سانتریفیوژ افقی پیچشی برای جداسازی آب-جامد-روغن
۲۰۲۴-۱۰-۳۰
کاربرد دستگاه آبگیری گریز از مرکز پیچی دکانتر در تصفیه فاضلاب صنعتی
طبقه بندی: سیستم تصفیه بو
نام صنعت: مزرعه پرورش
محل تولید آلودگی هوای بو: محوطه پرورشگاه، تصفیهخانه کود (ایستگاه)
ترکیب گازهای خروجی: آمونیاک، سولفید هیدروژن و غیره
راندمان تصفیه گاز خروجی: ۹۰٪
فرآیند تصفیه بو: برج بوزدایی بیولوژیکی
معمولاً از دستگاه بخور برای چه مواردی استفاده میشود؟
سانتریفیوژ دکانتر میتواند ذرات جامد را پس از تهنشینی، بدون عبور از کل بدنه، در گل نگه دارد و میتواند مستقیماً توسط نوار نقاله مارپیچی نزدیک ورودی گل، جدا شود. در ناحیه تهنشینی درام، تیغه مارپیچی نوار نقاله مارپیچی به شکل روبان است که اثر اختلال پیچ بر روی مایع جداکننده را کاهش میدهد. اثر جداکننده بهبود یافته است. شیار در دیواره داخلی درام برای جلوگیری از سایش بدنه مارپیچی و تیغه پردازش میشود و بلوک کاربید سیمانی در قسمت تراشیدن گل تیغه مارپیچی نصب شده است. دریچه تغذیه پیچ و خروجی سرباره درام به غلاف آلیاژ سخت قابل تعویض مجهز شدهاند تا مقاومت در برابر سایش را افزایش دهند. سانتریفیوژ دکانتر مقاومت خوبی در برابر سایش و عمر طولانی دارد. صفحه جداکننده سانتریفیوژ در محل اتصال بین بخش مارپیچی مستقیم و بخش مخروطی نصب شده است، به طوری که فاز جامد بیشتر فشرده شده و فاز جامد خشکتر میشود. عمق حوضچه مایع زیاد است و شفاف شدن فاز مایع در درام زمان زیادی میبرد.
صفحه جریان سانتریفیوژ دکانتر روی اسپیندل انتهای پیچ در قسمت داخلی پوشش انتهای تخلیه نصب شده است. این یک ساختار دیسکی است و مرکز آن دارای سوراخ نصب اسپیندل است و گروهی از سوراخهای جریان به طور یکنواخت در اطراف سوراخ نصب اسپیندل باز شدهاند. این سیستم میتواند هنگام تخلیه فاز مایع از ورود چند ذره جامد جلوگیری کند و مایع شفافتر باشد. فاز جامدی که در پایین رسوب نمیکند نیز به صورت مارپیچی به خروجی سرباره منتقل میشود و میزان بازیابی فاز جامد بالاتر است. اساساً جایگزین روشهای تصفیه اصلی و عقبمانده فعلی میشود، راندمان تصفیه را بهبود میبخشد، هزینههای تصفیه را کاهش میدهد، از محیط شهری محافظت میکند و به ساخت و ساز متمدن در محل دست مییابد. این سیستم میتواند سرعت دیفرانسیل را به طور مؤثر و به موقع تنظیم کند تا اثر جداسازی پایدار سانتریفیوژ دکانتر تضمین شود. درام چرخشی پرسرعت مجهز به یک پیچ تغذیه است که در همان جهت درام میچرخد، اما اختلاف سرعت بین این دو توسط دیفرانسیل ایجاد میشود. سیستم تعلیق از لوله تغذیه وارد دستگاه میشود. تحت عمل نیروی گریز از مرکز، فاز جامد سوسپانسیون روی دیواره داخلی درام قرار میگیرد.
اصل آبگیری سانتریفیوژ دکانتر
دستگاه آبگیری گریز از مرکز پیچ افقی عمدتاً از درام، پیچ، دیفرانسیل، دریچه تغذیه، خروجی فاز مایع، خروجی فاز جامد، بافل سطح مایع، سیستم محرک و سیستم کنترل تشکیل شده است.
اصل جداسازی سانتریفیوژ دکانتر، استفاده از نیروی گرانش و گریز از مرکز متفاوت مواد برای جداسازی جامد و مایع است. اصل کار خاص به شرح زیر است: 1. مخلوط جامد-مایع که باید جدا شود، از طریق بالابر مارپیچی به داخل سیلندر چرخان سانتریفیوژ دکانتر فرستاده میشود. 2. هنگامی که سیلندر چرخان با سرعت بالا میچرخد، مواد توسط نیروی گریز از مرکز جدا میشوند. مواد سنگین روی دیواره سیلندر رسوب میکنند و به پایین میافتند تا لایه داخلی پوسته را تشکیل دهند، در حالی که مواد سبک تحت عمل نیروی گریز از مرکز به لایه داخلی پوسته گریز از مرکز پرواز میکنند. 3. ذرات جامد در امتداد نوار نقاله مارپیچی به سمت خروجی حرکت میکنند و از طریق خروجی جامد تخلیه میشوند، در حالی که مایع تمیز شده از خروجی مایع در وسط سانتریفیوژ تخلیه میشود. اصل کار سانتریفیوژ دکانتر ساده و قابل فهم است و این تجهیزات طیف گستردهای از کاربردها را دارند که میتوانند در صنایع شیمیایی، پزشکی، غذایی، حفاظت از محیط زیست و سایر زمینهها مورد استفاده قرار گیرند. در عین حال، این تجهیزات از راندمان بالا و اثر جداسازی خوبی برخوردارند، بنابراین مورد توجه صنعت قرار گرفته است.
انتخاب نوع و تحلیل پارامترهای ساختاری دستگاه آبگیری گریز از مرکز دکانتر
۱. ویژگیهای لجن صنعتی
فاضلاب صنعتی (که در اینجا عمدتاً به صنایع شیمیایی، چاپ و رنگرزی، کاغذسازی و سایر فاضلابهای صنعتی اشاره دارد) حاوی مقدار زیادی فیبر، ناخالصیهای مکانیکی، مواد شیمیایی باقیمانده و غیره است. در فرآیند پیشتصفیه فاضلاب، شرکتهای فاضلاب بخشی از ناخالصیهای موجود در لجن را از طریق غربالگری، حذف شن و ماسه و سایر روشها استخراج و دوباره استفاده میکنند. ناخالصیهای باقیمانده، فیبرها و مواد شیمیایی باقیمانده و ناخالصیهای مکانیکی موجود در فاضلاب از طریق فاضلاب تخلیه شده و به تصفیهخانه فاضلاب متمرکز جریان مییابند.
ویژگیهای اصلی این نوع لجن صنعتی عبارتند از:
(1) محتوای ناخالصی زیاد. در مقایسه با مقدار لجن تولید شده توسط فاضلاب خانگی شهری، محتوای فیبر و ناخالصیهای مکانیکی زیاد است که برای بهبود عملکرد آبگیری لجن مفید است و مقدار عامل لختهسازی نسبتاً کم است. (2) تولید گل بیشتر. غلظت SS آب ورودی تصفیهخانه فاضلاب عموماً 800 تا 1200 میلیگرم در لیتر است و مقدار گل خشک در هر تن محصولات آبی به 0.7 تا 1.1 کیلوگرم میرسد. (3) تولید آسان آمونیاک و سولفید هیدروژن و سایر گازهای خورنده. از آنجا که بسیاری از مواد اولیه صنعتی حاوی مواد شیمیایی و آلی هستند، آمونیاک و سولفید هیدروژن و سایر گازها در تجزیه تولید میشوند که بسیار خورنده است.
انتخاب دستگاه آبگیری
با توجه به ویژگیها و نیازهای مدیریتی لجن، دستگاه آبگیری گریز از مرکز پیچدار دکانتر با طراحی جمع و جور، راندمان جداسازی بالا، تغذیه خودکار مداوم و هوابندی خوب انتخاب میشود.
تحلیل پارامترهای مهم ساختاری
(1) قطر و طول مؤثر درام. قطر و طول مؤثر درام، ناحیه رسوبگذاری مؤثر لجن را در فرآیند آبگیری گریز از مرکز تعیین میکند که مستقیماً بر ظرفیت تصفیه تجهیزات تأثیر میگذارد. دستگاه آبگیری با قطر بزرگ و طول مؤثر بلند درام، ناحیه تهنشینی بزرگی دارد که زمان اقامت مواد در درام را طولانیتر میکند و اثر جداسازی در سرعت یکسان بهتر است. در عین حال، ظرفیت انتقال سرباره مارپیچی با قطر درام بزرگ، زیاد است. تحت ظرفیت انتقال سرباره یکسان، سانتریفیوژ با قطر درام کوچک سرعت دیفرانسیلی کمی دارد که منجر به کاهش مصرف انرژی و اتلاف تجهیزات میشود. (2) زاویه نیم مخروط درام. اندازه زاویه نیم مخروط درام مستقیماً بر سرعت انتقال سرباره و اثر آبگیری دستگاه آبگیری تأثیر میگذارد. هنگام جداسازی لجن بیوشیمیایی که جداسازی آن دشوار است (جداسازی آن دشوارتر از سایر لجنها است)، زاویه نیم مخروط درام عموماً در 6 درجه تنظیم میشود که منجر به افزایش عمق لایه مایع و بهبود نرخ بازیابی لجن میشود. وقتی تعداد زیادی الیاف در لجن وجود دارد که باید جدا شوند و لجن اولیه ۶۰٪ باشد، جداسازی لجن آسان است. زاویه نیم مخروط درام تجهیزات ۸ درجه انتخاب میشود که برای بهبود راندمان انتقال سرباره مفید است، اما زاویه نیم مخروط درام معمولاً در ۱۰ درجه کنترل میشود.
(3) سرعت درام. سرعت چرخش درام مستقیماً عامل جداسازی را تعیین میکند. وقتی مشخص شود که رطوبت کیک گل زیاد و اثر پخت ضعیف است، سرعت چرخش درام باید افزایش یابد تا نیروی گریز از مرکز افزایش یابد و محتوای جامد کیک گل بهبود یابد. با این حال، سرعت درام نباید خیلی زیاد باشد، در غیر این صورت لختههای لجن را از بین میبرد، اما بر اثر آبگیری تأثیر میگذارد. در کاربرد عملی، مشخص شده است که سرعت درام مناسبتر 2200 تا 2400 دور در دقیقه است. (4) سرعت دیفرانسیلی. سرعت دیفرانسیلی، سرعت نسبی بین درام و نوار نقاله مارپیچی است. هنگامی که غلظت جامد خوراک دستگاه آبگیری بیشتر یا مساوی 3٪ باشد، سرعت دیفرانسیلی باید به طور مناسب تنظیم شود تا رسوبات ته نشین شده در دیواره داخلی درام به زودی از خروجی گل درام تخلیه شوند. وقتی غلظت جامد خوراک دستگاه آبگیری کمتر از ۳٪ باشد، سرعت دیفرانسیل باید کاهش یابد، زمان رسوبگذاری باید طولانیتر شود و ضخامت رسوب افزایش یابد که این امر منجر به بهبود محتوای جامد کیک گل و میزان بازیابی لجن میشود.
مشکلات رایج و اقدامات متقابل در مدیریت عملیات
۱. مشکلات رایج در ابتدای اشکالزدایی
(1) کدورت آب تصفیه شده و نرخ پایین بازیابی لجن. نرخ بازیابی لجن عمدتاً به غلظت مواد جامد معلق در آب تصفیه شده در حال خشک شدن بستگی دارد. هنگامی که غلظت مواد جامد معلق زیاد باشد، آب تصفیه شده کدر است. بخشی از لجن به صورت کیک گل آلود تشکیل نمیشود، بلکه همراه با آب تصفیه شده تخلیه شده و به سیستم جمعآوری فاضلاب بازگردانده میشود که این امر راندمان تصفیه لجن دستگاه آبگیری را کاهش میدهد. در مرحله اولیه عیبیابی تجهیزات، علاوه بر در نظر گرفتن معقول بودن نسبت گل و لای و دارو، بررسی مناسب بودن ارتفاع بافل سطح مایع در سانتریفیوژ نیز مهم است. ارتفاع بافل سطح مایع مستقیماً بر حجم رسوب مؤثر سانتریفیوژ و طول منطقه خشک شدن تأثیر میگذارد. هنگامی که عمق لایه مایع در درام کم باشد، ذرات سست روی سطح لایه سرباره به راحتی با لایه مایع تخلیه میشوند و نرخ بازیابی لجن کاهش مییابد. بنابراین، هنگامی که نسبت گل به دارو معقول است و محلول صاف شده هنوز کدر است، میتوان بافل سطح مایع را به طور مناسب افزایش داد تا ارتفاع بافل به مقدار بحرانی لایه مایع (ارتفاع کدورت و نقطه مرزبندی در لایه مایع) نزدیک شود. پس از دستیابی به نتایج بهتر، میتوان سایر تجهیزات را به نوبت تنظیم کرد.
(2) مواد اغلب در درام مسدود میشوند. پدیده مسدود شدن مواد اغلب در درام رخ میدهد. یک نوع مسدود شدن مواد در دوره راهاندازی تجهیزات رخ میدهد که معمولاً ناشی از هشدار اضافه بار موتور در هنگام راهاندازی است. پس از بازرسی، مشخص میشود که لجن نسبتاً خشکی در درام وجود دارد. زمان شستشو را در طول خاموش شدن بعدی تا زمانی که آب فیلتر زلال شود، افزایش دهید. نوع دیگری از گرفتگی در حین کار رخ میدهد که یک مشکل عملیاتی مصنوعی است، مانند غلظت بالای لجن ورودی و کنترل کم سرعت دیفرانسیل که منجر به طولانی شدن زمان رسوبگذاری، لایه رسوب خیلی ضخیم و در نتیجه گرفتگی درام میشود. در این زمان، میتوان با افزایش سرعت دیفرانسیل برای افزایش سرعت تحویل سرباره، این نقص را برطرف کرد. همچنین نوعی گرفتگی مواد وجود دارد که ناشی از تجمع ناخالصیهای جامد در لجن صنعتی، مانند زبالههای پلاستیکی معمولی است، زیرا ورق پلاستیکی انعطافپذیر است و به راحتی توسط دستگاه برش شکسته نمیشود، با ورود لجن به سانتریفیوژ، به دیواره داخلی درام متصل میشود و تجمع طولانی مدت مواد مسدود کننده را به همراه دارد. به منظور حل مشکلات مشابه، دستگاه برش خوراک از برش اکستروژن به برش تیغهای تغییر داده میشود و پوشش دستگاه به طور منظم باز و شسته میشود که به طور موثر دفعات مسدود شدن مواد را کاهش میدهد. کلید حل این نوع انسداد، جلوگیری از ورود ورقهای پلاستیکی به داخل لجن از منبع است.
۲. مشکلات رایج در حین کار
محفظههای بوزدایی زیستی در طیف وسیعی از صنایع و بخشها کاربرد دارند و همین امر آنها را به یک راهکار همهکاره و مؤثر برای تصفیه بو تبدیل میکند. سیستمهای تصفیه بیولوژیکی به طور فزایندهای برای حل مشکلات بو در صنایع مختلف، از جمله تولید صنعتی، اصلاح محیط زیست، تولید و فرآوری کشاورزی و دامداری و غیره استفاده میشوند.
(1) ماهیت لجن تغذیه تغییر میکند. درجه فساد لجن در فاضلاب صنعتی تأثیر زیادی بر خواص لجن دارد. وقتی میزان فیبر در لجن زیاد باشد، لجن به راحتی آبگیری میشود که میتواند دوز فلوکولانت را کاهش داده و بافل لایه مایع را پایین بیاورد. وقتی فیبر در لجن کوتاه باشد (معمولاً همراه با فساد)، لجن ویسکوزیته بالایی دارد و آبگیری آن آسان نیست. بنابراین، حجم تغذیه دستگاه آبگیری باید به طور مناسب کاهش یابد، ضریب رقت عامل افزایش یابد و سطح تماس لجن دارویی بهبود یابد تا اثر آبگیری تضمین شود. تغییر فصلها و تغییر دما نیز تأثیر زیادی بر خواص لجن دارد. چنین تأثیری معمولاً در طول تغییر بهار و تابستان و پاییز و زمستان رخ میدهد. وقتی دما پایین است، بار منفی لجن فعال کمتر از زمانی است که دما بالا است، ترشح خارج سلولی لجن فعال حاوی مواد چسبناک بیشتری است، لجن آبدوستتر است و تراکمپذیری لجن کاهش یافته و تهنشینی آن دشوار است. در این زمان، حجم خوراک دستگاه آبگیری باید به طور مناسب کاهش یابد، نسبت رقت فلوکولانت افزایش یابد و نمک آهن را میتوان به لجن تغذیه شده اضافه کرد تا ویسکوزیته سطحی و آبدوستی لجن از بین برود، که این امر منجر به کاهش مقاومت ویژه لجن و بهبود فیلتراسیون آب میشود.
(2) کاربرد نادرست فلوکولانت. در زمینه آبگیری لجن، پلی آکریل آمید کاتیونی عموماً به عنوان فلوکولانت برای کاهش مقاومت ویژه لجن استفاده میشود، به طوری که لجن پس از جداسازی جامد-مایع به راحتی آبگیری میشود. کاربرد نادرست فلوکولانت منجر به اثر ضعیف آبگیری لجن، نرخ پایین بازیابی لجن و ضایعات دارویی میشود. هنگام انتخاب پلی آکریل آمید، باید ویژگیهای دستگاه آبگیری سانتریفیوژ دکانتر کاملاً در نظر گرفته شود. در عملکرد سانتریفیوژ، درام با سرعت بالا میچرخد، به طوری که برای ایجاد اثر لایهبندی بهتر گل و آب، لایه رسوب نسبتاً متراکم است. بنابراین، وزن مولکولی پلی آکریل آمید عموماً کمتر از 10 میلیون نیست و یونیسیته 50٪ ~ 70٪ است. دوز فلوکولانت باید متوسط باشد و شفافیت آب فیلتر نباید بیش از حد مورد توجه قرار گیرد. دوز بیش از حد فلوکولانت نه تنها یک اتلاف جدی است، بلکه کف موجود در آب فیلتر را نیز ایجاد میکند که برای مدیریت مشکل ایجاد میکند. به طور کلی، توصیه میشود میزان بازیابی لجن در حدود 95٪ کنترل شود و اثر کمآبی و دوز لختهسازی در این زمان میتواند به حالت معقولتری برسد. (3) تأثیر گاز خوردگی بر تجهیزات. به دلیل گازهای خورندهای مانند سولفید هیدروژن و آمونیاک که اغلب در فرآیند آبگیری لجن صنعتی تولید میشوند، برای اجزای تجهیزات بسیار مضر است و مبدل فرکانس، صفحه نمایش LCD، کنترلکننده و سایر اجزای سیستم کنترل سانتریفیوژ به دلیل خوردگی به راحتی از کار میافتند. در این راستا، سیستم کنترل سانتریفیوژ از دستگاه آبگیری جدا شده و سیستم تأمین هوای فشار مثبت به تبادل هوا بین اتاق ایزوله اضافه شده است که نتایج خوبی به دست آورده است. پیشنهاد میشود که در طراحی اتاق ماشین آبگیری، تأثیر گاز خورنده بر تجهیزات در نظر گرفته شود و دستگاه آبگیری و کابینت کنترل در اتاقهای جداگانه قرار گیرند که میتواند خرابی خورنده تجهیزات را کاهش داده و عمر تجهیزات را افزایش دهد.
نتیجهگیری
(1) دستگاه آبگیری گریز از مرکز پیچ افقی برای تصفیه لجن تولید شده در تصفیه فاضلاب صنعتی مناسب است. (2) کلید بهره برداری و مدیریت سیستم آبگیری گریز از مرکز پیچ دکانتوری، درک تعادل بین لجن، تجهیزات و لخته ساز است. لازم است اپراتورهای سایت با دقت مشاهده و جمع بندی کنند و دائماً قوانین را از عملکرد واقعی بررسی کنند تا آبگیری گریز از مرکز پیچ دکانتوری همیشه راندمان بالایی را حفظ کند.