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蘭江水
目前城市污水處理廠所產(chǎn)污泥分為三級(jí)，大部分為含水率80%，少部分經(jīng)過深度處理的污泥含水率為50-60%，極少部分經(jīng)過干化處理后的污泥含水率40%以下。下面就目前國(guó)內(nèi)常見污泥輸送設(shè)備進(jìn)行探討，從污泥輸送工藝的技術(shù)性能和實(shí)用性等方面進(jìn)行分析比較。
帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。可以進(jìn)行碎散物料的輸送,也可以進(jìn)行成件物品的輸送。用于水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸，使用非常方便。具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、成本低、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是在輸送污泥時(shí),由于污泥含水率較高,粘度大，易粘帶，容易在輸送過程中引起傳送帶跑偏、打滑，嚴(yán)重影響皮帶的使用壽命。而且?guī)捷斔蜋C(jī)，受場(chǎng)地影響非常大，它布置上一般需要建設(shè)較長(zhǎng)的皮帶走廊，提升高度比較有限，一般傾斜角度不超過20度。選擇這種輸送方式需要較高的土建費(fèi)用和較大的場(chǎng)地。
帶式輸送機(jī)在污泥輸送方面，適用于含水率40%以下的干化后污泥的輸送。適合短距離(小于50m)、低揚(yáng)程(小于20m)污泥的輸送，常用于將熱干化后的污泥輸送到指定位置。
帶式輸送機(jī)通過設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置,單臺(tái)皮帶輸送機(jī)即可實(shí)現(xiàn)輸送傾角的變化;但當(dāng)平面上輸送方向發(fā)生轉(zhuǎn)向時(shí)，一般需增設(shè)一級(jí)輸送設(shè)各。
螺旋輸送機(jī)
螺旋輸送機(jī)屬于無壓輸送,是最常用的污泥輸送方式之一。
螺旋輸送機(jī)通過旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將污泥向前推移。維持污泥不隨螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是污泥的自重及污泥與機(jī)殼之間的摩擦力。螺旋輸送機(jī)根據(jù)有無螺旋軸，可以分為有軸螺旋輸送機(jī)和無軸螺旋輸送機(jī);根據(jù)螺旋數(shù)量多少，可以分為単螺旋輸送機(jī)和雙螺旋輸送機(jī)。它可以在水平及傾斜方向或垂直方向輸送物料，并在輸送物料的同時(shí)可完成混合、攪拌和冷卻等作業(yè)。
對(duì)于污泥，螺旋輸送機(jī)適合輸送范圍60%~85%結(jié)構(gòu)比較松散、黏性中等的污泥;適合短距離(小于25m)、低揚(yáng)程(小于8m)污泥的輸送,常用于中小城鎮(zhèn)污水處理廠污泥脫水機(jī)房中,將脫水后的污泥輸送到污泥儲(chǔ)倉或汽車槽車。
螺旋輸送機(jī)單臺(tái)設(shè)備，只能實(shí)現(xiàn)水平或傾斜方向上的輸送，當(dāng)輸送方向、輸送角度變化時(shí),需增設(shè)一級(jí)輸送設(shè)備。當(dāng)輸送含水率為80%左右的污泥時(shí)，螺旋的輸送傾角不宜大于25度。
螺旋輸送機(jī)槽是封閉的，便于短距離輸送易飛揚(yáng)的，連續(xù)均勻地輸送較松散的、黏性適中的、不易結(jié)塊的物料。它可以在線路任意一點(diǎn)裝載,也可以在許多點(diǎn)卸載;在輸送過程中還可以進(jìn)行混合、攪拌和冷卻作業(yè)。但是同時(shí)它單位功率消耗大、物料易破碎及磨損、對(duì)超載很敏感，由于存在著這樣的缺點(diǎn)，螺旋輸送機(jī)一般只能短距離輸送摩礎(chǔ)性粉末狀、顆粒顆粒狀及小塊狀的散粒物料。其輸送長(zhǎng)度一般為5-30m，在超過40m時(shí)耗能特別大，很不經(jīng)濟(jì)。
螺桿泵
在污泥泵送系統(tǒng)中通常采用偏心螺桿泵，其主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子)和螺桿村套(定子)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺桿一方面繞自身的軸線旋轉(zhuǎn),另一方面又沿襯套內(nèi)表面滾動(dòng)，于是形成泵的密封腔，螺桿每旋轉(zhuǎn)1周，密封腔內(nèi)的污泥就向前推進(jìn)1個(gè)螺距，隨著螺、桿的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，被輸送的污泥以螺旋形式從一個(gè)密封腔壓向另一個(gè)密封腔，最后擠出泵體。泵的易損件定子和轉(zhuǎn)子通常每2個(gè)月到半年更換一次。
偏心螺桿泵適用于短距離、小流量、輸送壓力低、連續(xù)輸送污泥的場(chǎng)合。螺桿泵輸送污泥不產(chǎn)生湍流脈動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)介質(zhì)基本無剪切力。
螺桿泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単、一次性投資低。在保證物料潔凈單一的情況下，穩(wěn)定運(yùn)行沒有問題。在工程應(yīng)用中，螺桿泵工作壓力應(yīng)控制在額定壓力的1/2-1/3;泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在定、轉(zhuǎn)子相對(duì)滑動(dòng)速度為0.5m/s以下;螺桿泵水平輸送污泥送距離一般不超過100m;垂直臨界高度為50m，理論壓力最大可達(dá)到4.8兆帕。螺桿泵自身最大的缺陷是定子和轉(zhuǎn)子依靠滑動(dòng)摩擦形成移動(dòng)封閉腔輸送介質(zhì)，所以定子和轉(zhuǎn)子極易磨損。我國(guó)污水廠污泥的含沙量較大，會(huì)加劇定子和轉(zhuǎn)子的磨損速率，這樣不但增加維護(hù)費(fèi)用，而且將直接影響到污泥輸送系統(tǒng)正常運(yùn)行。污泥中的含沙量直接影響螺桿泵的使用壽命。
螺桿泵對(duì)污泥含水率適應(yīng)范圍小。很多污水廠污泥的含水率最低可達(dá)75%左右，如此低的含水率會(huì)降低至少20-40%的泵送能力。隨著泵送能力降低，螺桿泵的輸送量亦會(huì)隨之降低，無法保證連續(xù)按設(shè)計(jì)流量穩(wěn)定工作。
由于污泥粘度是影響輸送的重要參數(shù)，而粘度與濃度成正比關(guān)系即濃度越高粘度越大。污泥濃度較高，粘度也隨之增大。在高粘度情況下，螺桿泵工作效率會(huì)大幅降低，運(yùn)行能耗則大幅提高。
如污泥中含柔性纖維狀物質(zhì)(如毛發(fā)、植物莖、桿及塑料袋等)，經(jīng)過泵體前端破碎裝置后，仍然會(huì)纏繞轉(zhuǎn)子，致使密封腔泄漏，系統(tǒng)工作壓力一般可下降50-90%。污泥中不可避免會(huì)含有一定量的柔性纖維狀物質(zhì)，而螺桿泵自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其無法保證連續(xù)穩(wěn)定輸送。
柱塞泵
柱塞泵是依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)污泥的輸送。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高和流量調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高壓、大流量、高含固率、雜物較多物料輸送場(chǎng)合。
針對(duì)80%含水率的污泥，采用液壓雙缸柱塞泵，含固量高的粘稠物料設(shè)計(jì),系統(tǒng)輸送壓力高(0-24Mpa),輸送流量大(0-80m3),輸送距離遠(yuǎn)(0-1000m)，雜物容忍度大(可以輸送外徑不超過管道直徑1/2的雜物)，運(yùn)行成本低(易損件數(shù)量少，壽命長(zhǎng)價(jià)格低)具有更優(yōu)特性。
柱塞泵瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的，因?yàn)樵谥弥校勰嗟奈牒团懦鲞^程是交替進(jìn)行的，而且活塞在位移過程中，其速度又在不斷地變化之中，雙缸柱塞泵由于是兩個(gè)缸交替運(yùn)行，所以無論在管道中是連續(xù)流動(dòng)的，平均流量是恒定的。理論上，泵的流量只取決于泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)n(每分鐘往復(fù)次數(shù))、S(活塞行程)、D(活塞直徑)，與排出壓力無關(guān)，且與輸送介質(zhì)的溫度、粘度等物理、化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。所以說泵的流量是恒定的。
柱塞泵的排出壓力不能由泵本身限定，而是取決于泵裝置的管道特性，并且與流量無關(guān)。也就是說，如果認(rèn)為輸送液體是不可壓縮的，那么，在理論上可認(rèn)為往復(fù)泵的排出壓力將不受任何限制，即可根據(jù)泵裝置的管道特性，建立泵的任何所需的排出壓力。當(dāng)然，所有往復(fù)泵都有一個(gè)泵的排出壓力的規(guī)定，這不是說該泵的排出壓力不會(huì)再升高，而只是說，由于原動(dòng)機(jī)額定功率和泵本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，不允許在超出這一排出壓力下使用而己。柱塞泵原則上可以輸送任何介質(zhì)，幾乎不受介質(zhì)的物理性能和化學(xué)性能的限制。通過對(duì)泵液壓系統(tǒng)的配置及泵體部分結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以及制作材質(zhì)的選擇以及加強(qiáng)密封技術(shù)，用柱塞泵輸送污泥沒有技術(shù)問題。
原標(biāo)題：【干貨】污水處理廠污泥運(yùn)輸方式對(duì)比！
