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详细内容

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。

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。

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。

张家港市华祥离心机制造有限公司

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