Otopina za odvodnjavanje otpadnog mulja
30.10.2024.
Primjena stroja za odvodnjavanje s višeslojnim pužnim sustavom u obradi mulja u elektranama
U proizvodnom procesu termoelektrana na ugljen, mulj koji nastaje predobradom sirove vode i obradom otpadnih voda odsumporavanjem općenito se obrađuje dehidracijom i transportom. Ova tvrtka 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 odabira opreme u procesu obrade vode raspravom o principu i učinku korištenja ovog sustava opreme.
Princip rada vijčanog stroja za odvodnjavanje
Proces odvodnjavanja blata u sustavima za predobradu sirove vode u elektranama najčešće se koristi u pločastim i ramnim strojevima za odvodnjavanje te centrifugalnim strojevima za odvodnjavanje, a primjena pužnog stroja za odvodnjavanje u elektranama započela je posljednjih godina. Stroj za odvodnjavanje s vijkom sličan je laminacijskom filteru u smislu principa strukture. Vijčana osovina rotira u lumenu koji se sastoji od skupine kružnih dinamičkih i statičkih laminata koji su naizmjenično raspoređeni. Unutarnji promjer pomičnog prstena nešto je manji od promjera fiksnog prstena, a pomični prsten se pomiče u odnosu na fiksni prsten pod utjecajem vijka. Nakon koncentracije, blato se potiskuje naprijed središnjim vijkastim vratilom i dalje koncentrira u zguru blata. Na kraju skupine dimnjaka i vijka, zgura blata se stišće i dehidrira potiskom koji generira vijak, te konačno dolazi do izlaza blata. Dehidrirani blokovi blata padaju u lijevak za skupljanje blata, skupljaju se i transportiraju van.
Vijčanu osovinu kaskadnog stroja za odvodnjavanje pužnim vijkom pokreće motor s frekvencijskom pretvorbom. Podešavanjem brzine motora može se podesiti kapacitet obrade blata. Podešavanjem protoka pumpe za dovod blata s frekvencijskom pretvorbom može se kontrolirati kontinuirani rad različitih izlaznih razina opreme. Nakon što blato uđe u spremnik za miješanje flokulacije stroja za odvodnjavanje pužnim vijkom, dodaje se odgovarajuća količina koagulantnog sredstva (PAM) kako bi se blato u blatu pretvorilo u veliku masu, koju je lako odvojiti od blata i vode.
Brzina osovine vijka kontrolira se na 5 ~ 20 okretaja u minuti putem motora s frekvencijskom pretvorbom. Brzina je mala, a rad gladak i tih. U usporedbi s centrifugalnim strojem za odvodnjavanje, buka je znatno smanjena, a trošenje između dinamičkih i statičkih dijelova je također smanjeno. U usporedbi s dehidratorom s pločastim okvirom, dehidrator vijka ostvaruje kontinuirani rad. Nakon što operater prilagodi brzinu protoka blata, brzinu osovine vijka i dozu koagulansa, dehidrator vijka radi kontinuirano i glatko bez drugih operacija. Vozilo treba transportirati samo kada je kanta za blato puna, kako bi se osigurao rad bez nadzora.
Primjena kaskadnog vijčanog stroja za odvodnjavanje u elektrani
Stroj za odvodnjavanje pužnim snopom široko se koristi u pročišćavanju gradskih otpadnih voda, ali se rijetko koristi u procesu pročišćavanja vode u elektranama. Pogodan je za predobradu sirove vode i dehidraciju blata u sustavu otpadnih voda za odsumporavanje. Trenutno je tvrtka instalirala stroj za odvodnjavanje pužnim snopom u sustavu za pročišćavanje otpadnih voda za odsumporavanje i dva stroja za odvodnjavanje pužnim snopom u sustavu za predobradu sirove vode. Od puštanja u rad, rad je stabilan i bez nadzora.
U usporedbi s pločastim i okvirnim strojevima za odvodnjavanje i centrifugalnim strojevima za odvodnjavanje, elektroenergetska industrija ima relativno malo razumijevanja ovog modela, nedostaju relevantne informacije i iskustvo korištenja. S malim brojem elektrana koji su počeli koristiti ovaj proces dehidracije blata, njegove izvrsne performanse i manje opterećenje održavanjem, sve više kemijskih stručnjaka počelo je obraćati pozornost na ovaj model. Za različite vrste otpadnih voda potrebni su različiti materijali pri odabiru opreme. Za mulj koji nastaje općim sustavom predobrade sirove vode i mulj koji nastaje gradskom vodom, obični materijal od nehrđajućeg čelika može zadovoljiti potrebe. Međutim, za otpadne vode od sumpora s visokim udjelom kloridnih i sulfatnih iona potrebno je odabrati čelik otporniji na koroziju, s pratećim cjevovodima i priborom. Također treba odabrati odgovarajuću klasu materijala otpornog na koroziju.
Sastav sustava za odvodnjavanje mulja iz vijka
Sustav stroja za odvodnjavanje pužnim slaganjem sastoji se od pumpe za isplaku s frekvencijskom pretvorbom, spremnika za miješanje flokulacije, komponente za odvodnjavanje pužnim slaganjem, sustava za pripremu i doziranje koagulanta te sustava za prskanje vode. Isplaka koju ispušta sustav za predobradu sirove vode šalje se u spremnik za miješanje flokulacije pomoću pumpe za isplaku s frekvencijskom pretvorbom, miješa se s koagulantom, ravnomjerno miješa, kondenzira u veliki blok troske i šalje se u modul za odvodnjavanje pužnim slaganjem radi potpune dehidracije. Sustav je opremljen sustavom za ispiranje koji povremeno ispire malu količinu blata i troske istisnute iz pukotina na ploči vijka kako bi se oprema održala čistom.
Automatski sustav doziranja (automatski stroj za pjenjenje). Stroj za odvodnjavanje s pužnim vijkom za slaganje treba kontinuirano dodavati koagulantno sredstvo, količina koagulacijskog sredstva je velika, a ekonomičnost kupnje tekućeg koagulacijskog sredstva je niska. Sustav je općenito opremljen automatskom opremom za pripremu koagulacijskog sredstva. Oprema se sastoji od lijevka za suhi prah, spremnika za pripremu, spremnika za sušenje i spremnika za skladištenje. Suhi poliakrilamidni prah se precizno i ravnomjerno dovodi u uređaj za distribuciju vode koji pokreće dovodni vijak koji pokreće motor s frekvencijskom pretvorbom. Nakon kontinuiranog i ravnomjernog miješanja s vodom, pada u spremnik za pripremu, gdje se otapa 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 razine tekućine u spremniku za skladištenje može se ostvariti automatski rad uređaja za automatsko doziranje. Prema razini tekućine u spremniku, priprema tekućine može se automatski pokrenuti. Pripremljena tekućina koagulacijskog sredstva može se kontrolirati električnim ventilom kutije za doziranje koagulacijskog sredstva, a koagulacijsko sredstvo može se automatski dodati u kutiju za doziranje.
Problemi koji su se pojavili u upotrebi
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 iz laminacijskog jaza zbog sadržaja koagulanta, viskoznost vode se povećava, a naknadni učinak eksudacije i ekstruzije postaje lošiji, što rezultira lošom isplakom. Kada je količina koagulansa mala, učinak odvajanja krutih 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. Tijekom upotrebe, razumni raspon doziranja koagulansa može se odrediti testom podešavanja cilindra kako bi se postigao zadovoljavajući učinak dehidracije.
2. Podešavanje zazora ploče za povratni pritisak blata sklopa vijka
Veličina razmaka ploče za protutlačni pritisak isplake vijka utjecat će na sadržaj vlage u isplaci. Mali razmak ploče za protutlačni pritisak zahtijevat će veliku pogonsku silu kada se isplaka istiskuje iz razmaka. Istodobno, tlak u šupljini isplake odjeljka za odvodnjavanje će se povećati, a učinak ekstruzije vijka će se povećati. Sušenjem isplake se stvrdnjava, a 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 nije moguće pravovremeno i ravnomjerno raspršiti u vodi u razdjelniku vode, što lako uzrokuje nakupljanje i začepljenje u spremniku za pripremu te slabu fluidnost. Potrebno je razumno kontrolirati koncentraciju koagulanta i postaviti odgovarajuću brzinu puža za suhi prah tijekom ispitivanja, kako se spremnik za pripremu ne bi slijepio tijekom 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 može se podesiti na 0,4 ~ 0,5 ppm.
Osim toga, zbog viskoznosti koagulansa, otpor cjevovoda od spremnika do mjerne kutije treba u potpunosti uzeti u obzir. Cijev i ventil 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 razina tekućine u spremniku više puta raste i pada, aktivira prekidač razine tekućine postavljen u spremniku i često pokreće i zaustavlja cijelu opremu za pripremu koagulansa.
4. Dugotrajne gužve zbog prekida
Lako je zaglaviti osovinu vijka kada se oprema za uklanjanje sluzi s više dijelova vijka pokrene nakon dugog vremena neaktivnosti. Glavni razlog je taj što se preostali mulj u sklopu vijka postupno suši, a suhi i tvrdi blok mulja blokira se na izlazu mulja nakon pokretanja, što rezultira porastom tlaka u cijeloj jedinici za uklanjanje sluzi, a zatim se ostaci mulja u stražnjem 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 okretni moment motora osovine vijka. Čak i zbog prekomjernog okretnog momenta uzrokovanog oštećenjem zavarivanja osovine vijka. Stoga, pri svakom neaktiviranju stroja za uklanjanje mulja s više dijelova vijka, prvo treba zaustaviti dovod mulja u komponentu vijka i nastaviti raditi 10 minuta kako bi se mulj i troska u osovini vijka potpuno ispraznili ili koristiti način rada niske frekvencije kontinuiranog rada kako bi se smanjio utjecaj dugog neaktivnosti. Također se može koristiti za otpuštanje pregrade na ušću mulja 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 doseže 5 ~ 6 mm. Pokretni prsten reže jednolike utore duž vanjskog ruba spiralne ploče zbog kosog poprečnog rezanja pokretnog prstena spiralne ploče. Osoblje za održavanje izbrusilo je istaknuti dio utora u prethodnom procesu rastavljanja i održavanja, što je smanjilo vanjski promjer spiralne ploče i povećalo odgovarajući razmak između spiralne osovine i pokretnog prstena. Kada se troska blata stisne, ona se vraća na stražnju stranu spiralne osovine s relativno niskim tlakom, što rezultira prekomjernom cirkulirajućom dehidracijom te sušenjem i stvrdnjavanjem troske blata u spiralnoj osovini, što utječe na protok do izlaza blata i dovodi do začepljenja. Nakon dvije godine korištenja, trošenje je manje od 0,1 mm, a glavni dio trošenja je vanjski rub spiralne ploče. Nakon popravka vanjskog ruba spiralne ploče, prosječni razmak između spiralne ploče i pokretnog prstena iznosi 1-1,5 mm. Nakon ponovne ugradnje, popravljeno spiralno vratilo uspoređuje se s rezervnim novim spiralnim vratilom, a stanje ispuštanja blata popravljenog spiralnog vratila isto je kao i kod novog spiralnog vratila. Izvorne performanse opreme su obnovljene i nakon 3 mjeseca rada nije došlo do začepljenja blatom.
Prednosti opreme za odvodnjavanje vijčanog mulja
1) Mala brzina i niska buka. Rotirajuća oprema u radu ima nisku brzinu rotacije, nisku potrošnju energije, stabilan rad bez vibracija i blage buke, što pomaže u smanjenju trošenja i produljenju vijeka trajanja opreme.
2) Daljinsko upravljanje je jednostavno za implementaciju. Oprema u radu provjerava stanje isplake tijekom redovitog pregleda i prilagođava dozu koagulansa i brzinu osovine vijka putem daljinskog DCS sustava za kontrolu učinka proizvodnje isplake.
3) Mala količina rada i održavanja. Oprema radi glatko, trošenje pokretnih dijelova je malo, može zadovoljiti dugotrajan kontinuirani rad, ne treba često održavanje.
4) Ušteda prostora. Uređaj za odvodnjavanje pužnim vijkom je malih dimenzija i ima mali otisak, što pomaže u uštedi prostora.
5) Fleksibilno podešavanje izlaza. Podešavanjem frekvencije pumpe za isplaku za kontrolu dovoda isplake i podešavanjem brzine osovine vijka sklopa vijka, izlaz opreme može se glatko prilagoditi proizvodnji isplake, a može se održati nesmetan rad sustava za obradu sirove vode.
6) Širok raspon prilagodbe koncentracije i obrade mulja. Odgovarajuća koncentracija mulja je 10 kg/m3, što je ekvivalentno koncentraciji mulja u sustavu za predobradu sirove vode. Može se koristiti za dehidraciju bez postupka koncentracije. Promjena koncentracije mulja ima mali utjecaj na rad stroja za odvodnjavanje pužnim tipom, a sadržaj vlage u mulju je u osnovi konstantan.
Perspektivna primjena dehidratora vijačnog mulja
S kontinuiranim razvojem elektroenergetske industrije, stupanj automatizacije postaje sve veći, a ručni rad postupno se zamjenjuje automatskim upravljanjem. Pouzdanost i stabilnost rada opreme ključni su čimbenici koji utječu na automatski rad. Poduzeća smanjuju korištenje osoblja, a količina opreme kojom upravlja svaki zaposlenik uvelike 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 poduzećima. Pločasti odvlaživači pripadaju opremi s povremenim radom i teško je očistiti blato zalijepljeno na sloju preše tijekom rada, pa ga je potrebno ručno pratiti i čistiti na licu mjesta. Vijek trajanja preše je ograničen i potrebno ga je redovito mijenjati. Međutim, centrifugalni stroj 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 relativno su česti problemi. Nakon otklanjanja grešaka, kaskadni stroj za odvodnjavanje pužnim vijkom može postići kontinuiran i stabilan rad, malu brzinu puža u radu, nisku buku, prilagođavanje odgovarajućeg sadržaja vlage u mulju, malo trošenje opreme i malo opterećenje održavanja. Osoblje na dužnosti redovito provodi inspekcije i fino podešava dozu koagulanta prema situaciji s muljem kako bi kontroliralo 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, razina izlaza se može glatko podešavati. STROJ ZA ODVODNJAVANJE PUNJNIM VIJENČEM opremljen je daljinskim upravljanjem pokretanjem i zaustavljanjem, u kombinaciji s automatskim uređajem za doziranje koagulanta, uveden je DCS sustav upravljanja programom kako bi se zadovoljili zahtjevi daljinskog rada i automatskog upravljanja.
U procesu proizvodnje energije, zahtjevi za uštedom vode postaju sve veći, a korištenje gradske vode postavilo je veće zahtjeve za predobradu sirove vode u elektranama. Gljivice i organske tvari u vodi su se uvelike povećale, a proizvodnja mulja se sukladno tome povećala. Mulj je ljepljiv i kada se za odvodnjavanje mulja koristi pločasti stroj za odvodnjavanje, mulj se lako veže za filtersku tkaninu pločastog stroja za odvodnjavanje tijekom radnog procesa. Udio biološkog mulja je relativno mali, što također uzrokuje poteškoće u procesu odvodnjavanja centrifugalnog stroja za odvodnjavanje. Primjena vijčanog stroja za odvodnjavanje može prilagoditi zazor pregrade mulja prema prirodi mulja i kontrolirati sadržaj vlage u mulju prema razumnom prilagođavanju doze koagulanta, kako bi se zadovoljile potrebe različitih vrsta odvodnjavanja mulja.
Prilikom primjene obrade otpadnih voda postupkom desumporizacije u elektranama, potrebno je odabrati višeslojni vijčani stroj za odvodnjavanje prikladan za sustave odsumporavanja s materijalima s visokim udjelom sulfatnih i kloridnih iona kako bi se izbjegla brza korozija i oštećenje običnog nehrđajućeg čelika u teškim uvjetima. Zgura cementnog otpada od odsumpora ima relativno visoku viskoznost, a problem prianjanja koji se često javlja pri radu pločastog i ramnog stroja za odvodnjavanje može se bolje riješiti primjenom vijčanog stroja za odvodnjavanje.
Stroj za odvodnjavanje s pužnim sustavom može se široko koristiti i za prosijavanje i sakupljanje čestica u vodi. Na primjer, tijekom izbijanja cijanobakterija u vodenom području, koristi se za sakupljanje cijanobakterija u vodi. Miješana voda koja sadrži veliki broj cijanobakterija kontinuirano se ubrizgava u stroj za odvodnjavanje s pužnim sustavom, a dehidrirane cijanobakterije se kontinuirano pakiraju i sakupljaju, s visokom učinkovitošću sakupljanja i jednostavnim rukovanjem.
Druga područja primjene, kao što su obrada sirove vode omekšavanjem vapnenca, dehidracijska obrada blata iz komunalne opreme za obradu vode iz slavine, obrada velike količine mulja nastalog odvajanjem čestica u drugim industrijama itd., stroj za odvodnjavanje pužnim slaganjem također je idealan izbor, u kombinaciji s primjenom automatskog sustava upravljanja, za poboljšanje ukupne razine automatske kontrole vrlo je korisno.