單螺桿泵輸送脫水干污泥的應(yīng)用研究

  脫水干污泥的*終處理已逐漸引起各方面重視，但不管采用何種處理方式，如何將干泥從脫水機(jī)房送到處理地點(diǎn)或運(yùn)輸工具上，始終是一個(gè)要解決的問題。*早普遍采用的是皮帶運(yùn)輸機(jī)將脫水干污

泥送到脫水機(jī)房外，堆在地上，再用人工或其他機(jī)械輸送出去。由于皮帶運(yùn)輸機(jī)是敞開的，到處濺撒，遍地狼藉，造成二次污染。用無軸螺旋可以較好解決二次污染問題，但其一是輸送距離有限，一般

不超過20m，二是提升高度或者轉(zhuǎn)彎較為困難。從2002年起，杭州興龍泵業(yè)有限公司和有關(guān)使用單位配合，用單螺桿泵通過管道輸送脫水干污泥，取得較好效果。

　　1兩個(gè)工程實(shí)例

　　1.1紹興污水處理廠一期工程

　　由6臺帶式脫水機(jī)進(jìn)行脫水，分2組由無軸螺旋將脫水后干污泥送入GN105-2A單螺桿泵，每臺*大輸送量為8m3/h，通過直徑φ200的管道直接將污泥排放到填埋場
從2002年至今已運(yùn)行5年多，共已輸送干污泥85000m3，目前正在填埋場邊上建造烘干焚燒爐，屆時(shí)將干污泥直接送入爐內(nèi)處理。

　　1.2杭州水務(wù)集團(tuán)祥符水廠(供水能力25萬t/d)

　　由于水源地距水廠距離15km，在廠內(nèi)設(shè)置干化裝置，沉淀后的污泥，由2臺離心機(jī)進(jìn)行脫水，原用2臺無軸螺旋送到脫水機(jī)房外堆泥場再裝車外運(yùn)。

其中任何一臺發(fā)生故障均會造成整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行。2005年趁無軸螺旋需要更新機(jī)會，改用2臺GN85-2A單螺桿泵，以單元布置形式通過管道，各自負(fù)擔(dān)1臺離心機(jī)干泥外輸任務(wù)，單臺*大輸送量4m3/h(見

圖3)，設(shè)備性能可靠，迄今已運(yùn)行一年多。泥排入堆場后，目前仍用鏟車裝車外運(yùn)，但保留了高位料倉的提升能力，將來可以通過料倉裝車，省去1臺裝載鏟車，進(jìn)一步節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，也改善了環(huán)境條件

。自來水廠的污泥由于沒有經(jīng)過生化處理，其黏稠度較污水廠污泥高，輸送更為困難，經(jīng)過對其進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)才解決了順利輸送。

　　2泵的選用

　　2.1泵的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)

　　泵應(yīng)采用帶有喂料裝置的結(jié)構(gòu)，如圖4所示。一般不需要加破橋裝置。但泵的定、轉(zhuǎn)子及軸封應(yīng)充分考慮耐磨要求。

2.2流量及轉(zhuǎn)速

　　由于輸送介質(zhì)基本上處于半干狀態(tài)，從過濾機(jī)進(jìn)入泵的過程中不可避免會摻入空氣，因此其容積效率較低，一般只有50%～70%左右；因介質(zhì)含固量大，泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在定、轉(zhuǎn)子相對滑動速度

Vgm=0.5m/s以下，以免泵早期磨損，此外，應(yīng)具備轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，以便在不同負(fù)荷時(shí)輸送量可以調(diào)節(jié)。

　　2.3工作壓力和電動機(jī)功率

　　(1)工作壓力：實(shí)際需要工作壓力應(yīng)控制在泵的額定工作壓力1/2～2/3為宜，留有一定余量。

　　(2)電動機(jī)功率要留有余量。考慮停泵一段時(shí)間后管道內(nèi)干泥局部結(jié)塊，再次啟動時(shí)阻力大大增加。

　　(3)泵內(nèi)部要有加注潤滑劑接口，以便必要時(shí)可以加注潤滑劑；筆者認(rèn)為位置在靠定子進(jìn)口料腔比做在出口段有利于潤滑劑注入。

　　3輸送管道

　　(1)管道材質(zhì)以內(nèi)襯塑料的鋼管為好。既有足夠的耐壓強(qiáng)度，又能降低摩擦阻力。每根管道之間用法蘭連接，萬一阻塞時(shí)可拆開清理。

　　(2)管道直徑要適當(dāng)。一般按*大流量時(shí)的流速0.08～0.12m/s選擇管道直徑。管道直徑過小，流速過大，流速引起的阻力增加，管道直徑過大，內(nèi)壁圓周面積增加，引起管壁阻力增加。只有選擇合

適的管徑才能有*小的摩擦阻力
3)需要提升高度或轉(zhuǎn)彎時(shí)，盡量采用135°彎頭代替90°彎頭，以減少阻力。不可避免出現(xiàn)90°彎頭時(shí)，其曲率半徑R≥3-5D(管道內(nèi)徑)。

　　(4)對于距離很遠(yuǎn)，*終仍需用車船運(yùn)輸?shù)墓r可以在脫泥機(jī)房外適當(dāng)位置設(shè)置一個(gè)料倉，進(jìn)行中間儲存。料倉容量應(yīng)大于一臺輸送工具的容量，底部空間應(yīng)能通過運(yùn)輸工具。當(dāng)料倉內(nèi)干泥達(dá)到一定

容量時(shí)，打開料倉底部弧門卸料。可以很快裝滿外運(yùn)，也節(jié)省了運(yùn)輸工具等待時(shí)間，提高運(yùn)輸效率。

　　4壽命與經(jīng)濟(jì)性

　　4.1按上述條件選用的泵有較長的壽命

　　紹興污水處理廠一期工程整機(jī)已運(yùn)行五年半，轉(zhuǎn)子壽命平均兩年，定子壽命一年左右。

　　祥符水廠已運(yùn)行一年多，因泥的黏度特別高，初期調(diào)試時(shí)用各種轉(zhuǎn)速對比試驗(yàn)，更換過一個(gè)定子其余部件均無磨損。

　　4.2經(jīng)濟(jì)性

　　紹興污水處理廠一期工程，用戶曾對汽車運(yùn)輸和用螺桿泵管道輸送進(jìn)行過比較
祥符水廠這次改造工程由興龍泵業(yè)公司承包，包括原來的無軸螺旋拆除，螺桿泵及管道安裝，控制設(shè)備，總費(fèi)用為96000元，平均每臺48000元，與無軸螺旋費(fèi)用基本相當(dāng)。如果輸送距離再進(jìn)一步增加，

無軸螺旋費(fèi)用是按長度成比例增加的，螺桿泵則只增加管道費(fèi)用，更顯出優(yōu)越性。螺桿泵及其備品備件參數(shù)及價(jià)格
　如上所述，用螺桿泵輸送脫水污泥在使用壽命及經(jīng)濟(jì)性上均有一定優(yōu)越性，并不像某些資料上介紹的：定子價(jià)格600～1500美元，轉(zhuǎn)子價(jià)格2000～3000美元，壽命只有2～3個(gè)月[2]。

　　5前景瞻望

　　隨著對脫水干污泥進(jìn)行后處理日益提到議事日程，其輸送問題也更顯突出。根據(jù)目前技術(shù)水平和生產(chǎn)能力，單螺桿泵已能達(dá)到工作壓力2.4MPa和4.8MPa。可以在0.5km范圍內(nèi)把干污泥從脫水機(jī)房直接

送到需要的場所，基本可以滿足各個(gè)處理方式的需要。可供有關(guān)方面選用。

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