建筑泥漿處理不當(dāng)會污染環(huán)境、造成大量水土流失、淤塞河道、影響水質(zhì)、破壞市政設(shè)施。

　　早期處理泥漿的方法有填埋、自然干燥等，這些較原始的方法費(fèi)用高效率低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足日益增長的泥漿處理需要，成了困擾工程正常施工的難題。因此，近年推出在泥漿脫水干化處理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行真空吸濾、壓濾和離心分離的新工藝。

　　有關(guān)人員對上述三種方法進(jìn)行了對比試驗(yàn)[1]，發(fā)現(xiàn)：

　　(1)真空吸濾法效果較差，原因是泥漿沉降在下層，抽真空時，泥層變得較密實(shí)，水難于吸出。

　　(2)壓濾法效果尚可，但考慮如果用于現(xiàn)場需要配置壓濾機(jī)，但這種泥漿水含泥量很高，不適于用壓濾機(jī)，所以也很難用于施工現(xiàn)場。

　　(3)離心脫水干化法的處理效果比上述兩種方法好得多，離心機(jī)密閉自動連續(xù)運(yùn)行，不需要絮凝設(shè)備，適合于現(xiàn)場施工環(huán)境，可以從根本上取代目前原始落后的處理方式，提高處理效率，降低處理費(fèi)用，保護(hù)城市環(huán)境，做到現(xiàn)場文明施工。

　　本文從泥漿處理對離心機(jī)的要求入手，詳細(xì)分析了泥漿離心機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并以應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行說明。

　　2泥漿處理對離心機(jī)的要求

　　2.1單機(jī)處理量大

　　泥漿的產(chǎn)生有3個特點(diǎn)：

　　①產(chǎn)泥量大：施工機(jī)械一旦開機(jī)，在短時間內(nèi)即可產(chǎn)生大量的泥漿;

　　②存儲困難：現(xiàn)場沒有大容積的泥漿池，直接排放會污染環(huán)境，汽車運(yùn)輸成本很高，就地處理是*佳方案;

　　這就要求離心機(jī)的單機(jī)處理量大，有足夠的“肚量”將泥漿吃進(jìn)肚子及時“消化”掉。

　　③容易分離：泥漿的固相和液相比重差較大，容易分離，因此設(shè)計泥漿離心機(jī)時應(yīng)取較小的長徑比,而運(yùn)行時應(yīng)保持較大的差轉(zhuǎn)速;

　　2.2適應(yīng)于惡劣現(xiàn)場

　　泥漿離心機(jī)往往安裝在建筑工地現(xiàn)場，惡劣的環(huán)境要求離心機(jī)5個不怕：

　　①不怕風(fēng)吹日曬：現(xiàn)場環(huán)境溫度變化大，空氣中存在大量的灰塵;

　　②不怕過載沖擊：泥漿成分的變化，進(jìn)料流量的波動，要求離心機(jī)要有足夠的功率余量，有完善的保護(hù)措施;

　　③不怕泥砂磨損：轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的固相顆粒(泥砂)象砂輪機(jī)一樣在磨損著各個接觸部位，要求這些部位具有足夠高的抵抗磨損的能力;

　　④不怕電氣干擾：現(xiàn)場大功率設(shè)備頻繁起/停，各種電器設(shè)備運(yùn)行時產(chǎn)生的電弧，致使電源電壓大幅度波動，諧波干擾可能使儀器儀表失靈;

　　⑤不怕錯誤操作：建筑工人文化水平不高，離心機(jī)電氣操作件要少，操作要簡單，控制程序設(shè)計要容錯;

　　3泥漿離心機(jī)的設(shè)計要點(diǎn)

　　3.1高耐磨

　　根據(jù)不同情況，關(guān)鍵部位采用硬質(zhì)合金和轉(zhuǎn)鼓防磨技術(shù)設(shè)計：

　　(1)碳化鎢鎳基合金粉噴焊(含碳化鎢35%);

　　(2)碳化鎢焊條堆焊(含碳化鎢60%);

　　(3)硬質(zhì)合金鑲塊、合金瓦、鑲套(含碳化鎢100%);

　　(4)陶瓷鑲塊：其抗磨性能和硬質(zhì)合金鑲塊基本相同;

　　實(shí)際應(yīng)用證明推力面硬質(zhì)合金鑲塊可使螺旋輸送器的壽命提高五倍以上(普通碳鋼的硬度為HB<241，碳化鎢合金的硬度為HRa≥90)。

　　由于碳化鎢合金價格昂貴，表面看來，離心機(jī)的初次投資高于普通材質(zhì)離心機(jī)，但從長遠(yuǎn)角度看，設(shè)備壽命延長，維修費(fèi)用降低，停機(jī)時間減少…，這些實(shí)惠帶來的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)高于**投資的差額。

　　3.2大差速

　　3.2.1臥螺離心機(jī)的處理量模型

　　在“柱塞”流假設(shè)的條件下，臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)的處理量計算式為[2，3]

　　Q=εV0Σ(1)

　　式中Q----處理量，m3/h

　　V0----重力場中固相粒子的自由沉降速度，m/s

　　Σ----離心機(jī)生產(chǎn)能力指數(shù)，㎡

　　ε----修正系數(shù)，ε=0.25

　　重力場中固相粒子的自由沉降速度(Stokes定律)計算式：

　　(2)

　　Δρ=ρ2-ρ1(3)

　　式中d----粒子的當(dāng)量直徑，m

　　μ----液體的動力粘度，kg/ms

　　Δρ----固液兩相的比重差，kg/m3

　　g----重力加速度，m/s2濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈  流體電磁閥

　　對于如圖4所示柱錐形轉(zhuǎn)鼓，其生產(chǎn)能力指數(shù)式為：

　　式中F----離心機(jī)的分離因數(shù)不銹鋼電熱管分析泥漿離心機(jī)在建筑泥漿處理應(yīng)用

　　L----沉降區(qū)長度m

　　L1----圓柱長短m

　　D----離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的公稱直徑m

　　λ----液層深度系數(shù),即厚度與轉(zhuǎn)鼓半徑之比λ=(r2-r1)/r2

　　圖4計算離心機(jī)處理量用圖

　　F=rω2/g(5)

　　式中F----離心機(jī)的分離因數(shù)

　　r----轉(zhuǎn)鼓內(nèi)半徑，m

　　ω----轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)角速度，弧度/S

　　3.2.2離心機(jī)的處理能力

　　在工程應(yīng)用中，離心機(jī)處理能力是指離心機(jī)的干固體負(fù)荷和水力負(fù)荷。

　　干固體負(fù)荷是指每小時處理的不揮發(fā)固體重量，以KgDS(干污泥)/h表示;水力負(fù)荷指進(jìn)入離心機(jī)的污泥流量，以m3/h表示，它與離心機(jī)進(jìn)泥濃度(MLSS，g/L)的乘積即為干固體負(fù)荷。

　　3.2.3臥螺離心機(jī)的固相**率模型

　　臥螺離心機(jī)分離總效率是指沉渣中的固相質(zhì)量與進(jìn)料懸浮液中的固相質(zhì)量之比，又稱固相回收率。

　　離心機(jī)的固相**率與離心機(jī)的生產(chǎn)能力指數(shù)、進(jìn)料液中的固相粒度分布有關(guān)，對于建筑泥漿，其固相粒度分布與瑞利分布函數(shù)十分接近，在瑞利分布假設(shè)條件下，離心機(jī)的固相**率為[2]：

　　式中：

　　Er----固相**率

　　a----瑞利分布特性系數(shù)

　　ρ1----固相密度，g/m3

　　ρ2----懸浮液密度，g/m3

　　Q----離心機(jī)處理量，m3/s

　　3.2.4計算舉例

　　三聯(lián)環(huán)保機(jī)械LWnj-B-6000離心機(jī)運(yùn)行時，固相排出口每小時可以排出含固量為38%的泥餅8-12噸，可以計算得到干固體負(fù)荷為3000～4500kgDS/h，水力負(fù)荷為10～20m3/h.

　　在實(shí)際運(yùn)行中，通過調(diào)整水力負(fù)荷，來保證進(jìn)入離心機(jī)干固體負(fù)荷不超過離心機(jī)的*大承受能力，否則，多余的干固體將從上清液中排出，上清液的懸浮物會急劇增多，并增加離心機(jī)電機(jī)的負(fù)荷;同時也應(yīng)注意，應(yīng)保證進(jìn)入離心機(jī)的干固體負(fù)荷不小于離心機(jī)*大承受能力的60%，否則，離心機(jī)不能充分發(fā)揮其性能。

　　泥漿離心機(jī)和污水處理離心機(jī)在性能上有較大的差別。

　　假設(shè)：污水處理離心機(jī)初沉池污泥的濃度為(35g/L)，離心機(jī)的干固體負(fù)荷為405kgDS/h，二沉池污泥因沒有污泥濃縮池，進(jìn)泥濃度低(7.5g/L)，干固體負(fù)荷只能達(dá)到85～120kg/h，離心機(jī)幾乎等于空轉(zhuǎn)，因此，單位時間內(nèi)的處理能力大大降低。

　　3.2.5差速器

　　泥漿離心機(jī)的差速器有2個特點(diǎn)：小速比和大扭矩。

　　①小速比

　　差轉(zhuǎn)速的大小主要取決于所需排渣量的大小、差轉(zhuǎn)速太高時沉渣在干燥區(qū)的停留時間減少會使沉渣的含濕率增高，但差轉(zhuǎn)速過低會增大螺旋的推料力矩，明顯降低螺旋的輸渣效率并使螺旋受到的扭矩增大而損壞差速器。

　　泥漿離心機(jī)為了將大量的沉泥排出鼓外，差轉(zhuǎn)速必須遠(yuǎn)大于普通污水處理離心機(jī)(前者差速約4～10r/min,后者差速>30r/min).