1 　螺旋離心泵的概念
螺旋離心泵最關(guān)鍵的一個(gè)部位是它獨(dú)特的螺旋離心葉輪，同時(shí)擁有螺旋段和離心段，結(jié)合了傳統(tǒng)離心泵的高效率和螺旋泵的無(wú)堵塞性兩者的優(yōu)點(diǎn)，故稱螺旋離心泵。
 
2　螺旋離心泵的起源
螺旋離心泵起源于瑞士，最初目的是為了幫助秘魯漁廠從漁船上輸送活魚，依托螺旋離心葉輪的無(wú)堵塞及柔和輸送特性，泵可以完好無(wú)損的將活魚從魚網(wǎng)輸送至船上再由船上輸送至加工廠。隨著產(chǎn)品的日益發(fā)展和完善，螺旋離心泵的應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大。
３　螺旋離心泵的應(yīng)用領(lǐng)域
廣泛的應(yīng)用于市政污水、污泥，石油化工，紙漿廢水，食品處理等領(lǐng)域。
４　螺旋離心泵的特點(diǎn)
與一般的普通雜質(zhì)泵和旋流泵相比，螺旋離心泵的結(jié)構(gòu)決定了其具有以下特點(diǎn)：
1）無(wú)堵塞性能好
　　葉片形成的大通道，加上進(jìn)口導(dǎo)向和螺旋推進(jìn)作用可以輸送含大顆粒及纖維物質(zhì)的液體，尤其是長(zhǎng)纖維物體可以順利通過(guò)。輸送的固體濃度比其他型式無(wú)堵塞泵高，與相近外徑的傳統(tǒng)離心葉輪相比，通徑可提高很多。
２）柔和輸送，無(wú)損性能好
　　固液態(tài)兩相流體在受均衡的螺旋力作用逐漸向前推進(jìn)，流動(dòng)方向無(wú)突然變化，因而流動(dòng)平衡。在污泥處理過(guò)程中特別適合于輸送活性污泥，可以保持活性污泥的特性。
３）效率高且高效區(qū)寬
４）功率曲線平坦
５）具有陡降的特性曲線
　　在揚(yáng)程變化時(shí)，流量變化小，可保證連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
６）泵的吸入性能好
　　泵葉片前伸到吸入口，因此可抽送含氣介質(zhì)，當(dāng)吸入微量氣體時(shí)，泵的性能、振動(dòng)、噪音基本不發(fā)生變化，當(dāng)含氣量超過(guò)40％時(shí)，泵雖然會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)振動(dòng)，但仍能運(yùn)行。
７）高含固率
 
5　螺旋離心泵在污水處理中的應(yīng)用
在我們的大量調(diào)查中，污水廠水泵反映最突出的問(wèn)題就是經(jīng)常堵塞。一個(gè)原因就是泵房通水使用前很多建筑垃圾沒有得到及時(shí)清理，很多松動(dòng)的小石塊、小的鋼筋(公眾號(hào):泵管家)、腳手架管卡在建筑施工完成后仍然被留在了進(jìn)水泵房池底。另外一個(gè)原因就是污水中本身含有各種垃圾，雖然有格柵攔截但粗格柵柵距較大一般為20-30mm。雜物，尤其是纖維物質(zhì)等還是會(huì)通過(guò)攔截象滾雪球般在水泵中越纏越大直至葉輪堵塞，設(shè)備停止運(yùn)行。
傳統(tǒng)的離心泵，當(dāng)水流沖進(jìn)渦殼，通過(guò)離心作用被甩出，由于90度角的方向急變勢(shì)必產(chǎn)生明顯的沖撞，這種方向上的突然改變，容易使固體因?yàn)閼T性停留在渦殼內(nèi)或在葉輪上，從而造成阻塞，并極大的降低了傳統(tǒng)離心泵的泵送能力。
同時(shí)，傳統(tǒng)的離心泵在輸送纖維固體時(shí)更是無(wú)能為力。傳統(tǒng)無(wú)堵塞泵所宣稱的通過(guò)固體的球形顆粒直徑只是針對(duì)較規(guī)則固體顆粒而言，并不能反應(yīng)輸送纖維物體的能力。但實(shí)際上，當(dāng)通過(guò)較多數(shù)量的纖維物體時(shí)（如頭發(fā)、女士長(zhǎng)筒襪等），這些纖維物在進(jìn)入泵體后被葉輪勾住，纏繞在葉輪上，直到水泵停轉(zhuǎn)。
螺旋離心泵無(wú)堵塞的優(yōu)勢(shì)在于葉輪有一扭曲螺旋葉片，由吸入口沿軸向延長(zhǎng)，葉片的半徑逐漸增大，形成一個(gè)非常開闊的螺旋形流道。殼體由吸口、內(nèi)襯和渦殼三部分組成，吸口部分的葉輪，產(chǎn)生螺旋推進(jìn)作用，渦殼部分的葉輪產(chǎn)生離心作用，葉片進(jìn)口的銳角部分將雜物導(dǎo)向軸心附件，再利用螺旋作用使之沿軸線推進(jìn)，固體顆粒進(jìn)入葉輪后受均衡的螺旋力作用沿螺旋葉片旋轉(zhuǎn)形成的拋物面進(jìn)入泵體，盡管同樣是轉(zhuǎn)了90度，但顆粒通過(guò)螺旋離心泵的軌跡是漸變的，所以液流是在一個(gè)平滑敞開式通道，而且是在低應(yīng)力、低混流的條件下通過(guò)泵的。而且這個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì)也同時(shí)允許含固量很大的液體無(wú)阻塞的通過(guò)。
對(duì)于特別柔軟的易纏繞的頭發(fā)絲等細(xì)小纖維，葉輪進(jìn)口內(nèi)襯設(shè)計(jì)了一個(gè)獨(dú)特的突起，可以有效的將這些纖維留下，使葉輪位于保護(hù)圈后面，這樣既防止了葉輪尖勾住纖維造成阻塞，也防止了纖維纏繞葉輪造成的葉輪尖部損壞，解決了傳統(tǒng)無(wú)堵塞泵的纖維堵塞問(wèn)題。
６　螺旋離心泵在污泥處理中的應(yīng)用
市政污泥處理中，水泵被廣泛應(yīng)用在初沉污泥、活性污泥、消化污泥等工藝段，現(xiàn)結(jié)合這幾個(gè)工藝段的介質(zhì)特點(diǎn)闡述下螺旋離心泵的應(yīng)用。
1）初沉污泥及消化污泥的輸送
螺旋離心泵由于無(wú)堵塞性能好，能夠輸送高含固率的介質(zhì)，很好地解決了初沉及消化污泥含固率高、粘度大引起的輸送過(guò)程中堵塞、磨損、無(wú)法輸送等系列問(wèn)題。
普通離心泵，對(duì)于含固率高、粘度大的初沉污泥、消化污泥，無(wú)法正常穩(wěn)定輸送，容積泵（如螺桿泵）雖然可以正常輸送，但由于污泥中雜質(zhì)對(duì)定轉(zhuǎn)子的磨損，導(dǎo)致螺桿泵定轉(zhuǎn)子過(guò)快失效。
2）回流污泥的輸送
在目前國(guó)內(nèi)大部分的污水處理廠，利用微生物進(jìn)行污水處理的活性污泥處理工藝被廣泛采用。在此工藝中，細(xì)菌粘合形成的球形菌膠團(tuán)（絮體）是活性污泥曝氣池中的主要組成部分，污水中溶解態(tài)污染物質(zhì)可以順利接近細(xì)菌被捕食，而以膠態(tài)存在的污染物質(zhì)必須先被吸附在菌膠團(tuán)（絮體）表面，然后在絮體內(nèi)逐漸被移動(dòng)到細(xì)菌的周圍，通過(guò)細(xì)菌將膠態(tài)污染物質(zhì)水解成小分子的溶解性物質(zhì)后，才能將它們同其他溶解性污染物質(zhì)一起分解。因此在此工藝中，將污泥從最終沉淀池定量地回流至曝氣池，可以有效縮短微生物地培養(yǎng)時(shí)間。為了達(dá)到這一個(gè)目的，在活性污泥回流中，只有盡量不打碎活性污泥中的菌膠團(tuán)，使曝氣池中的微生物迅速達(dá)到有效濃度，才能提高污水處理的效率和速度，否則，處理效果會(huì)受到嚴(yán)重影響。
常規(guī)的回流污泥泵有一般離心泵、也有螺旋泵。螺旋泵有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，其獨(dú)特的葉輪設(shè)計(jì)，不必在高速下運(yùn)行，既不易打碎活性污泥絮體，又不會(huì)發(fā)生堵塞，但不足之處是效率較低。離心泵的效率較高，但是污水輸送過(guò)程的90度突然轉(zhuǎn)向容易造成明顯的沖撞，使絮體受到嚴(yán)重破壞。而近年來(lái)出現(xiàn)的潛水式軸流螺旋槳泵一度被作為替代品廣泛使用，但從跟蹤效果看，在活性污泥回流中仍然存在許多弊�。�
軸流螺旋槳泵為細(xì)長(zhǎng)狀，上端耦合有重型電機(jī)，下端裝有重型青銅葉輪，轉(zhuǎn)軸位于泵中心。由于這種細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，葉輪或電機(jī)的不平衡就很容易引起泵的振動(dòng)。
葉輪推動(dòng)液體沿垂直方向流動(dòng)，葉片與液流以90度相交，如果水中含有細(xì)長(zhǎng)、帶狀的纖維物，它們就會(huì)纏繞葉輪。纖維狀物質(zhì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的聚集，就會(huì)：（1）降低通過(guò)泵的流量；（2）增加電機(jī)的負(fù)載；（3）葉輪上雜質(zhì)的不均勻積聚，還會(huì)破壞葉輪的動(dòng)平衡，從而引起更加劇烈的振動(dòng)；（4）纖維物質(zhì)的大量積聚最終會(huì)使葉輪堵轉(zhuǎn)；（5）纖維物質(zhì)還會(huì)大大增加葉輪邊緣的磨損。
泵的中上部有一個(gè)中心襯套軸承。由于泵的振動(dòng)，水會(huì)滲入軸承，劇烈的振動(dòng)也會(huì)毀壞軸承。中心軸承的突出的支架還會(huì)纏繞纖維，引起泵的堵塞。一旦泵被堵塞，就必須將整個(gè)泵拆開進(jìn)行大修，以去除纖維物質(zhì)。頻繁的堵塞也會(huì)使泵的定期維修困難加大、周期加長(zhǎng)。
其他如螺桿泵雖然能夠輸送高固體含量的污水，但不能提供所需的污泥回流量。阿基米德螺旋泵也曾被考慮使用，但這種泵結(jié)構(gòu)龐大，效率低且容易受到場(chǎng)地限制。
螺旋離心泵特有的結(jié)構(gòu)形成的無(wú)堵塞柔和抽吸特性此時(shí)得到了應(yīng)用，試驗(yàn)證明：

從上圖來(lái)看，采用螺旋離心泵輸送前后的活性污泥菌膠團(tuán)尺寸變化不大，維持原有污泥活性。而其他形式離心泵輸送前后尺寸變化較大，回流后的污泥效果變差，需要增大回流比來(lái)維持處理效果。

７　污泥輸送過(guò)程泵性能曲線的變化
按照ISO9906測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，所有的水泵性能測(cè)試都是在25℃清水環(huán)境下進(jìn)行的，在輸送高含固率污泥時(shí)，曲線都會(huì)有偏差。螺旋離心泵在輸送污泥時(shí)，性能曲線的變化很小，而普通離心泵變化很大。