摘要:脱水后干污泥,用单螺杆泵通过内衬塑料的钢管,从脱水机房送到运输车船、填埋场或其他处理装置中,不失为一种既方便可靠,又较为经济合理且能有效避免二次污染的输送方法。
关键词:脱水干污泥;单螺杆泵;管道输送
脱水干污泥的终处理已逐渐引起各方面重视,但不管采用何种处理方式,如何将干泥从脱水机房送到处理地点或运输工具上,始终是一个要解决的问题。早普遍采用的是皮带运输机将脱水干污
泥送到脱水机房外,堆在地上,再用人工或其他机械输送出去。由于皮带运输机是敞开的,到处溅撒,遍地狼藉,造成二次污染。用无轴螺旋可以较好解决二次污染问题,但其一是输送距离有限,一般
不超过20m,二是提升高度或者转弯较为困难。从2002年起,杭州兴龙泵业有限公司和有关使用单位配合,用单螺杆泵通过管道输送脱水干污泥,取得较好效果。
1两个工程实例
1.1绍兴污水处理厂一期工程
由6台带式脱水机进行脱水,分2组由无轴螺旋将脱水后干污泥送入GN105-2A单螺杆泵,每台输送量为8m3/h,通过直径φ200的管道直接将污泥排放到填埋场
从2002年至今已运行5年多,共已输送干污泥85000m3,目前正在填埋场边上建造烘干焚烧炉,届时将干污泥直接送入炉内处理。
1.2杭州水务集团祥符水厂(供水能力25万t/d)
由于水源地距水厂距离15km,在厂内设置干化装置,沉淀后的污泥,由2台离心机进行脱水,原用2台无轴螺旋送到脱水机房外堆泥场再装车外运。
其中任何一台发生故障均会造成整个系统停止运行。2005年趁无轴螺旋需要更新机会,改用2台GN85-2A单螺杆泵,以单元布置形式通过管道,各自负担1台离心机干泥外输任务,单台输送量4m3/h(见
图3),设备性能可靠,迄今已运行一年多。泥排入堆场后,目前仍用铲车装车外运,但保留了高位料仓的提升能力,将来可以通过料仓装车,省去1台装载铲车,进一步节约运行费用,也改善了环境条件
。自来水厂的污泥由于没有经过生化处理,其黏稠度较污水厂污泥高,输送更为困难,经过对其进料系统进行改进才解决了顺利输送。
2泵的选用
2.1泵的结构及材质
泵应采用带有喂料装置的结构,如图4所示。一般不需要加破桥装置。但泵的定、转子及轴封应充分考虑耐磨要求。
2.2流量及转速
由于输送介质基本上处于半干状态,从过滤机进入泵的过程中不可避免会掺入空气,因此其容积效率较低,一般只有50%~70%左右;因介质含固量大,泵的转速应控制在定、转子相对滑动速度
Vgm=0.5m/s以下,以免泵早期磨损,此外,应具备转速调节装置,以便在不同负荷时输送量可以调节。
2.3工作压力和电动机功率
(1)工作压力:实际需要工作压力应控制在泵的额定工作压力1/2~2/3为宜,留有一定余量。
(2)电动机功率要留有余量。考虑停泵一段时间后管道内干泥局部结块,再次启动时阻力大大增加。
(3)泵内部要有加注润滑剂接口,以便必要时可以加注润滑剂;笔者认为位置在靠定子进口料腔比做在出口段有利于润滑剂注入。
3输送管道
(1)管道材质以内衬塑料的钢管为好。既有足够的耐压强度,又能降低摩擦阻力。每根管道之间用法兰连接,万一阻塞时可拆开清理。
(2)管道直径要适当。一般按流量时的流速0.08~0.12m/s选择管道直径。管道直径过小,流速过大,流速引起的阻力增加,管道直径过大,内壁圆周面积增加,引起管壁阻力增加。只有选择合
适的管径才能有小的摩擦阻力
3)需要提升高度或转弯时,尽量采用135°弯头代替90°弯头,以减少阻力。不可避免出现90°弯头时,其曲率半径R≥3-5D(管道内径)。
(4)对于距离很远,终仍需用车船运输的工况可以在脱泥机房外适当位置设置一个料仓,进行中间储存。料仓容量应大于一台输送工具的容量,底部空间应能通过运输工具。当料仓内干泥达到一定
容量时,打开料仓底部弧门卸料。可以很快装满外运,也节省了运输工具等待时间,提高运输效率。
4寿命与经济性
4.1按上述条件选用的泵有较长的寿命
绍兴污水处理厂一期工程整机已运行五年半,转子寿命平均两年,定子寿命一年左右。
祥符水厂已运行一年多,因泥的黏度特别高,初期调试时用各种转速对比试验,更换过一个定子其余部件均无磨损。
4.2经济性
绍兴污水处理厂一期工程,用户曾对汽车运输和用螺杆泵管道输送进行过比较
祥符水厂这次改造工程由兴龙泵业公司承包,包括原来的无轴螺旋拆除,螺杆泵及管道安装,控制设备,总费用为96000元,平均每台48000元,与无轴螺旋费用基本相当。如果输送距离再进一步增加,
无轴螺旋费用是按长度成比例增加的,螺杆泵则只增加管道费用,更显出优越性。螺杆泵及其备品备件参数及价格
如上所述,用螺杆泵输送脱水污泥在使用寿命及经济性上均有一定优越性,并不像某些资料上介绍的:定子价格600~1500美元,转子价格2000~3000美元,寿命只有2~3个月[2]。
5前景瞻望
随着对脱水干污泥进行后处理日益提到议事日程,其输送问题也更显突出。根据目前技术水平和生产能力,单螺杆泵已能达到工作压力2.4MPa和4.8MPa。可以在0.5km范围内把干污泥从脱水机房直接
送到需要的场所,基本可以满足各个处理方式的需要。可供有关方面选用。
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