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论离心机在工业污水处理中的应用

2015-04-17林汉标

绿色科技 2015年7期
关键词:离心机液体污水处理

林汉标

(广东本科生物工程股份有限公司,广东 汕东515071)

1 引言

随着化工、石油、制药、水处理等工业部门的快速发展,工业自动化技术也在不断进步和更新,离心机作为常见分离设备,在很多领域得到了广泛应用,是工业的生产过程中必不可少的设备,特别在工业污水处理中,离心机的应用更重要、更广泛。

2 污水处理中常用离心机工作原理

在工业污水处理过程中,不管是预处理、物理处理、化学处理还是生物处理,都必须将水中的固体颗粒或残液分离出来,去除污泥或废渣、残液,从而达到净化水质的目的。因此,离心机在工业污水处理中主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化及固体颗粒分级等工艺过程。相比自然沉降、重力过滤、静置分层和气浮分离等方式,采用离心处理具有自动化程度高,连续处理能力强、密封性能好,体积小等优势。目前离心处理设备种类和型号繁多,而常用在污水处理中,且技术比较稳定成熟的离心设备包括:三足式离心机、涡轮离心机、管式离心机、碟式离心机。

(1)三足式离心机。通过开孔转鼓的高速回转,在过滤介质的拦截下,污水中的固体在转鼓形成滤饼,而液体则在离心力作用下,通过滤饼。属于间歇性操作的设备,适用应用处理少量污水,也可应用在前端工序的粗处理。

(2)涡轮离心机。由沉降转鼓和过滤转鼓组成,进入的污水在离心力的作用下进行沉降分离,去除污水中的大量污染物。广泛应用在造纸、印染、陶瓷、电镀、采挖等行业的工业污水处理中。

(3)管式离心机。转鼓成灌状的高速沉降式离心机,适合分离难度大的工业污水,如固体浓度小,液体粘度大得工业污水。

(4)碟式离心机。利用碟片和由转鼓高速旋转产生的离心力场把污水分割成许多薄层,从而使沉降距离变小,分离效果提高,甩掉污水中的大量固体或液体残留,从而达到净化水质的目的。特别适合水质比较稳定的“液体-液体分离”和“液体-液体-固体三相分离”,如含油污水、乳液和溶剂残留污水的处理。

3 污水处理中离心机的选用

选用合适的离心机,让机械与实际污水处理的需要相匹配,既兼顾到固定投资及运行费用,又能发挥离心机的最大使用效率,以达到理想的处理效果。

3.1 根据污水水质情况选用离心机

通常工业污水是由很多成分相溶或混合在一起的液体,大致分3种情况来处理:对简单悬浮液采用“固体-液体分离”;对含油污水和乳液则采用的“液体-液体分离特;”复杂的混合液有时要用到“固体-液体-液体三相分离”。而不同行业产生的污水,差异也较大,离心机类型可视工业污水的水质情况来确定,即通过对污水水质进行分析或检测,确定粘度、固体含量,密度差(“液体-液体分离”)、粒径范围和颗粒坚固度等参数来准确配对离心机。不同离心机对应的工业污水水质情况详见表1。

表1 不同离心机对应的工业污水水质情况

3.2 根据达到处理效果选用离心机

按照工业污水处理设施的工序和处理工艺要求,根据污水处理最终能够达到的处理效果,选定不同的离心机。

(1)离心机在实际污水设计中,会考虑分离后固体干燥度、固体的去除率、处理能力等处理效果。不同离心机最终达到的处理效果详见表2。

(2)在污水处理设施的各道工序中,对离心机的选型也不尽相同。三足式离心机应用范围广,但属粗处理设备,一般可应用在污水处理设施调节池前后;涡轮离心机处理效率高,可应用在污水处理设施调节池的前处理,也可应用在物化处理或生化处理各道工序的污泥分离;管式离心机属精处理,但处理效率低,可应用在污水处理设施的后期出水净化;碟式离心机适合液液分离,可应用在有机溶剂残留废水的分离。

表2 不同离心机的处理效果

3.3 投资及运行费用比较

相比之下,三足式离心机适用范围广,价格比较低廉,但工人劳动强度较高,需要定期更换滤料,运行费用较大;管式离心机设备首期投入不大,但其处理能力很低,对工人工作技能要求很高,运行费用非常高;蝶式离心机较为昂贵,但自动化程度较高,运行费用较低;涡轮离心机离心机设备价格较高,自动处理化性能稳定,运行费用低。

4 优化改进措施

由于各种因素影响,工业产生的污水很难做到持续稳定,而市面上购买离心机一般都是按照出厂标准型号进行制造,设备安装完毕调试后,往往会发现不能达到设计预期。为进一步改进和优化污水处理效果,提高处理效率,降低物料对设备的磨损,延长耗材的使用寿命,节省处理成本,可通过下面几个方法解决:①实验选取最佳的污水处理药物及加药量,充分混合反应后,增加颗粒物的粒径(如添加明矾、石灰、聚合氯化铝、三氯化铁、PAM等),再经离心机进行处理;②通过加热或降温调节污水温度,以改善污水的粘度和密度;③合理设计、配置离心机的管道和泵,才能保证设备的运行效果;④调整离心机的转速、比重环、挡板或进水速度,以适应相应污水水质的处理;⑤加强设备运行管理和维护保养。通过定期清理机器的内部积淤、按时更换润滑油、校正传动系统的紧松度等,保障设备处于良好运行状态。

5 结语

工业污水处理中,针对不同因素筛选合适的离心机,对提高工业污水处理运行效率,实现处理工艺的稳定运行尤其重要。

[1]全国化工设备设计技术中心站机泵技术委员会.工业离心机选用手册[M].北京:化学工业出版社,1999.

[2]潘 涛,田 刚.废水处理工程技术手册[M].北京:化学工业出版社,2010.

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