疊螺機在PVA廢水處理中的應(yīng)用

葛立江 王喜春

摘 ?要：聚乙烯醇（PVA）是一種水溶性高分子聚合物，具有良好的黏附性、機械性能和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于紡織、食品和醫(yī)藥等行業(yè)，但PVA廢水具有難生物降解，COD高，可生化性差等特性，直接排放會造成嚴重水污染，而PVA廢渣渣漿更是由于在上一環(huán)節(jié)添加了大量的破乳劑、絮凝劑等藥劑，再加上PVA廢水中的各種成份，形成的沉渣黏度大，回彈性強，不易成團且含水量高。PVA廢水的渣漿長時間存儲后會出現(xiàn)沉積、結(jié)塊等現(xiàn)象，而且結(jié)塊硬度大不易打散，給疊螺機的作業(yè)帶來極其不利的影響。本文主要針對PVA廢水及廢渣的特性，重點闡述疊螺機如何正確的應(yīng)用，分析了在處理PVA廢渣過程中常遇到的問題以及解決措施，如何使疊螺機出渣含水率減少，渣變得更干，出水變的更清。

關(guān)鍵詞：PVA廢水;廢渣;疊螺機;結(jié)塊;含水量

1.PVA廢水的特性與廢渣的特性

1.聚乙烯醇（PVA）是一種水溶性高分子聚合物，具有良好的黏附性、機械性能和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于紡織、食品和醫(yī)藥等行業(yè)，但PVA屬于典型的難生物降解高分子物質(zhì)，其聚乙烯醇（PVA）廢水COD高，可生化性差，直接排放會造成嚴重水污染。PVA會對環(huán)境造成污染，不是因為它的毒性（其本身是無毒的），而主要是因為其難生物降解。其較大的表面活性會使被污染的水體表面泡沫增多，黏度加大，對水體的復(fù)氧行為極為不利，從而抑制水生生物的呼吸活動，另外，含PVA的廢水排入水體還會促進河流、湖泊和海洋沉積物中重金屬的釋放和遷移，增加其活性，引起更嚴重的環(huán)境問題。

2.由于在上一環(huán)節(jié)添加了大量的破乳劑、絮凝劑等藥劑，再加上PVA廢水中的各種成分，形成的沉渣黏度大，回彈性強，不易成團且含水量高。PVA廢水的渣漿長時間存儲后會出現(xiàn)沉積、結(jié)塊等現(xiàn)象，而且結(jié)塊硬度大不易打散，給疊螺機的作業(yè)帶來極其不利的影響。

2.疊螺機在PVA廢水處理中的應(yīng)用

2.1疊螺機工作原理

2.1.1疊螺機濃縮部分

當螺旋推動軸轉(zhuǎn)動時，設(shè)在推動軸外圍的多重固活疊片相對移動，在重力作用下，水從相對移動的疊片間隙中濾出，實現(xiàn)快速濃縮。

2.1.2疊螺機脫水部分

經(jīng)過濃縮的污泥隨著螺旋軸的轉(zhuǎn)動不斷往前移動;沿泥餅出口方向，螺旋軸的螺距逐漸變小，環(huán)與環(huán)之間的間隙也逐漸變小，螺旋腔的體積不斷收縮;在出口處背壓板的作用下，內(nèi)壓逐漸增強，在螺旋推動軸依次連續(xù)運轉(zhuǎn)推動下，污泥中的水分受擠壓排出，濾餅含固量不斷升高，最終實現(xiàn)污泥的連續(xù)脫水。

2.1.3疊螺機自清洗部分

螺旋軸的旋轉(zhuǎn)，推動游動環(huán)不斷轉(zhuǎn)動，設(shè)備依靠固定環(huán)和游動環(huán)之間的移動實現(xiàn)連續(xù)的自清洗過程，從而巧妙地避免了傳統(tǒng)脫水機普遍存在的堵塞問題。

疊螺機主體是由固定環(huán)和游動環(huán)相互層疊，螺旋軸貫穿其中形成的過濾裝置。前段為濃縮部，后段為脫水部固定環(huán)和游動環(huán)之間形成的濾縫以及螺旋軸的螺距從濃縮部到脫水部逐漸變小。螺旋軸的旋轉(zhuǎn)在推動污泥從濃縮部輸送到脫水部的同時，也不斷帶動游動環(huán)清掃濾縫，防止堵塞。

2.2PVA廢渣處理

2.1.1渣池內(nèi)的預(yù)處理

破乳環(huán)節(jié)時需要加入破乳劑、絮凝劑等各種藥劑，形成沉淀后上清液通過管道進入下一環(huán)節(jié)繼續(xù)處理，沉淀的渣漿通過排渣管道進入專門的容器進行收集，進而用疊螺機進行污泥脫水處理。

在疊螺機對渣漿進行脫水處理時，需要用泥漿提升泵將渣漿抽到疊螺機的混合槽內(nèi)，常用螺桿泵來作業(yè)，由于PVA渣漿的特性，長時間存儲時會形沉積并結(jié)塊，渣漿結(jié)塊后會對泵的進口管道造成堵塞，無法正常的抽取渣漿，這是需要將結(jié)塊打散，使渣漿混合均勻，方可繼續(xù)作業(yè)，常采用的方式有增加電動攪拌槳和增加壓縮空氣管道吹攪等。增加電動攪拌槳優(yōu)點是攪拌力度大，混合效果好，但缺點是移動不便，對容器底部和角落的結(jié)塊起不到打散作用，而增加壓縮空氣管道吹攪的優(yōu)點是可以對任何角落對結(jié)塊進行攪拌，但缺點是攪拌力度略小，且管道上的氣孔容易被渣塊堵塞，造成局部氣量大，局部氣量小或沒有氣的現(xiàn)象。

2.2.2PVA渣漿提升

由于PVA渣漿的成分復(fù)雜，會對提升泵、管道及閥門等造成腐蝕，所以要使用耐腐蝕材質(zhì)的泵及管道配件。

2.2.3脫水處理

渣漿在進入疊螺機后，先要在絮凝箱內(nèi)進行攪拌均勻，并加入破乳劑、絮凝劑使其進行充分的破乳和絮凝，再通過加入堿液調(diào)節(jié)渣漿的PH值，使渣漿達到一個最佳狀態(tài)。此過程需要對各種藥劑的加入量不斷的進行調(diào)整，最終觀察渣漿的形態(tài)，以形成大米顆粒為最佳狀態(tài)，此時可以開啟螺旋主軸，進行脫水處理。

2.4PVA的渣漿在進入疊螺機的主軸后，跟其他污水的渣漿一樣，會先隨著螺旋主軸轉(zhuǎn)動濃縮，大量的水會在重力作用下，從相對移動的疊片間隙中濾出，但PVA渣漿濾出的水會含有細渣，這些細渣在水中會呈現(xiàn)兩種狀態(tài)，一種是沉淀，一種是漂浮，但由于細渣的比重較輕，最終形成這兩種狀態(tài)的時間較長，往往細渣會隨著水流進入到下一環(huán)節(jié)，從而對下一環(huán)節(jié)造成影響。

解決此問題最直接有效的辦法是在出水管道上增加沉降池，沉降池可分為兩箱體或三箱體，根據(jù)出水含細渣的情況而定，沉降池的進水口在一級箱體的底部，出水口在最后一級箱體的最高處，相鄰兩個箱體在隔板中上2/3處開孔相連。水先進入一級箱體內(nèi)，細渣進行沉淀和漂浮，沉淀物通過排渣口排入渣漿池內(nèi)，漂浮物可通過人工清除，中間部位含細渣明顯減少，通過箱體連接孔進入到下一級箱體內(nèi)進行沉淀和漂浮，直至最終出水清澈。

若經(jīng)過沉降池后的水還含有細渣，可通過管道引回至上一破乳環(huán)節(jié)，使其經(jīng)過兩次破乳，使水中的細渣充分沉淀分離。

2.2.4廢渣干濕調(diào)整

渣漿經(jīng)過濃縮、脫水后變成含水量在75%～80%廢渣從出渣口排除，由于PVA廢水特性，廢渣不會形成渣餅，且廢渣具有很大的彈性，類似橡皮泥的特性，所以用疊螺機處理PVA的渣漿時，對出渣的狀態(tài)需要很好的把控。在螺旋主軸末端受背壓板阻擋，之間的腔體逐漸變小，在整圈出渣口會出現(xiàn)出渣的狀態(tài)不一致的情況，渣會隨著腔體的變小由濕狀態(tài)逐漸的變干，腔體達到最小值時渣最干，然后腔體又突然變大，出渣變濕，就這樣一圈一圈的循環(huán)，這也是PVA廢渣的獨特性，所以調(diào)節(jié)出口背壓板間隙，控制出渣的干濕程度尤為重要，既要保證在最濕狀態(tài)時不能有水流出，又要保證出渣不能過干。若出渣太濕，含水量太高，對后期廢渣處理帶來影響，若出渣太干，很容造成螺旋主軸腔體堵塞，疊片損傷，情況嚴重的直接將主軸擰斷。

2.2.5廢渣的進一步處理

排出的廢渣可通過烘干、重物擠壓等方式使水分進一步脫出。

3.常見的問題及應(yīng)對措施

3.1.疊螺機開始作業(yè)時噴水

疊螺機在剛開始工作時由于螺旋主軸與疊片之間的腔體是空的，加上PVA廢渣起初不易成塊，渣漿很容易快速的到達出渣口端，形成噴水現(xiàn)象。

解決措施：在疊螺機主軸剛開始運行時，可在進口端灌入已經(jīng)成型的廢渣，使其充滿螺旋腔體，形成阻力，可避免渣漿迅速到達出渣口，形成噴水現(xiàn)象。

3.2疊螺機出水含細渣

出水含細渣是疊螺機在PVA廢水處理時固有的特性，上述通過在出口增加沉降池可過濾掉大部分細渣，減小對下一環(huán)節(jié)的影響，那么如何在疊螺機脫水過程中減少細渣的含量呢？

通過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，在絮凝箱內(nèi)加入Ca（OH）2溶液后，渣漿顆粒明顯變大，出水中的細渣含量明顯減少，而且出渣變干，含水量降低。但在加入Ca（OH）2溶液時，要嚴格控制用量大小，因為Ca（OH）2溶液加入后，沉淀變多，渣變干變硬，很容易造成螺旋主軸的腔體堵塞，造成不必要的損失。

3.3出渣口的渣水分離

疊螺機在PVA渣漿脫水過程中，受多種因素的影響，出渣的含水量會出現(xiàn)上下波動情況，若含水量較高，在出渣口會出現(xiàn)水流，而水流會隨著廢渣一塊進入到廢渣收集裝置中，增加后期處理的負擔。解決問題的方法是在接渣板的中間開一條寬1cm的通長孔隙，這樣水流就會從這條長孔處流出并收集，而廢渣可直接越過長條孔隙，進入到收集裝置中。

4.結(jié)論

污泥脫水是處理工業(yè)廢水中必不可少的環(huán)節(jié)，而常用的污泥脫水有板框壓濾機、旋轉(zhuǎn)離心機和疊螺機，而PVA廢水和廢渣的特性會直接將板框壓濾機的濾布堵死，無法正常使用，旋轉(zhuǎn)離心機價格昂貴且容易造成濾芯堵塞，也不適用，而疊螺機可以很好的解決堵塞的難題，順利的使PVA的渣漿脫水。由此可見，疊螺機在PVA污泥脫水環(huán)節(jié)非常的適用，但同時在使用過程中也會出現(xiàn)各種各樣的小問題，所以在整個使用過程中要注意關(guān)鍵點的控制，不斷的摸索和積累經(jīng)驗，使疊螺機在PVA廢水處理過程中更好的發(fā)揮作用。

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