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華祥離心機(jī)

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LW400離心機(jī)在PTA污水處理中的應(yīng)用

 介紹了LW400×1200型離心機(jī)在PTA污水處理中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)鼓堵塞、運行不穩(wěn)定以及機(jī)械故障等問題進(jìn)行分析,從操作工藝、設(shè)備結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了改進(jìn),提高了離心機(jī)的處理效果及運行狀況,保證了化纖污水的達(dá)標(biāo)排放。

1前言

PTA污水處理是我廠化纖工程的配套裝置,主要處理PTA、PET、長短絲等裝置排放的生產(chǎn)廢水。

根據(jù)同類污水處理裝置的運行狀況,結(jié)合我廠PTA污水處理裝置的生產(chǎn)工藝特點,污水達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵在于確保水力旋流沉淀器的處理效果,提高TA去除率,降低生化系統(tǒng)的進(jìn)水負(fù)荷。而離心機(jī)作為水力旋流沉淀器內(nèi)TA殘渣的處理設(shè)備,它的運行狀況直接影響到化纖污水的達(dá)標(biāo)排放,我廠化纖污水處理選用的是六臺LW400×1200并流型臥式螺旋卸料離心機(jī)。

2問題分析

2.1進(jìn)料管線及離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓堵塞

裝置開工初期,離心機(jī)在運行中出現(xiàn)問題主要表現(xiàn)為離心機(jī)進(jìn)料管線及轉(zhuǎn)鼓堵塞。由于PTA污水中的懸浮物為細(xì)微粒狀TA,比重大于水,在pH值為3.5~4的酸性條件下在水中的溶解度較小,容易形成晶體析出,經(jīng)酸沉罐的預(yù)沉降之后,底部沉積的TA殘渣濃度在80%左右。在經(jīng)軟管泵輸送至離心機(jī)入口的過程中,管線內(nèi)介質(zhì)流動呈脈沖狀,軟管泵運行數(shù)量增加,管線內(nèi)介質(zhì)的流量增大,TA顆粒的數(shù)量增加,容易引起轉(zhuǎn)鼓內(nèi)TA的沉積量增大,超過螺旋輸送器的輸送能力時,轉(zhuǎn)鼓堵塞。由于TA殘渣不能及時推出,螺旋輸送器的受到的阻力增大,電機(jī)運行電流上升,最后導(dǎo)致電機(jī)過流跳閘、螺旋輸送器傳動螺栓斷裂,引起離心機(jī)故障。進(jìn)料管線內(nèi)介質(zhì)的流速降低后,TA易在管線內(nèi)沉積,導(dǎo)致管線堵塞。在試運過程中曾發(fā)生運行五天內(nèi)4次出現(xiàn)堵塞,有時一天出現(xiàn)2次堵塞現(xiàn)象。

2.2物料不易控制,運行不穩(wěn)定

化纖污水開工后,受上游生產(chǎn)裝置波動的影響,污水中懸浮TA的粒徑、性質(zhì)不穩(wěn)定,對離心機(jī)的運行影響較大。

2.2.1 TA當(dāng)量直徑

當(dāng)污水中TA當(dāng)量直徑較大時,雖然離心機(jī)在較低轉(zhuǎn)速下運行,但濾餅含水率仍較低,濾后液澄清,增大處理量后在操作中容易出現(xiàn)管線及轉(zhuǎn)鼓出現(xiàn)堵塞。當(dāng)污水中TA顆粒粒徑細(xì)小,濾餅含水率高,濾后液渾濁,提高離心機(jī)轉(zhuǎn)速后,增加了物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的擾動,反而使處理效果下降。

2.2.2 TA殘渣性質(zhì)

當(dāng)化纖污水中有機(jī)溶劑的含量較高時,殘渣的黏度增大,經(jīng)酸沉處理后進(jìn)入離心機(jī),分離效果較差,濾渣的含水率較高,多呈糊狀,濾后液懸浮物含量高、泡沫增多,無法進(jìn)行有效的調(diào)節(jié),一方面對后續(xù)裝置造成沖擊,另一方面造成輸送帶在運行中打滑、跑偏。

2.3電器系統(tǒng)故障

離心機(jī)在試運中多次出現(xiàn)不能啟動、運行中突然斷電的現(xiàn)象,經(jīng)檢查確定為變頻柜控制電路中的風(fēng)動開關(guān)故障。另外,離心機(jī)在運行中出現(xiàn)過流時,變頻柜控制電路斷電時間設(shè)置不合理,電機(jī)過流后不能及時切斷電源,導(dǎo)致機(jī)械故障的發(fā)生。

3改進(jìn)方案

3.1改進(jìn)生產(chǎn)工藝

3.1.1增加循環(huán)線

在離心機(jī)進(jìn)料線與軟管泵出口管線之間增加物料循環(huán)管,離心機(jī)在運行中要保持回流管線控制閥門有一定的開度,以便及時進(jìn)行物料調(diào)節(jié),穩(wěn)定離心機(jī)的處理量。

3.1.2增加沖洗水線

在軟管泵進(jìn)、出口管線增加沖洗水線,軟管泵向離心機(jī)輸送物料的過程中,利用沖洗水調(diào)節(jié)降低TA殘渣的濃度,避免管線及離心機(jī)堵塞。

3.1.3增加絮凝劑投加點

在離心機(jī)進(jìn)料管線上增加絮凝劑投加點,根據(jù)離心機(jī)的處理效果,投加高分子絮凝劑,增加物料中TA顆粒的當(dāng)量直徑及質(zhì)量,增大離心力及分離因素,同時,降低物料的黏度,提高處理效果。

3.2調(diào)整工藝操作

3.2.1降低物料濃度

按照該離心機(jī)的設(shè)計,要求物料內(nèi)固相質(zhì)量濃度≤30%,固相粒子當(dāng)量直徑≥0.005~2mm,液固重度差≥0.054g·cm-3。由于酸沉罐底部沉積TA的濃度較高,為了防止離心機(jī)及管線堵塞,必須降低離心機(jī)的進(jìn)料濃度。工藝管線改造后,離心機(jī)在運行過程中,要求根據(jù)運行狀況,及時利用沖洗水調(diào)節(jié)降低進(jìn)料的濃度;同時,根據(jù)軟管泵的運行狀況,利用酸沉罐內(nèi)的攪拌系統(tǒng),調(diào)節(jié)TA殘渣的濃度及均勻度。

3.2.2調(diào)整處理量

離心機(jī)的處理量按懸浮液計為5~10m3·h-1,單臺軟管泵的額定流量為6m3·h-1。根據(jù)實際運行操作,考慮到物料變化的因素,運行三臺離心機(jī),配套運行三臺軟管泵操作比較穩(wěn)定,處理量控制在6m3·h-1左右,濾后液的澄清度、濾渣的含水率都比較理想,又避免了管線的堵塞及離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓堵塞現(xiàn)象,提高了離心機(jī)的平穩(wěn)運行率,改善了水力旋流沉淀器的處理效果。

3.2.3投用物料循環(huán)線

為了保持物料管線內(nèi)介質(zhì)的流動速度,離心機(jī)在運行過程中要求循環(huán)線控制閥門保持一定的開度,當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓出現(xiàn)堵塞時,可及時切斷進(jìn)料進(jìn)行處理,同時,又保證了管線內(nèi)介質(zhì)的正常流動,避免了TA在進(jìn)料管線內(nèi)沉積而造成堵塞。

3.2.4調(diào)整運行參數(shù)

根據(jù)實際的操作狀況,通過對離心機(jī)的運行及操作參數(shù)進(jìn)行了核算并進(jìn)行了調(diào)整,要求在平穩(wěn)運行的基礎(chǔ)上盡量提高離心機(jī)的工作轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)電源的頻率要求在25Hz以上,運行電流不超過30A(見表1),盡量提高分離因素。

3.2.5調(diào)整溢流直徑

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求,為了保證濾后液的澄清度,對離心機(jī)濾后液溢流直徑進(jìn)行調(diào)整,將溢流直徑由φ290mm調(diào)整為φ260mm,增大了轉(zhuǎn)鼓內(nèi)沉降區(qū)的長度,使濾后液中挾帶的固體顆粒的粒徑減小,提高了濾后液的澄清度。

3.3完善控制系統(tǒng)

針對變頻柜風(fēng)動開關(guān)在運行過程中出現(xiàn)的故障,對控制限位開關(guān)的氣動元件內(nèi)控制彈簧的強(qiáng)度進(jìn)行了調(diào)整,保證了離心機(jī)在運行中電路的正常接通,又確保了變頻柜良好的散熱;調(diào)整了變頻器的控制參數(shù),縮短了電機(jī)過流后斷電的時間,避免了機(jī)械故障的發(fā)生。

4改造效果

經(jīng)過一系列的工藝改造和操作優(yōu)化之后,離心機(jī)的運行狀況及處理效果大大提高,如表2所示,濾餅含水率較改進(jìn)前平均降低了25.3%,濾后液含固率平均降低了15.2%,濾后TA的產(chǎn)出量提高了30.4%;同時,由于操作的優(yōu)化,避免了故障的發(fā)生,延長了設(shè)備的運行周期,使水力旋流沉淀器的去除率提高了15.3%,確保了化纖污水的達(dá)標(biāo)排放。

5結(jié)語

LW400×1200型離心機(jī)在化纖污水處理中對TA殘渣的處理效果良好,濾渣的含水率達(dá)到了30%~45%,濾后液中的懸浮物濃度在0.05%~0.3%左右,使水力旋流沉淀器對TA的去除率保持在60%以上,確保了預(yù)處理系統(tǒng)的正常運行,對化纖污水的達(dá)標(biāo)排放起到了重要作用;同時,每年回收TA殘渣2160 t,創(chuàng)效108萬元,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

張家港市華祥離心機(jī)制造有限公司

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