介紹了LW400×1200型離心機在PTA污水處理中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)鼓堵塞、運行不穩(wěn)定以及機械故障等問題進行分析,從操作工藝、設備結構等方面進行了改進,提高了離心機的處理效果及運行狀況,保證了化纖污水的達標排放。
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,結合我廠PTA污水處理裝置的生產(chǎn)工藝特點,污水達標排放的關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)的進水負荷。而離心機作為水力旋流沉淀器內(nèi)TA殘渣的處理設備,它的運行狀況直接影響到化纖污水的達標排放,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。
2問題分析
2.1進料管線及離心機轉(zhuǎn)鼓堵塞
裝置開工初期,離心機在運行中出現(xiàn)問題主要表現(xiàn)為離心機進料管線及轉(zhuǎn)鼓堵塞。由于PTA污水中的懸浮物為細微粒狀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,電機運行電流上升,最后導致電機過流跳閘、螺旋輸送器傳動螺栓斷裂,引起離心機故障。進料管線內(nèi)介質(zhì)的流速降低后,TA易在管線內(nèi)沉積,導致管線堵塞。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,對離心機的運行影響較大。
2.2.1 TA當量直徑
當污水中TA當量直徑較大時,雖然離心機在較低轉(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。當污水中TA顆粒粒徑細小,濾餅含水率高,濾后液渾濁,提高離心機轉(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)
當化纖污水中有機溶劑的含量較高時,殘渣的黏度增大,經(jīng)酸沉處理后進入離心機,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動開關故障。另外,離心機在運行中出現(xiàn)過流時,變頻柜控制電路斷電時間設置不合理,電機過流后不能及時切斷電源,導致機械故障的發(fā)生。
3改進方案
3.1改進生產(chǎn)工藝
3.1.1增加循環(huán)線
在離心機進料線與軟管泵出口管線之間增加物料循環(huán)管,離心機在運行中要保持回流管線控制閥門有一定的開度,以便及時進行物料調(diào)節(jié),穩(wěn)定離心機的處理量。
3.1.2增加沖洗水線
在軟管泵進、出口管線增加沖洗水線,軟管泵向離心機輸送物料的過程中,利用沖洗水調(diào)節(jié)降低TA殘渣的濃度,避免管線及離心機堵塞。
3.1.3增加絮凝劑投加點
在離心機進料管線上增加絮凝劑投加點,根據(jù)離心機的處理效果,投加高分子絮凝劑,增加物料中TA顆粒的當量直徑及質(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
按照該離心機的設計,要求物料內(nèi)固相質(zhì)量濃度≤30%,固相粒子當量直徑≥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,為了防止離心機及管線堵塞,必須降低離心機的進料濃度。工藝管線改造后,離心機在運行過程中,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,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轉(zhuǎn)鼓堵塞現(xiàn)象,提高了離心機的平穩(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,離心機在運行過程中要求循環(huán)線控制閥門保持一定的開度,當離心機轉(zhuǎn)鼓出現(xiàn)堵塞時,可及時切斷進料進行處理,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,通過對離心機的運行及操作參數(shù)進行了核算并進行了調(diào)整,要求在平穩(wěn)運行的基礎上盡量提高離心機的工作轉(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,對離心機濾后液溢流直徑進行調(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)
針對變頻柜風動開關在運行過程中出現(xiàn)的故障,對控制限位開關的氣動元件內(nèi)控制彈簧的強度進行了調(diào)整,保證了離心機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),縮短了電機過流后斷電的時間,避免了機械故障的發(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標排放。
5結語
LW400×1200型離心機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,確保了預處理系統(tǒng)的正常運行,對化纖污水的達標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)濟效益。