LW400离心机在PTA污水处理中的应用
介绍了LW400×1200型离心机在PTA污水处理中出现的转鼓堵塞、运行不稳定以及机械故障等问题进行分析，从操作工艺、设备结构等方面进行了改进，提高了离心机的处理效果及运行状况，保证了化纤污水的达标排放。
1前言
PTA污水处理是我厂化纤工程的配套装置，主要处理PTA、PET、长短丝等装置排放的生产废水。
根据同类污水处理装置的运行状况，结合我厂PTA污水处理装置的生产工艺特点，污水达标排放的关键在于确保水力旋流沉淀器的处理效果，提高TA去除率，降低生化系统的进水负荷。而离心机作为水力旋流沉淀器内TA残渣的处理设备，它的运行状况直接影响到化纤污水的达标排放，我厂化纤污水处理选用的是六台LW400×1200并流型卧式螺旋卸料离心机。
2问题分析
2.1进料管线及离心机转鼓堵塞
装置开工初期，离心机在运行中出现问题主要表现为离心机进料管线及转鼓堵塞。由于PTA污水中的悬浮物为细微粒状TA，比重大于水，在pH值为3.5～4的酸性条件下在水中的溶解度较小，容易形成晶体析出，经酸沉罐的预沉降之后，底部沉积的TA残渣浓度在80%左右。在经软管泵输送至离心机入口的过程中，管线内介质流动呈脉冲状，软管泵运行数量增加，管线内介质的流量增大，TA颗粒的数量增加，容易引起转鼓内TA的沉积量增大，超过螺旋输送器的输送能力时，转鼓堵塞。由于TA残渣不能及时推出，螺旋输送器的受到的阻力增大，电机运行电流上升，最后导致电机过流跳闸、螺旋输送器传动螺栓断裂，引起离心机故障。进料管线内介质的流速降低后，TA易在管线内沉积，导致管线堵塞。在试运过程中曾发生运行五天内4次出现堵塞，有时一天出现2次堵塞现象。
2.2物料不易控制，运行不稳定
化纤污水开工后，受上游生产装置波动的影响，污水中悬浮TA的粒径、性质不稳定，对离心机的运行影响较大。
2.2.1 TA当量直径
当污水中TA当量直径较大时，虽然离心机在较低转速下运行，但滤饼含水率仍较低，滤后液澄清，增大处理量后在操作中容易出现管线及转鼓出现堵塞。当污水中TA颗粒粒径细小，滤饼含水率高，滤后液浑浊，提高离心机转速后，增加了物料在转鼓内的扰动，反而使处理效果下降。
2.2.2 TA残渣性质
当化纤污水中有机溶剂的含量较高时，残渣的黏度增大，经酸沉处理后进入离心机，分离效果较差，滤渣的含水率较高，多呈糊状，滤后液悬浮物含量高、泡沫增多，无法进行有效的调节，一方面对后续装置造成冲击，另一方面造成输送带在运行中打滑、跑偏。
2.3电器系统故障
离心机在试运中多次出现不能启动、运行中突然断电的现象，经检查确定为变频柜控制电路中的风动开关故障。另外，离心机在运行中出现过流时，变频柜控制电路断电时间设置不合理，电机过流后不能及时切断电源，导致机械故障的发生。
3改进方案
3.1改进生产工艺
3.1.1增加循环线
在离心机进料线与软管泵出口管线之间增加物料循环管，离心机在运行中要保持回流管线控制阀门有一定的开度，以便及时进行物料调节，稳定离心机的处理量。
3.1.2增加冲洗水线
在软管泵进、出口管线增加冲洗水线，软管泵向离心机输送物料的过程中，利用冲洗水调节降低TA残渣的浓度，避免管线及离心机堵塞。
3.1.3增加絮凝剂投加点
在离心机进料管线上增加絮凝剂投加点，根据离心机的处理效果，投加高分子絮凝剂，增加物料中TA颗粒的当量直径及质量，增大离心力及分离因素，同时，降低物料的黏度，提高处理效果。
3.2调整工艺操作
3.2.1降低物料浓度
按照该离心机的设计，要求物料内固相质量浓度≤30%，固相粒子当量直径≥0.005～2mm，液固重度差≥0.054g·cm-3。由于酸沉罐底部沉积TA的浓度较高，为了防止离心机及管线堵塞，必须降低离心机的进料浓度。工艺管线改造后，离心机在运行过程中，要求根据运行状况，及时利用冲洗水调节降低进料的浓度；同时，根据软管泵的运行状况，利用酸沉罐内的搅拌系统，调节TA残渣的浓度及均匀度。
3.2.2调整处理量
离心机的处理量按悬浮液计为5～10m3·h-1，单台软管泵的额定流量为6m3·h-1。根据实际运行操作，考虑到物料变化的因素，运行三台离心机，配套运行三台软管泵操作比较稳定，处理量控制在6m3·h-1左右，滤后液的澄清度、滤渣的含水率都比较理想，又避免了管线的堵塞及离心机转鼓堵塞现象，提高了离心机的平稳运行率，改善了水力旋流沉淀器的处理效果。
3.2.3投用物料循环线
为了保持物料管线内介质的流动速度，离心机在运行过程中要求循环线控制阀门保持一定的开度，当离心机转鼓出现堵塞时，可及时切断进料进行处理，同时，又保证了管线内介质的正常流动，避免了TA在进料管线内沉积而造成堵塞。
3.2.4调整运行参数
根据实际的操作状况，通过对离心机的运行及操作参数进行了核算并进行了调整，要求在平稳运行的基础上尽量提高离心机的工作转速，调节电源的频率要求在25Hz以上，运行电流不超过30A（见表1），尽量提高分离因素。
3.2.5调整溢流直径
根据生产工艺要求，为了保证滤后液的澄清度，对离心机滤后液溢流直径进行调整，将溢流直径由φ290mm调整为φ260mm，增大了转鼓内沉降区的长度，使滤后液中挟带的固体颗粒的粒径减小，提高了滤后液的澄清度。
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3.3完善控制系统
针对变频柜风动开关在运行过程中出现的故障，对控制限位开关的气动元件内控制弹簧的强度进行了调整，保证了离心机在运行中电路的正常接通，又确保了变频柜良好的散热；调整了变频器的控制参数，缩短了电机过流后断电的时间，避免了机械故障的发生。
4改造效果
经过一系列的工艺改造和操作优化之后，离心机的运行状况及处理效果大大提高，如表2所示，滤饼含水率较改进前平均降低了25.3%，滤后液含固率平均降低了15.2%，滤后TA的产出量提高了30.4%;同时，由于操作的优化，避免了故障的发生，延长了设备的运行周期，使水力旋流沉淀器的去除率提高了15.3%，确保了化纤污水的达标排放。
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5结语
LW400×1200型离心机在化纤污水处理中对TA残渣的处理效果良好，滤渣的含水率达到了30%～45%，滤后液中的悬浮物浓度在0.05%～0.3%左右，使水力旋流沉淀器对TA的去除率保持在60%以上，确保了预处理系统的正常运行，对化纤污水的达标排放起到了重要作用；同时，每年回收TA残渣2160 t，创效108万元，产生了良好的经济效益。
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