在市政污水處理中，為避免污水產生的污泥造成二次污染，污泥處理與處置成為了非常重要的一環。污水處理過程中產生的污泥主要為初沉污泥、剩余污泥、硝化污泥及化學污泥，這些污泥的含水率基本上在90%以上，不便于運輸和處置，因此污泥必須經過脫水后（含水率≤80%）才能進行處理和處置。

目前污水處理廠污泥脫水均采用機械脫水方式，污泥機械脫水主要包括：真空過濾脫水、壓濾脫水、離心脫水。污泥經過脫水后其體積減至脫水前的1/5，大大降低了后續污泥處理和處置的難度。本文以溫江科技園污水處理廠為例，通過對污泥離心脫水機運行參數的控制和調節，離心脫水機達到較優運行工況，并總結了脫水機優點及運行中的控制措施。

1 離心脫水機基本概況

1.1 基本情況介紹

某污水處理廠污泥脫水機采用德國韋斯伐利亞離心脫水機，一用一備，離心機主要由主驅動電機、輔助驅動電機、滾筒、調節盤、螺旋、外機殼及電器控制柜組成，其中副電機采用變頻控制。

1.2 主要技術參數

離心機主要技術參數：

額定滾筒速度：3000rpm

轉速差可調范圍：4～12.5rpm

調節盤可調范圍：47.5～50.5mm

處理能力：30m3/h

2 脫水機工作原理及性能參數

2.1 工作原理

污泥通過位于中心部位的送料管進入離心機，由于離心力的作用，固體顆粒物質在短時間內粘附于滾筒壁體，螺旋的轉動速度稍微比滾筒壁體的速度高，污泥在螺旋的推動下經過轉鼓前端錐形段后排出，上清液則通過溢流口流出，從而達到固液分離的目的。

2.2 性能參數

2.2.1 滾筒轉速

滾動速度決定了污泥在脫水機里離心力的大小，決定著處理量和沉降速度。高速的轉速帶來的離心力使固體物質在較短的時間內粘附于滾筒壁體，從而改善澄清和分離的效果，有助于提高泥餅含固率。但滾筒速度過大會使污泥絮凝體的結構被破壞，反而降低脫水效果。

2.2.2 轉速差

滾筒與螺旋之間的轉速差，它的大小直接反應出螺旋轉動的快慢，同時也影響著脫水機的分離效果和處理能力，是離心機運行中重要的需要根據運行情況調節的參數之一。提高轉速差有利于提高排渣能力，但過高的轉速差會使岸區縮短，導致污泥含水率升高，同時對上清液產生擾動，降低上清液的質量。

2.2.3 調節盤

離心脫水機在高速旋轉過程中，由于離心機的作用使固體物質在滾筒內壁形成固、液環層。通過調整調節盤位置改變液環層厚度，從而改變分離與澄清效果。同一工況下把調節盤向外部移動形成一個較長的岸區，帶來相應良好的脫水效率，同時澄清區縮短，帶來相應較差的澄清效率，調節盤向內部移動則相反。

2.2.4 進泥量及干固體負荷

進泥量及干固體負荷影響離心脫水機的分離與澄清效果。當進泥量高于極限值時，扭矩隨著進泥量增大而增大，同時不再受轉速差控制，分離與澄清效果變差。在干固體負荷到達極限時，滾筒內壁環層厚度增加，在離心力作用下部分固相顆粒物質隨料液排出機體，澄清效果變差。扭矩也隨之不斷的升高，直到離心脫水機自動停機。

3 離心脫水機運行控制實驗分析

離心脫水機自運行以來，進泥量一直在10m3/h左右，每噸干污泥消耗藥劑量約為9.84kg，稍微增加進泥量或降低加藥量，就會出現堵機的情況，并且要連續運行才能滿足生產需求。為了提高離心脫水機工作效率和降低運行成本，并結合工藝實際條件，進行了下列實驗：

通過調整調節盤的高度從而改變液環層厚度，在不同的調節盤高度情況下，離心脫水機脫水效果見下表：

由上表可知，當離心脫水機調節盤高度增加時，泥餅含水率逐步升高，上清液含固率下降。當調節盤高度為在47.5mm、48.5mm、49.5mm時，離心脫水機泥餅含水率滿足含水率≤80%的要求，且調節盤高度為49.5mm時，上清液含固率較低，因此采用調節盤高度為49.5mm作為調試離心脫水機脫水能力的恒定參數。

當進泥量、加藥量分別每30min以2m3、50L遞增，觀察泥餅含水率、上清液含固率。當進泥量大于24m3/h，泥餅含水率和上清液含固率升高，通過增加藥劑量上清液渾濁度與泥餅含水率無明顯改變。通過實驗當離心脫水機進泥量在18～26m3/h時，離心脫水機干固體負荷在432～624kg/h，當進泥量達到26m3/h時，離心脫水機分離、澄清效果明顯變差。為確保離心機平穩運行，干固體負荷應控制在624kg/h以下。

實驗過程中通過調整進料濃度，當進料濃度在12g/L以下，干固體負荷在359kg/h，離心脫水機進泥量能夠達到設計處理能力，且泥餅含水率滿足要求，但因出泥螺桿泵功電機功率的原因，導致堵機。

離心脫水機在運行過程中不僅受進泥量、污泥濃度的影響，其轉速差、藥劑量也直接影響著后續處理效果。通過調整離心脫水機轉速差、加藥量，從而確保污泥含水率達標。

當轉速差小于5.4rpm時，離心脫水機扭矩不斷升高，導致運行不穩定，因此脫水機轉速差應控制在5.4rpm以上。

當加藥量控制在630～910L/h時，離心脫水機均能取得較好的泥餅含水率，上清液含固率較為理想，從藥耗控制方面考慮，離心脫水機加藥量應控制在630～770L/h之間。

目前離心脫水機運行參數控制在進泥量為20m3/h，加藥量為640L/h，轉速差為5.5rpm時，脫水機運行效果良好。實驗前離心脫水機處理每噸干污泥消耗藥劑量約為9.84kg，在現運行工況下處理每噸干污泥消耗藥劑量約為3.41kg，較實驗前藥耗得到有效的降低，同時也縮短了離心脫水機運行時間。

4 結論

（1）經過實驗調試，該污水處理廠離心脫水機在調節盤高度為49.5mm，進泥量在20m3/h，加藥量在630L/h，轉速差在5.5rpm時，離心脫水機運行效果良好，藥耗得到有效降低，滿足生產需求，同時也縮短了離心脫水機運行時間。

（2）對離心脫水機性能參數的正確認識和掌握，是順利完成污泥離心脫水的關鍵。

（3）控制離心脫水機進泥干固體負荷，降低對脫水機的沖擊，從而確保離心脫水機的穩定運行。