Rješenje za odvodnjavanje otpadnog mulja
30.10.2024.
Primjena mašine za odvodnjavanje sa složenim pužnim sistemom u tretmanu mulja u elektranama
U proizvodnom procesu termoelektrana na ugalj, mulj koji nastaje predtretmanom sirove vode i tretmanom otpadnih voda desumporizacijom se uglavnom tretira dehidracijom i transportom. Ova kompanija je jedna od rijetkih elektrana koje trenutno koriste ovu opremu i stekla je određeno iskustvo u primjeni u procesu korištenja. Ovaj rad ima za cilj proširiti ideju o odabiru opreme u procesu tretmana vode razmatrajući princip i učinak korištenja ovog sistema opreme.
Princip rada mašine za odvodnjavanje pužnim tipom
Proces odvodnjavanja blata u sistemima za prethodnu obradu sirove vode u elektranama najčešće se koristi u pločastim i ramnim mašinama za odvodnjavanje i centrifugalnim mašinama za odvodnjavanje, a primjena pužnih mašina za odvodnjavanje u elektranama počinje posljednjih godina. Mašina za odvodnjavanje pužnim sistemom je slična laminatnom filteru u pogledu principa strukture. Pužno vratilo rotira u lumenu koji se sastoji od grupe kružnih dinamičkih i statičkih laminata koji su naizmjenično raspoređeni. Unutrašnji prečnik pokretnog prstena je nešto manji od prečnika fiksnog prstena, a pokretni prsten se kreće u odnosu na fiksni prsten pod uticajem pužnog vratila. Nakon koncentracije, blato se potiskuje naprijed centralnim pužnim vratilom i dalje se koncentriše u muljnu trosku. Na kraju grupe dimnjaka i pužnog vratila, muljna troska se cijedi i dehidrira potiskom koji generiše pužno vratilo, te konačno stiže do izlaza za blato. Dehidrirani blokovi blata padaju u levak za sakupljanje blata, sakupljaju se i transportuju.
Osovinu vijka kaskadne mašine za odvodnjavanje pužnim vijkom pokreće motor s frekvencijskom konverzijom. Podešavanjem brzine motora može se podesiti kapacitet obrade blata. Podešavanjem protoka pumpe za dovod blata s frekvencijskom konverzijom može se kontrolirati kontinuirani rad različitih izlaznih nivoa opreme. Nakon što blato uđe u rezervoar za miješanje flokulacije mašine za odvodnjavanje pužnim vijkom, dodaje se odgovarajuća količina koagulantnog sredstva (PAM) kako bi se blato u blatu pretvorilo u veliku masu, što olakšava odvajanje blata i vode.
Brzina osovine vijka se kontroliše na 5 ~ 20 obrtaja u minuti putem motora sa frekvencijskom konverzijom. Brzina je mala, a rad gladak i tih. U poređenju sa centrifugalnim mašinama za odvodnjavanje, buka je znatno smanjena, a habanje između dinamičkih i statičkih dijelova je također smanjeno. U poređenju sa dehidratorom sa pločastim okvirom, dehidrator vijka ostvaruje kontinuirani rad. Nakon što operater podesi brzinu protoka blata, brzinu osovine vijka i dozu koagulansa, dehidrator vijka radi kontinuirano i glatko bez drugih operacija. Vozilo treba transportovati samo kada je kanta za blato puna, kako bi se omogućio rad bez nadzora.
Primjena kaskadnog vijačnog uređaja za odvodnjavanje u elektrani
Mašina za odvodnjavanje pužnim sistemom se široko koristi u tretmanu gradskih otpadnih voda, ali se rijetko koristi u procesu tretmana vode u elektranama. Pogodna je za predtretman sirove vode i dehidraciju blata u sistemu otpadnih voda za odsumporavanje. Trenutno je kompanija instalirala mašinu za odvodnjavanje pužnim sistemom u sistemu za tretman otpadnih voda za odsumporavanje i dvije mašine za odvodnjavanje pužnim sistemom u sistemu za predtretman sirove vode. Od puštanja u rad, rad je stabilan i bez nadzora.
U poređenju sa mašinama za odvodnjavanje sa pločama i okvirima i centrifugalnim mašinama za odvodnjavanje, elektroenergetska industrija ima relativno malo razumijevanja ovog modela, nedostaju relevantne informacije i iskustvo u korištenju. S malim brojem elektrana koje su počele koristiti ovaj proces dehidracije blata, njegove odlične performanse i manje opterećenje održavanjem, sve više hemijskih stručnjaka je počelo obraćati pažnju na ovaj model. Za različite vrste otpadnih voda potrebni su različiti materijali pri odabiru opreme. Za mulj koji nastaje u općim sistemima za prethodnu obradu sirove vode i mulj koji nastaje iz gradskih voda, obični materijal od nehrđajućeg čelika može zadovoljiti potrebe. Međutim, za otpadne vode nastale desulfurizacijom s visokim sadržajem hloridnih i sulfatnih iona, potrebno je odabrati čelik otporniji na koroziju, sa pratećim cjevovodima i priborom. Također treba odabrati odgovarajuću klasu materijala otpornog na koroziju.
Sastav sistema za odvodnjavanje mulja pomoću vijaka
Sistem mašine za odvodnjavanje pužnim slaganjem sastoji se od pumpe za isplaku sa frekventnom konverzijom, rezervoara za miješanje flokulacije, komponente za odvodnjavanje pužnim slaganjem, sistema za pripremu i doziranje koagulanta i sistema za prskanje vode. Isplaka koju sistem za prethodnu obradu sirove vode šalje se u rezervoar za miješanje flokulacije pomoću pumpe za isplaku sa frekventnom konverzijom, miješa se sa koagulantom, ravnomjerno se miješa, kondenzuje u veliki blok troske i šalje se u modul za odvodnjavanje pužnim slaganjem radi potpune dehidracije. Sistem je opremljen sistemom za ispiranje koji povremeno pere malu količinu blata i troske istisnute iz pukotina na ploči puža kako bi se oprema održala čistom.
Automatski sistem za doziranje (automatska mašina za pjenjenje). Mašina za odvodnjavanje sa pužnim vijkom za slaganje treba kontinuirano dodavati koagulantno sredstvo, količina koagulantnog sredstva je velika, a ekonomičnost kupovine tečnog koagulantnog sredstva je niska. Sistem je uglavnom opremljen automatskom opremom za pripremu koagulantnog sredstva. Oprema se sastoji od spremnika za suhi prah, spremnika za pripremu, spremnika za sušenje i spremnika za skladištenje. Suhi poliakrilamidni prah se precizno i ravnomjerno dozira u uređaj za distribuciju vode koji pokreće pužni vijak koji pokreće motor za konverziju frekvencije. Nakon kontinuiranog i ravnomjernog miješanja s vodom, pada u spremnik za pripremu, gdje se rastvara i ravnomjerno miješa pod djelovanjem miješalice. Pomiješana tekućina teče u spremnik za sušenje, dalje se miješa i suši, te konačno teče u spremnik za skladištenje radi upotrebe. Pomoću prekidača nivoa tekućine u spremniku može se ostvariti automatski rad uređaja za automatsko doziranje. U skladu s nivoom tekućine u spremniku, priprema tekućine može se automatski pokrenuti. Pripremljena tečnost koagulacione pomoći može se kontrolisati električnim ventilom kutije za doziranje koagulantne pomoći, a koagulantna pomoć se može automatski dodati u kutiju za doziranje.
Problemi koji su se pojavili tokom upotrebe
1. Problem usklađivanja doziranja suspenzije i koagulansa
Podesite količinu koagulansa kako bi odgovarala brzini protoka isplake kako biste kontrolirali sadržaj vode u isplaci. Kada je količina koagulansa velika, vodu u isplaci nije lako filtrirati kroz laminacijski jaz. Zbog sadržaja koagulanta, viskoznost vode se povećava, a naknadni efekat eksudacije i ekstruzije se pogoršava, što rezultira lošom isplakom. Kada je količina koagulansa mala, efekat odvajanja čvrstih čestica i vode u isplaci je slab, a čestice isplake blokiraju laminacijski jaz, tako da je procjeđivanje vode blokirano, a sadržaj vlage u isplaci će se povećati. Tokom upotrebe, razuman raspon doziranja koagulansa može se odrediti testom podešavanja cilindra kako bi se postigao zadovoljavajući efekat dehidracije.
2. Podešavanje zazora ploče za povratni pritisak blata sklopa vijka
Veličina zazora ploče za povratni pritisak isplake sklopa vijka utjecat će na sadržaj vlage u isplaci. Mali zazor ploče za povratni pritisak zahtijevat će veliku pogonsku silu kada se isplaka istisne iz zazora. Istovremeno, pritisak u šupljini isplake odjeljka za odvodnjavanje će se povećati, a time i efekat ekstruzije vijka. Sušenjem isplake se očvršćava, a obrtni moment ekstruzije vijka se povećava, što lako uzrokuje oštećenje od loma vijka.
3. Koncentracija pripravka koagulantnog pomoćnog sredstva
Kada automatska oprema za pripremu koagulanta radi, postavljena koncentracija je previsoka, a količina suhog praha koju šalje puž za dovod suhog praha je velika, što ga ne može pravovremeno i ravnomjerno raspršiti u vodi u razvodniku vode, što lako može uzrokovati zgrudnjavanje i začepljenje u spremniku za pripremu i slabu fluidnost. Potrebno je razumno kontrolirati koncentraciju koagulanta i postaviti odgovarajuću brzinu puža za suhi prah tokom ispitivanja, tako da se spremnik za pripremu ne aglomerira tokom procesa pripreme. Očvrsnuta koagulantna tekućina ima odgovarajuću fluidnost, a automatski rad opreme za pripremu koagulanta može se ostvariti uz zadovoljavanje potreba doziranja. Općenito, koncentracija koagulanta se može podesiti na 0,4 ~ 0,5 ppm.
Pored toga, zbog viskoznosti koagulansa, otpor cjevovoda od rezervoara za skladištenje do mjerne kutije treba u potpunosti uzeti u obzir. Cijevi i ventili velikog promjera mogu se koristiti u dizajnu kako bi se izbjegao slab protok i izlazni protok niži od ulaznog protoka opreme za pripremu, tako da nivo tekućine u rezervoaru za skladištenje više puta raste i pada, aktivira prekidač nivoa tekućine postavljen u rezervoaru za skladištenje i često pokreće i zaustavlja cijeli set opreme za pripremu koagulansa.
4. Dugotrajne gužve zbog prekida
Lako je zaglaviti osovinu vijka kada se oprema za uklanjanje mulja iz naslaganih vijaka pokrene nakon dugog prekida rada. Glavni razlog je taj što se preostali mulj u sklopu vijka postepeno suši, a suhi i tvrdi blok mulja se blokira na izlazu mulja nakon pokretanja, što rezultira porastom pritiska u cijeloj jedinici za uklanjanje mulja, a zatim se ostaci mulja u zadnjem dijelu prekomjerno dehidriraju i stvrdnu. Cijela osovina vijka povećava otpor rotaciji zbog tvrdog bloka mulja i visokog otpora, a alarm se zaustavlja kada premaši maksimalni obrtni moment motora osovine vijka. Čak i zbog prekomjernog obrtnog momenta uzrokovanog oštećenjem zavarivanja osovine vijka. Stoga, pri svakom prekidu mašine za uklanjanje mulja iz naslaganih vijaka, prvo treba zaustaviti dovod mulja u komponentu naslaganog vijka i nastaviti raditi 10 minuta kako bi se mulj i troska u osovini vijka potpuno ispraznili ili koristiti kontinuirani način rada niske frekvencije kako bi se smanjio utjecaj dugog prekida rada. Također se može koristiti za otpuštanje pregrade na otvoru vijka kako bi se ostaci mulja u sklopu vijka potpuno ispraznili za dugotrajnu upotrebu.
5. Održavanje i remont nakon dugotrajnog rada
Nakon dvije godine rada, došlo je do zaglavljivanja bloka blata u osovini vijka, a problem se i dalje ponavljao nakon rastavljanja i čišćenja. Mjerenjem razmaka između spiralne osovine i pokretnog prstena, utvrđeno je da razmak između spiralne ploče i pokretnog prstena spiralne osovine u prosjeku dostiže 5 ~ 6 mm. Pokretni prsten reže jednolike žljebove duž vanjske ivice spiralne ploče zbog kosog poprečnog rezanja pokretnog prstena spiralne ploče. Osoblje za održavanje je izbrusilo istaknuti dio žljeba u prethodnom procesu rastavljanja i održavanja, što smanjuje vanjski promjer spiralne ploče i povećava odgovarajući razmak između spiralne osovine i pokretnog prstena. Kada se zgura blata stisne, ona se vraća na stražnju stranu spiralne osovine pod relativno niskim pritiskom, što rezultira prekomjernom cirkulirajućom dehidracijom i sušenjem i stvrdnjavanjem zgure blata u spiralnoj osovini, što utiče na protok do izlaza blata i dovodi do začepljenja. Nakon dvije godine korištenja, habanje je manje od 0,1 mm, a glavni dio habanja je vanjski rub spiralne ploče. Nakon popravke vanjskog ruba spiralne ploče, prosječni razmak između spiralne ploče i pokretnog prstena iznosi 1-1,5 mm. Nakon ponovne ugradnje, popravljeno spiralno vratilo se upoređuje s rezervnim novim spiralnim vratilom, a stanje ispuštanja mulja popravljenog spiralnog vratila je isto kao i kod novog spiralnog vratila. Originalne performanse opreme su obnovljene i nakon 3 mjeseca rada nije došlo do začepljenja muljem.
Prednosti opreme za odvodnjavanje mulja pomoću vijaka
1) Mala brzina i niska buka. Rotirajuća oprema u radu ima malu brzinu rotacije, nisku potrošnju energije, stabilan rad bez vibracija i blage buke, što pomaže u smanjenju habanja i produženju vijeka trajanja opreme.
2) Daljinsko upravljanje je jednostavno za implementaciju. Oprema u radu provjerava status isplake tokom redovne inspekcije i podešava dozu koagulansa i brzinu osovine puža putem daljinskog DCS sistema kako bi kontrolisala efekat proizvodnje isplake.
3) Mala količina rada i održavanja. Oprema radi glatko, trošenje pokretnih dijelova je malo, može zadovoljiti dugotrajan kontinuirani rad, ne zahtijeva često održavanje.
4) Ušteda prostora. Uređaj za odvodnjavanje pužnim vijkom je malih dimenzija i zauzima mali prostor, što pomaže u uštedi prostora.
5) Fleksibilno podešavanje izlaza. Podešavanjem frekvencije pumpe za isplaku radi kontrole dovoda isplake i podešavanjem brzine osovine vijka, izlaz opreme se može glatko podesiti kako bi odgovarao proizvodnji isplake, a može se održati nesmetan rad sistema za prečišćavanje sirove vode.
6) Širok raspon prilagođavanja koncentracije i tretmana mulja. Odgovarajuća koncentracija mulja je 10 kg/m3, što je ekvivalentno koncentraciji mulja u sistemu za predtretman sirove vode. Može se koristiti za tretman dehidracije bez procesa koncentracije. Promjena koncentracije mulja ima mali utjecaj na rad mašine za odvodnjavanje pužnim tipom, a sadržaj vlage u mulju je u osnovi konstantan.
Perspektivna primjena dehidratora mulja s vijcima
S kontinuiranim razvojem elektroenergetske industrije, stepen automatizacije postaje sve veći i veći, a ručno upravljanje postepeno se zamjenjuje automatskim upravljanjem. Pouzdanost i stabilnost rada opreme ključni su faktori koji utječu na automatski rad. Preduzeća smanjuju korištenje osoblja, a količina opreme kojom upravlja svaki zaposlenik znatno se povećava, što postavlja veće zahtjeve za opremu bez nadzora. Trenutno se pločasti odvlaživači i centrifugalni odvlaživači široko koriste u procesu obrade sirove vode u energetskim preduzećima. Pločasti odvlaživači pripadaju opremi s povremenim radom i teško je očistiti blato zalijepljeno na sloju presovane tkanine tokom rada, pa ga je potrebno pratiti i ručno čistiti na licu mjesta. Vijek trajanja presovane tkanine je ograničen i potrebno ju je redovno mijenjati. Međutim, centrifugalna mašina za odvodnjavanje ima veliku brzinu, visoke zahtjeve za preciznost ležajeva i drugih rotirajućih dijelova, veliko opterećenje održavanja, visoke troškove visokopreciznih dijelova i visoku buku u radu što su relativno česti problemi. Nakon otklanjanja grešaka, kaskadna mašina za odvodnjavanje pužnim vijkom može postići kontinuiran i stabilan rad, malu brzinu puža u radu, nisku buku, podesiti odgovarajući sadržaj vlage u mulju, malo habanje opreme i malo opterećenje održavanja. Osoblje na dužnosti redovno vrši inspekcije i fino podešava dozu koagulanta prema situaciji sa muljem kako bi kontrolisalo sadržaj vlage u mulju unutar određenog raspona. Protok napajanja pumpe za mulj ima širok raspon podešavanja, a izlaz se može glatko podešavati između niskog i nazivnog protoka. Podešavanjem doze koagulanta, nivo izlaza se može glatko podešavati. MAŠINA ZA ODVODNJAVANJE PUNJNIM VODOM opremljena je daljinskim upravljanjem za pokretanje i zaustavljanje, u kombinaciji s automatskim uređajem za doziranje koagulanta, uveden je DCS sistem programske kontrole kako bi se zadovoljili zahtjevi daljinskog rada i automatske kontrole.
U procesu proizvodnje energije, zahtjevi za uštedom vode postaju sve veći, a korištenje gradske vode postavilo je veće zahtjeve za predtretman sirove vode u elektranama. Gljivice i organske materije u vodi su se povećale u velikim količinama, a proizvodnja mulja se shodno tome povećala. Mulj je ljepljiv i kada se za odvodnjavanje mulja koristi mašina za odvodnjavanje s pločama i okvirima, mulj se lako veže za filtersku tkaninu mašine za odvodnjavanje s pločama i okvirima tokom radnog procesa. Udio biološkog mulja je relativno mali, što također uzrokuje poteškoće u procesu odvodnjavanja centrifugalne mašine za odvodnjavanje. Primjena mašine za odvodnjavanje s vijcima može podesiti zazor pregrade za mulj prema prirodi mulja i kontrolisati sadržaj vlage u mulju prema razumnom podešavanju doze koagulanta, kako bi se zadovoljile potrebe različitih vrsta odvodnjavanja mulja.
Prilikom primjene tretmana otpadnih voda metodom desumporizacije u elektranama, potrebno je odabrati višeslojnu mašinu za odvodnjavanje pužnim vijcima pogodnu za sisteme za odvodnjavanje s materijalima s visokim sadržajem sulfata i hlorida kako bi se izbjegla brza korozija i oštećenje običnog nehrđajućeg čelika u teškim uvjetima. Zgura cementnog otpada od odvodnjavanja pužnim vijcima ima relativno visoku viskoznost, a problem prianjanja koji se često javlja pri radu mašine za odvodnjavanje s pločama i okvirom može se bolje riješiti primjenom mašine za odvodnjavanje pužnim vijcima.
Mašina za odvodnjavanje sa više pužnih dijelova može se široko koristiti i za filtriranje i sakupljanje čestica u vodi. Na primjer, tokom pojave cijanobakterija u vodenom području, koristi se za sakupljanje cijanobakterija u vodi. Miješana voda koja sadrži veliki broj cijanobakterija se kontinuirano ubrizgava u mašinu za odvodnjavanje sa više pužnih dijelova, a dehidrirane cijanobakterije se kontinuirano pakuju i sakupljaju, uz visoku efikasnost sakupljanja i jednostavan rad.
U drugim oblastima primjene, kao što su tretman sirove vode omekšavanjem krečnjaka, tretman dehidracije blata iz opreme za prečišćavanje vode iz slavine, tretman velike količine mulja nastalog odvajanjem čestica u drugim industrijama itd., mašina za odvodnjavanje pužnim vijcima je također idealan izbor, a u kombinaciji s primjenom automatskog sistema upravljanja, veoma je korisna za poboljšanje ukupnog nivoa automatske kontrole.