家追捧的寵兒。國(guó)內(nèi)目前在建的項(xiàng)目，很多均以此方案為主，但是污泥并不是簡(jiǎn)單能通過(guò)焚燒解決了事。此類方案不光要考慮污泥的可燃值，更要考慮燃燒后的環(huán)保處理，并且能夠?qū)崿F(xiàn)將焚燒產(chǎn)生的熱能再利用。但更重要的是，工藝過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備我們還是主要依賴于進(jìn)口，在投資和運(yùn)行成本上需要值得斟酌。

所以污泥處理的方案還是應(yīng)該以綜合處理為主。尤其污泥的處置要考慮污泥性質(zhì)，當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特點(diǎn)和投資運(yùn)行管理情況等綜合因素，需要以填埋、堆肥、干化、焚燒相結(jié)合。據(jù)有關(guān)資料介紹，包括美、英、法、德、日、澳和北歐國(guó)家在內(nèi)，目前污泥處置手段的綜合比例約為：填埋處置占39%；堆肥處置占12%；干化處置占21%；焚燒處置占23%；其他方法占5%。

無(wú)論污泥如何處理，污泥的脫水問(wèn)題一直是污水處理系統(tǒng)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)槲勰嗝撍暮脡膶⒂绊懙胶罄m(xù)污泥的處理，其污泥的含水率的高低，對(duì)污泥處理的成本影響非常之大。尤其對(duì)需要進(jìn)行后續(xù)干化或焚燒的污泥，其含水率將直接影響熱能平衡所需要投入的運(yùn)行成本。即便是進(jìn)行填埋等其他處置方法，污泥的含水率也將影響污泥的體積和重量，對(duì)處置的成本也是影響很大。目前在國(guó)內(nèi)污水處理廠中，絮凝劑投加的運(yùn)行成本也是脫水系統(tǒng)所占比重較大的。再者，在“節(jié)能減排”的大環(huán)境下，能耗的使用也成為污水處理系統(tǒng)中的一個(gè)熱門問(wèn)題。影響這些因素較直接的就是臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)的合理選用和正確應(yīng)用。

4 離心機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)是依靠固液兩相的密度差，在離心力場(chǎng)的作用下，加快固相顆粒的沉降速度來(lái)實(shí)現(xiàn)固液分離。

轉(zhuǎn)鼓前方設(shè)計(jì)有一個(gè)錐段，根據(jù)物料性質(zhì)的不同，按照設(shè)定的速度高速旋轉(zhuǎn)。物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁以設(shè)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，沿著轉(zhuǎn)鼓殼體形成同心液層，稱為液環(huán)層。物料內(nèi)所含的固體在離心力的作用下沉積到轉(zhuǎn)鼓壁上，再通過(guò)螺旋的運(yùn)轉(zhuǎn)將固體干料推出轉(zhuǎn)鼓。轉(zhuǎn)鼓的運(yùn)轉(zhuǎn)速度直接決定分離因數(shù)，一般講轉(zhuǎn)速高，分離因數(shù)大，固體中的含水率低，而螺旋的速差則直接影響到轉(zhuǎn)送到轉(zhuǎn)鼓外的固體含水率，它對(duì)處理量、停留時(shí)間和固體排出都有直接影響。

這種結(jié)構(gòu)也是我們所說(shuō)的基本通用型離心機(jī)。然而污泥處理往往圍繞著這幾個(gè)主要問(wèn)題展開：

（1）脫水后的污泥含水率要低。

（2）上清液的回收率要高。

（3）單位絕干泥所需要添加的絮凝劑量要少。

（4）離心機(jī)的能耗要降低。

這幾個(gè)問(wèn)題的解決，直接有效的就是通過(guò)離心機(jī)的合理選型、結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和選擇合適的配置等多種因素進(jìn)行改善。而且這些問(wèn)題都是相互關(guān)聯(lián)，互相影響。

5 應(yīng)用于污泥脫水中離心機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

5.1 選用合適的分離因數(shù)

通常為實(shí)現(xiàn)更好的分離效果，大多采用提高離心機(jī)的分離因素，即提高離心機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到目的。但是，并不是說(shuō)分離因數(shù)越高，分離的效果越好。有一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題在于我們所分離的對(duì)象是污泥絮體。在20世紀(jì)70年代，開發(fā)出的低速離心機(jī)（也就是目前廣泛應(yīng)用的通用型臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)）專門用于污泥脫水，該離心機(jī)與應(yīng)用于其他行業(yè)和領(lǐng)域中的離心機(jī)區(qū)別在于分離因數(shù)。其分界點(diǎn)是分離因數(shù)3000，也就是離心力為3000G（G為重力加速度）。應(yīng)用于對(duì)絮凝的污泥進(jìn)行脫水的離心機(jī)的分離因數(shù)必須≤3000，因污泥絮體較輕并且疏松，如采用高速離心機(jī)很容易被甩碎。而低速離心機(jī)由于轉(zhuǎn)速低，其動(dòng)力消耗、機(jī)械磨損、噪聲等都比較低，所以在污泥脫水領(lǐng)域中廣泛推廣起來(lái)，逐步在取代帶式壓濾機(jī)的板框壓濾機(jī)。其一關(guān)鍵是，污泥絮體在收到離心力的作用下，不會(huì)因?yàn)檫^(guò)大的摩擦力（污泥絮體由離心力所產(chǎn)生的與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的摩擦力）而受到螺旋葉片推進(jìn)時(shí)，將絮凝好的大污泥絮體攪碎，使效果適得其反。其二關(guān)鍵是，低轉(zhuǎn)速使得泥餅在向前推進(jìn)時(shí)，在不斷被離心壓密而不會(huì)因受到螺旋的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)所引起進(jìn)泥的攪動(dòng)（泥餅的攪動(dòng)主要受離心機(jī)的差速影響，下文有進(jìn)一步詳細(xì)介紹）而影響分離效果。此外轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的水深容積比較大，有利于提高水力負(fù)荷和固體負(fù)荷，更能適量節(jié)省絮凝劑的用量。

目前的污泥種類主要分初次沉淀污泥、活性污泥、腐殖污泥、消化污泥均由親水性帶負(fù)電荷的膠體顆粒組成，揮發(fā)性固體含量高、比阻值大（比阻值越大，脫水越困難）。特別是活性污泥的有機(jī)分散包括平均顆粒在1.0～100u之間的超膠體顆粒及由膠體顆粒聚集的大顆粒所組成，所以其比阻值較大，脫水較為困難。所以絮凝劑的作用就是有效降低了比阻值，改善了脫水性能。以我們市政污水處理的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，不同的污泥，只有進(jìn)行合適的分離因素選擇，合適的加藥量的投加才能達(dá)到較佳的效果。過(guò)高的分離因數(shù)帶來(lái)的實(shí)際效果與分離因數(shù)的增加比例不明顯，而且會(huì)更容易破壞污泥絮體。所以在參數(shù)選擇時(shí)可以根據(jù)下表數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。

5.2 增加離心機(jī)的長(zhǎng)徑比

長(zhǎng)徑比：離心機(jī)轉(zhuǎn)子的有效工作長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)鼓工作內(nèi)徑的比值。通常來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)徑比對(duì)于污泥脫水應(yīng)用中，其數(shù)值越大其帶來(lái)的分離效果越好。但是，長(zhǎng)徑比越大的離心機(jī)，其轉(zhuǎn)速的提升就非常困難。目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用于污泥脫水中的離心機(jī)，主流的長(zhǎng)徑比在3.7～4.4左右。隨著離心機(jī)應(yīng)用技術(shù)的提高，裝備制造加工設(shè)備的提升和材料科學(xué)的迅速發(fā)展，使得分離因數(shù)達(dá)到3000，長(zhǎng)徑比為5.0的臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)成為可能，國(guó)際許多離心機(jī)生產(chǎn)廠商和國(guó)內(nèi)少數(shù)離心機(jī)生產(chǎn)廠商將此技術(shù)開始應(yīng)用于污泥脫水中。長(zhǎng)徑比的優(yōu)點(diǎn)是：增加了泥餅在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的脫水段的停留時(shí)間和清液在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的沉降段的停留時(shí)間。停留時(shí)間的長(zhǎng)短將直接影響泥餅脫水后的含水率和上清液的回收率。

以同樣的分離因數(shù)、同樣的轉(zhuǎn)鼓錐角設(shè)計(jì)、同樣的轉(zhuǎn)鼓水深容積設(shè)計(jì)，在達(dá)到相同的分離效果前提下，長(zhǎng)徑比每增加0.1，其絮凝劑的投加量將減少5～8%。其對(duì)實(shí)際運(yùn)行的成本影響是非常可觀的。

5.3 轉(zhuǎn)鼓的錐角和清液的溢流口的設(shè)計(jì)

離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓錐角大小的設(shè)計(jì)和清液的溢流口高低設(shè)計(jì)，將很明顯的影響污泥脫水的效果。在同樣的液池深的前提下，對(duì)不同錐角設(shè)計(jì)的離心機(jī)進(jìn)行比較，可以看出，12°錐角的脫水段小于8°錐角的脫水段，而12°錐角的沉降段大于8°錐角的沉降段。從以上比較可知：12°錐角的離心機(jī)由于沉降段較長(zhǎng)更有利于上清液回收率的提高，8°錐角的離心機(jī)由于脫水段較長(zhǎng)其更有利于獲得較低的泥餅含水率。

以同樣的錐角為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓上的溢流口高低，從而來(lái)改變液池深度的大小，達(dá)到調(diào)整脫水段和沉降段的大小，通過(guò)此技術(shù)的調(diào)整，可以滿足不同要求的分離效果。當(dāng)液池深度較低時(shí)，其脫水段就比較長(zhǎng)，對(duì)提高泥餅干度有較大影響。反之，則可以得到更高的上清液回收率。溢流口的調(diào)整往往都是通過(guò)離心機(jī)廠家在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，實(shí)現(xiàn)該功能的較佳狀態(tài)。

5.4 螺旋結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)

離心機(jī)的螺旋設(shè)計(jì)，是整臺(tái)離心機(jī)的核心部分，分離不同的物料和應(yīng)用于其他行業(yè)中，螺旋是至關(guān)重要的。在螺旋設(shè)計(jì)中，應(yīng)用于污泥脫水中，有兩點(diǎn)技術(shù)比較重要：

（1）螺旋的進(jìn)料腔（也可以稱其為布料腔）的合理設(shè)計(jì)。該進(jìn)料腔的作用是將從進(jìn)料管中出來(lái)的污泥進(jìn)行分布，讓污泥均勻的進(jìn)入到受離心力作用下的分離腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)固液分離。其腔體的設(shè)計(jì)有多種多種方式，可采用導(dǎo)流式、空腔式、多孔式等，其各種方式針對(duì)的污泥特性也不一樣，這需要進(jìn)行設(shè)計(jì)微調(diào)或者進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。

（2）特殊的螺旋葉片結(jié)構(gòu)。由于污泥的特性不同，污泥的進(jìn)料濃度變化也很大，從進(jìn)料濃度0.6～4%都有。所以在進(jìn)行螺旋葉片設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮污泥的進(jìn)料濃度，通過(guò)對(duì)固液分層的理論計(jì)算，可得到較合理的開孔大小。螺旋葉片開孔適用于濃度較稀的有機(jī)物含量較高的污泥脫水，其優(yōu)點(diǎn)在于：污泥濃度較稀的時(shí)候，在離心機(jī)選型時(shí)需要考慮離心機(jī)的水力負(fù)荷能力，而非固體負(fù)荷。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在離心機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)，單位的通水量增加，從而對(duì)離心機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)的液體的流速就大為提高，通常會(huì)影響已沉降的固體層，進(jìn)而導(dǎo)致上清液回收率增加。而螺旋葉片這一改進(jìn)，大大減少了因流體在離心力的作用下對(duì)已沉降的固體層的攪動(dòng)，并且縮短了澄清液的流通時(shí)間。

5.5 離心機(jī)的差速

泥餅在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)是通過(guò)螺旋的輸送，實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷的出泥。其泥餅在離心機(jī)內(nèi)停留時(shí)間除了受長(zhǎng)徑比的影響，主要的是由離心機(jī)的差轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。差速大，泥餅推進(jìn)速度快，在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的脫水段停留時(shí)間短，脫水后泥餅含水率高；反之，差速小，泥餅推進(jìn)速度慢，在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的脫水段停留時(shí)間長(zhǎng)，脫水后泥餅含水率低。

更重要的是差速大的話，螺旋的攪動(dòng)力大，對(duì)污泥絮體的攪動(dòng)和剪切力都增大，使得絮凝效果變差，不僅浪費(fèi)絮凝劑，也使得分離效果變差；反之，差速小的話，螺旋的攪動(dòng)力小，對(duì)污泥絮體的攪動(dòng)和剪切力都變小，對(duì)絮凝效果影響不大，也提高了分離效果。

為了實(shí)現(xiàn)小差速就必須要有更大的扭矩為前提保證，所以選擇合適的差速器則成為關(guān)鍵。瑞士Viscotherm公司將液壓差速技術(shù)應(yīng)用于離心機(jī)上，開發(fā)出其他公司專利的應(yīng)用于各種離心機(jī)上的液壓差速器，其特點(diǎn)就是具有高扭矩、小差速，推料扭矩自動(dòng)補(bǔ)償，差速自動(dòng)調(diào)整等特性，來(lái)保證離心機(jī)分離泥餅的恒干度。當(dāng)這一技術(shù)得到實(shí)現(xiàn)，在差速器的應(yīng)用上，各離心機(jī)廠家也進(jìn)行了一番技術(shù)革新。通過(guò)學(xué)習(xí)液壓差速這一顯著的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了雙變頻雙電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式，從而改變了原有的通過(guò)更換皮帶輪來(lái)調(diào)節(jié)差速的機(jī)械差速系統(tǒng)。目前在市場(chǎng)上常見的差速驅(qū)動(dòng)方式有：雙變頻雙電機(jī)液壓差速系統(tǒng)、雙變頻雙電機(jī)機(jī)械差速系統(tǒng)。

這兩種差速通過(guò)比較，我們可以得出，液壓差速器的驅(qū)動(dòng)形式擁有所有差速器（行星、擺線等）公認(rèn)的特點(diǎn)：

（1）具有高扭矩，是一般機(jī)械差速器扭矩輸出的2～4倍（與同等體積的差速器相比）》

（2）具有差速自動(dòng)調(diào)整，推料功率（扭矩）自動(dòng)補(bǔ)償。在離心力及錐端雙向擠壓力下，提高了脫水固體的輸出量。

（3）能在小差速下輸送，一般液壓小差速可達(dá)0.3r/min，而機(jī)械差速器小差速3～5r/min，相差10余倍，即污泥在分離過(guò)程停留時(shí)間多增加10余倍，使物料停留時(shí)間更長(zhǎng)，出泥更干。

（4）轉(zhuǎn)筒與螺旋輸送器在小差速下工作使物料在螺旋推料面上磨損更小，延長(zhǎng)了螺旋使用壽命。

應(yīng)用了液壓差速系統(tǒng)，該技術(shù)突破了離心機(jī)的傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。在離心機(jī)錐角設(shè)計(jì)和螺旋葉片的設(shè)計(jì)過(guò)程中，原有的技術(shù)為防止錐段物料架橋的現(xiàn)象出現(xiàn)，通常都采用控制固體負(fù)荷，來(lái)避免架橋而引起的堵料現(xiàn)象。而應(yīng)用了液壓差速系統(tǒng)，其大扭矩、小差速的技術(shù)，改善了這一情況，并使得污泥在錐部可以同時(shí)受到離心力作用，還同時(shí)受到前后葉片的雙向擠壓力作用，這樣可以進(jìn)一步提高污泥脫水的干度。當(dāng)污泥進(jìn)料濃度發(fā)生變化時(shí)，液壓差速系統(tǒng)的推料扭矩自動(dòng)補(bǔ)償，差速自動(dòng)調(diào)整，從而保證了污泥脫水的恒干度效果。

通過(guò)上述五方面的技術(shù)提高，我們可以將污泥脫水調(diào)整到一個(gè)較佳的狀態(tài)。然而同樣都是污泥處理，但由于污泥受其類別、成分和工藝的影響，污泥的脫水特性都不一樣，所以應(yīng)用于污泥脫水的臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)也可以用“一料一機(jī)”進(jìn)行定論，雖然離心機(jī)的整體結(jié)構(gòu)沒(méi)有太大變化，但對(duì)于上文所提到的五個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用就非常重要。我們這里就通過(guò)對(duì)目前污水處理廠中較為常見的活性污泥進(jìn)行分析。

6 離心機(jī)在活性污泥中的應(yīng)用

活性污泥的比阻值是我們?cè)谖鬯畯S所見的污泥中較大的，而且其揮發(fā)性固體含量高，有機(jī)物的比率一般占到了60～70%，更甚者達(dá)到70～80%含量，有機(jī)物愈大，非游離水愈多，污泥脫水性更差，設(shè)計(jì)微調(diào)離心機(jī)結(jié)構(gòu)及合理的長(zhǎng)徑比轉(zhuǎn)差速就顯得尤為重要。

（1）由于活性污泥中的揮發(fā)性固體含量高、比阻值大。特別是其的有機(jī)分散的平均顆粒在1.0～100u之間的超膠體顆粒及由膠體顆粒聚集的大顆粒很多，所以預(yù)處理這一過(guò)程非常關(guān)鍵，在聚丙烯酰胺（簡(jiǎn)稱PAM）的充分熟化和稀釋（與污泥混合的稀釋濃度為0.8～1‰）的前提下，PAM與污泥的混合點(diǎn)的選擇很重要，對(duì)于活性污泥的混合點(diǎn)目前實(shí)際應(yīng)用中均設(shè)置在離心機(jī)的進(jìn)料口前端。而離心機(jī)的螺旋進(jìn)料腔的設(shè)計(jì)就很關(guān)鍵，上文所講述的進(jìn)料腔的優(yōu)化設(shè)計(jì)就提高了污泥絮凝效果。因?yàn)樵陔x心機(jī)的螺旋進(jìn)料腔內(nèi)，雖然是時(shí)間很短，但是其是一個(gè)高離心力的動(dòng)態(tài)絮凝過(guò)程，加速了絮凝反應(yīng)的時(shí)間。我們螺旋進(jìn)料腔的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使得污泥絮凝在不受外力破壞的作用下達(dá)到一個(gè)較佳的效果。

（2）由于活性污泥的進(jìn)料濃度不同，對(duì)離心機(jī)螺旋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也影響很大。目前，國(guó)內(nèi)從二次沉淀池輸送進(jìn)離心機(jī)進(jìn)行脫水的污泥主要有三種：一種是進(jìn)行過(guò)濃縮、均質(zhì)，其污泥的濃度在2～4%之間。另一種是直接進(jìn)均質(zhì)池，其污泥的濃度一般在0.6～1%。第三種是與一部分初次沉淀池來(lái)的污泥在均質(zhì)池內(nèi)混合，其污泥濃度一般在1～2%之間。這三種不同污泥進(jìn)離心機(jī)進(jìn)行脫水，其同樣的離心機(jī)工藝參數(shù)得到的效果將大為不同。為了適應(yīng)不同的情況，離心機(jī)的螺旋在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行了改良，就如上文所講述的葉片開孔設(shè)計(jì)，開孔的高低，需要根據(jù)污泥的進(jìn)料濃度和污泥的特性進(jìn)行二次設(shè)計(jì)。螺旋葉片這一改進(jìn)，大大減少了因流體在離心力的作用下對(duì)已沉降的固體層的攪動(dòng)，并且縮短了澄清液的流通時(shí)間，防止因液體的高速水流帶走一部分污泥，而影響分離的上清液的回收率。

（3）對(duì)于活性污泥來(lái)說(shuō)，盡可能的選用大長(zhǎng)徑比離心機(jī)。毋庸置疑，大長(zhǎng)徑比的離心機(jī)在污水處理領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)是顯著的。更長(zhǎng)的沉降段和脫水段，為保證污泥的含水率和上清液的回收率都起到直接有效的作用。

（4）選用合適的差速系統(tǒng)。差速系統(tǒng)是離心機(jī)的心臟。液壓差速優(yōu)勢(shì)也已經(jīng)得到國(guó)際上廣泛的認(rèn)可，雖然其比機(jī)械差速較高的成本投入，但通過(guò)日常的運(yùn)營(yíng)中得到更多的回報(bào)。

（5）綜合因素。各離心機(jī)廠家所實(shí)際應(yīng)用的離心機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)不同，在污泥脫水中的實(shí)際應(yīng)用情況也有很多不同。我們只能通過(guò)客觀的分析來(lái)定論離心機(jī)的適用性。但是在污水行業(yè)中對(duì)污泥分離要求不斷在提高，對(duì)于離心機(jī)的技術(shù)改進(jìn)需要“因人而異”。

7 結(jié)束語(yǔ)

臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)的應(yīng)用有著其特有的定性“一料一機(jī)”，不僅是應(yīng)用于制造工序還是應(yīng)用于水處理系統(tǒng)中。關(guān)于對(duì)臥式沉降螺旋卸料離心機(jī)其中每個(gè)關(guān)鍵技術(shù)均有很多的論述，本文僅以在污泥脫水工序中，所適用的離心分離技術(shù)進(jìn)行了介紹。