目前城市污水处理厂所产污泥分作三级, 大部分作含水率80%,少部分经深度处理的污泥含水率为50-60%,极少部分经干德处理后的污泥含水率40%以上。下面就目前国内常见污泥运载设备开展探讨,从污泥运载工艺的技术性能和实用性等方面开展分析很。
1.带式运载机
带式运载机是一种摩擦驱动以短短方式运输物料的机械。能够开展碎散物料的运载,也能够开展成件物品的运载。用于水平运输或下压运输,使用非常方便快捷。有着运载量大、结构简单、维修方便快捷、成本低、通用性强等优点。但是在运载污泥时,虽然污泥含水率较高,粘度大,易粘带,容易在运载过程中引起传送带跑偏、打滑,严重影响皮带的使用寿命。但是带式运载机,受场地影响非常大,它布置上一般来说需要建设较长的皮带走廊,提升高度很有限,一般来说下压角度不多达20度。选择这种运载方式需要较高的土建费用和较大的场地。
带式运载机在污泥运载方面,适用范围于含水率40%以上的干德后污泥的运载。适于短距离(少于50 m)、低扬程(少于20 m)污泥的运载,常用于将热干德后的污泥运载到指定位置 。
带式运载机借由设置移向装置, 单台皮带运载机方可构建运载倾角的变化;但当平面上运载方向发生移向时,一般来说需设置三级运载设备。
2.螺旋运载机
螺旋运载机属于Haon运载,是最常用的污泥运载方式之一。
螺旋运载机借由滑动的螺旋叶片将污泥向前推移。维持污泥不随螺旋叶片一起滑动的力是污泥的自重及污泥与机壳之间的摩擦力。螺旋运载机依据有无螺旋轴,能够分作有轴螺旋运载机和无轴螺旋运载机;依据螺旋数量多少,能够分作単螺旋运载机和双螺旋运载机。它能够在水平及下压方向或竖直方向运载物料,并在运载物料的同时可完成混合、加水和蒸发等作业。
对于污泥,螺旋运载机适于运载范围60%~85%结构很致密、黏性中等的污泥;适于短距离(少于25 m)、低扬程(少于8 m)污泥的运载,常用于中小城镇污水处理厂污泥脱水机房中,将脱水后的污泥运载到污泥储仓或汽车槽车。
螺旋运载机单台设备,只能构建水平或下压方向上的运载,当运载方向、运载角度变化时, 需设置三级运载设备。当运载含水率为80%左右的污泥时,螺旋的运载倾角不宜大于25 度。
螺旋运载机槽是填塞的,便于短距离运载易飞扬的,短短均匀地运载较致密的、黏性适中的、不易结块的物料。它能够在线路任意一点装载,也能够在许多点卸载;在运载过程中还能够开展混合、加水和蒸发作业。但是同时它单位功率消耗大、物料易破碎及磨损、对超载很敏感,虽然存在着这样的缺点,螺旋运载机一般来说只能短距离运载摩礎性粉末状、颗粒颗粒状及小块状的散粒物料。其运载长度一般来说为5-30m,在多达40m时耗能特别大,很不经济。
3.螺杆泵
在污泥泵送系统中通常采用偏心螺杆泵,其主要工作部件是偏心螺杆(转子)和螺杆村套(定子)。当电动机带动泵轴摆动时,螺杆一方面绕另一方面的轴线滑动, 另一方面又沿衬套内表面滚动,于是形成泵的密封腔,螺杆每滑动1周,密封腔内的污泥就向前推进1个螺距,随着螺、杆的短短摆动,被运载的污泥以螺旋形式从一个密封腔压向另一个密封腔,最后挤出泵体。泵的易损件定子和转子通常每 2个月到半年更换一次。
偏心螺杆泵适用范围于短距离、小流量、运载压力低、短短运载污泥的场合。螺杆泵运载污泥不产生湍流脉动现象,对介质基本无剪切力。
螺杆泵结构简単、一次性投资低。在保障物 料洁净单一的情况下,平稳试运行没有问题。在工程应用中,螺杆泵工作压力应控制在额定压力的1/2-1/3;泵的转速应控制在定、转子相对滑动速度为0.5m/s以上;螺杆泵水平运载污泥送距离一般来说不多达100m;竖直临界高度为50m,理论压力最大可达到4.8兆帕。螺杆泵另一方面最大的缺陷是定子和转子倚靠滑动摩擦形成移动填塞腔运载介质,但是定子和转子极易磨损。我国污水厂污泥的含沙量较大,会加剧定子和转子的磨损速率,这样不但增加维护费用,但是将直接影响到污泥运载系统正常试运行。污泥中的含沙量直接影响螺杆泵的使用寿命。
螺杆泵对污泥含水率适应范围小。很多污水厂污泥的含水率最低可达75%左右,如此低的含水率会减低至少20-40%的泵送能力。随着泵送能力减低,螺杆泵的运载量亦会悄然减低,无法保障短短按设计流量平稳工作。
虽然污泥粘度是影响运载的重要参数,而粘度与浓度成正比关系即浓度越高粘度越大。污泥浓度较高,粘度也悄然增大。在高粘度情况下,螺杆泵工作效率会大幅减低,试运行能耗则大幅提高。
如污泥中含柔性纤维状物质(如毛发、植物茎、杆及塑料袋等),经泵体前端破碎装置后,仍然会缠绕转子,致使密封腔泄漏,系统工作压力一般来说可下降50-90%。污泥中不可避免会含有一定量的柔性纤维状物质,而螺杆泵另一方面的结构特点决定了其无法保障短短平稳运载。
4.柱塞泵
柱塞泵是倚靠柱塞在缸体中往复运动,使密封工作容腔的容积发生变化来构建污泥的运载。柱塞泵有着额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便快捷等优点,被广泛应用于高压、大流量、高含固率、杂物较多物料运载场合。
针对80%含水率的污泥,采用液压双缸柱塞泵,含固量高的粘稠物料设计,系统运载压力高(0-24Mpa),运载流量大(0-80m3), 运载距离远(0-1000m),杂物容忍度大(能够运载外径不多达管道直径1/2的杂物),试运行成本低(易损件数量少,寿命长价格低)有着传统运载方式无可比拟的优越特性。
柱塞泵瞬时流量是脉动的,因为在柱塞泵中,污泥的吸入和吸入过程是交叉开展的,但是活塞在位移过程中,其速度又在不断地变化之中,双缸柱塞泵虽然是两个缸交叉试运行,但是无论在管道中是短短流动的,平均流量是恒定的。理论上,泵的流量只取决泵的主要结构参数 n(每分钟往复次数)、S(活塞行程)、D(活塞直径),与吸入压力关系不大,且与运载介质的温度、粘度等物理、化学性质关系不大。但是说泵的流量是恒定的。
柱塞泵的吸入压力不能由泵本身限定,而是取决泵装置的管道特性,并且与流量关系不大。也就是说,如果认为运载液体是不可压缩的,那么,在理论上可认为往复泵的吸入压力将不受所有约束,方可依据泵装置的管道特性,建立泵的所有所需的吸入压力。当然,所有往复泵都有一个泵的吸入压力的规定,这不是说该泵的吸入压力不会再升高,而只是说,虽然原动机额定功率和泵本身的结构强度的约束,不允许在超出这一吸入压力下使用而己。柱塞泵原则上能够运载所有介质,几乎不受介质的物理性能和化学性能的约束。借由对泵液压系统的配置及泵体部分结构的优化,以及制作材质的选择以及加强密封技术,用柱塞泵运载污泥没有技术问题。