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물-고체-오일 분리용 수평 스크류 데칸터 원심분리기

2024년 10월 30일
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산업 하수 처리에 있어서 데칸터 스크류 원심 탈수기의 적용

분류: 냄새 처리 시스템
산업명 : 사육장
악취대기오염 발생장소 : 사육장지역, 분뇨처리장(역)
배기가스 성분 : 암모니아, 황화수소 등
배기가스 처리 정화 효율: 90%
악취 처리 공정: 생물학적 탈취탑

데캔터는 보통 무엇에 사용되나요?

데칸터 원심분리기는 침전 후 고체 입자를 전체 몸체를 통과하지 않고 진흙 속에 가두어 진흙 입구 근처의 스크류 컨베이어를 통해 직접 긁어낼 수 있습니다. 드럼의 침전 영역에서 스크류 컨베이어의 나선형 블레이드는 리본 형태를 채택하여 스크류가 분리액에 미치는 교란 효과를 줄여 분리 효과를 향상시킵니다. 드럼 내벽에는 홈이 가공되어 나선형 몸체와 블레이드의 마모를 방지하고, 나선형 블레이드의 진흙 긁기 부분에는 초경 블록이 설치되어 있습니다. 스크류 공급구와 드럼 슬래그 배출구에는 교체 가능한 경질 합금 슬리브가 장착되어 내마모성을 향상시킵니다. 데칸터 원심분리기는 내마모성이 우수하고 수명이 깁니다. 원심분리기 차단판은 직선 나선형 부분과 원뿔 부분의 전이부에 설치되어 고체상을 더욱 압축하고 건조시킵니다. 액체 풀의 깊이가 깊어 드럼 내에서 액체상이 맑아지는 데 시간이 오래 걸립니다.


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데칸터 원심분리기의 유동판은 배출구 덮개 안쪽의 스크류 엔드 스핀들에 설치됩니다. 디스크 구조로, 중앙에는 스핀들 장착 구멍이 있으며, 스핀들 장착 구멍 주변에는 유동 구멍들이 균일하게 형성되어 있습니다. 이를 통해 액상 배출 시 고형 입자가 거의 발생하지 않아 액상이 더욱 투명해집니다. 바닥에 가라앉지 않은 고형상은 나선형으로 슬래그 배출구로 이동되어 고형상 회수율이 높아집니다. 기존의 기존 및 후진 처리 방식을 근본적으로 대체하여 처리 효율을 높이고, 처리 비용을 절감하며, 도시 환경을 보호하고, 현장의 문명화된 건설을 실현합니다. 또한, 데칸터 원심분리기의 안정적인 분리 효과를 보장하기 위해 차동 속도 조절을 효과적이고 시기적절하게 조절할 수 있습니다. 고속 회전 드럼에는 드럼과 같은 방향으로 회전하는 공급 스크류가 장착되어 있지만, 두 스크류 사이의 속도 차이는 차동 속도에 의해 발생합니다. 서스펜션은 공급관을 통해 기계로 유입됩니다. 원심력의 작용으로 현탁액의 고체상이 드럼의 내벽에 침전됩니다.

데칸터 원심분리기의 탈수 원리

수평 스크류 원심 탈수기는 주로 드럼, 스크류, 차동 장치, 공급구, 액상 배출구, 고상 배출구, 액면 조절판, 구동 시스템 및 제어 시스템으로 구성됩니다.

데칸터 원심분리기의 분리 원리는 물질의 중력과 원심력의 차이를 이용하여 고체와 액체를 분리하는 것입니다. 구체적인 작동 원리는 다음과 같습니다. 1. 분리할 고체-액체 혼합물은 스크류 리프터를 통해 데칸터 원심분리기의 회전 실린더로 보내집니다. 2. 회전 실린더가 고속으로 회전하면 원심력에 의해 물질이 분리됩니다. 무거운 물질은 실린더 벽에 쌓여 아래로 떨어져 쉘의 내층을 형성하고, 가벼운 물질은 원심력의 작용으로 원심 쉘의 내층으로 날아갑니다. 3. 고체 입자는 스크류 컨베이어를 따라 배출구로 이동하여 고체 배출구를 통해 배출되고, 세척된 액체는 원심분리기 중앙의 액체 배출구에서 배출됩니다. 데칸터 원심분리기의 작동 원리는 간단하고 이해하기 쉬우며, 이 장비는 화학 산업, 의학, 식품, 환경 보호 등 다양한 분야에 사용될 수 있는 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 동시에 해당 장비는 효율성이 높고 분리효과가 좋아 업계에서 선호받고 있습니다.

데칸터 원심탈수기의 유형 선정 및 구조 매개변수 분석

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1. 산업슬러지의 특성
산업 폐수(여기서는 주로 화학 산업, 인쇄 및 염색, 제지 등 산업 폐수를 지칭함)에는 섬유, 기계적 불순물, 잔류 화학물질 등이 다량 함유되어 있습니다. 폐수 전처리 과정에서 하수 처리 업체는 슬러지에 남아 있는 일부 불순물을 선별, 모래 제거 등의 방법을 통해 추출하여 재활용합니다. 폐수에 남아 있는 불순물, 섬유, 잔류 화학물질, 기계적 불순물은 하수를 통해 배출되어 중앙처리장으로 유입됩니다.
이러한 종류의 산업 슬러지의 주요 특징은 다음과 같습니다.
(1) 불순물 함량이 높습니다. 도시 생활 하수에서 발생하는 슬러지 양에 비해 섬유질과 기계적 불순물 함량이 높아 슬러지의 탈수 성능을 향상시키는 데 도움이 되며 응집제의 양은 비교적 적습니다. (2) 진흙 생성이 많습니다. 하수 처리장 유입수의 SS 농도는 일반적으로 800~1200mg/L이며 수산물 1톤당 건조 진흙의 양은 0.7~1.1kg에 이릅니다. (3) 암모니아, 황화수소 및 기타 부식성 가스가 발생하기 쉽습니다. 많은 산업 원료에는 화학 물질과 유기물이 포함되어 있기 때문에 분해 과정에서 암모니아, 황화수소 및 기타 가스가 발생하여 부식성이 높습니다.

탈수기 선정

슬러지의 특성과 관리 요구에 따라, 컴팩트한 디자인, 높은 분리 효율, 연속 자동 공급 및 우수한 기밀성을 갖춘 데칸터 스크류 원심 탈수기가 선택되었습니다.

중요한 구조적 매개변수 분석
(1) 드럼 직경 및 유효 길이. 드럼의 직경과 유효 길이는 원심 탈수 과정에서 슬러지의 유효 침전 면적을 결정하며, 이는 장비의 처리 용량에 직접적인 영향을 미칩니다. 직경이 크고 드럼의 유효 길이가 긴 탈수기는 침전 면적이 넓어 드럼 내 물질의 체류 시간이 길어지고 동일한 속도에서 분리 효과가 더 좋습니다. 동시에 드럼 직경이 큰 스크류 슬래그 운반 용량이 큽니다. 동일한 슬래그 운반 용량에서 드럼 직경이 작은 원심 분리기는 차동 속도(difference speed)가 낮아 에너지 소비와 장비 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다. (2) 드럼 반원뿔 각도. 드럼 반원뿔 각도의 크기는 탈수기의 슬래그 운반 속도와 탈수 효과에 직접적인 영향을 미칩니다. 분리가 어려운 생화학 슬러지(다른 슬러지보다 분리가 더 어려움)를 분리할 경우, 드럼 반원뿔각은 일반적으로 6° 이내로 설정하여 액층 깊이를 증가시키고 슬러지 회수율을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 분리할 슬러지에 섬유가 많고 1차 슬러지가 60%를 차지하는 경우 슬러지 분리가 용이합니다. 장비의 드럼 반원뿔각은 슬래그 이송 효율을 향상시키는 데 도움이 되는 8°로 선정되었지만, 일반적으로 드럼 반원뿔각은 10° 이내로 제어됩니다.

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(3) 드럼 속도. 드럼의 회전 속도는 분리 계수를 직접 결정합니다. 진흙 케이크의 수분 함량이 높고 경화 효과가 좋지 않은 것으로 확인되면 드럼의 회전 속도를 높여 원심력을 증가시켜 진흙 케이크의 고형분 함량을 개선해야 합니다. 그러나 드럼 속도가 너무 커서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 슬러지 플록을 파괴하고 탈수 효과에 영향을 미칩니다. 실제 적용에서는 더 적합한 드럼 속도가 2200 ~ 2400r/min인 것으로 나타났습니다. (4) 차등 속도. 차등 속도는 드럼과 스크류 컨베이어 사이의 상대 속도입니다. 탈수기 공급원의 고형물 농도가 3% 이상인 경우 차등 속도를 적절히 조정하여 드럼 내벽에 침전된 퇴적물이 드럼의 진흙 배출구에서 곧 배출되도록 해야 합니다. 탈수기 공급수의 고형물 농도가 3% 미만일 경우, 차속을 낮추고 침전시간을 늘리고 침전물의 두께를 두껍게 해야 하며, 이는 슬러지 케이크의 고형물 함량과 슬러지 회수율을 개선하는 데 도움이 됩니다.

운영관리의 일반적인 문제점과 대책

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1. 디버깅 시작 시 흔히 발생하는 문제

(1) 여과액의 탁도 및 낮은 슬러지 회수율. 슬러지 회수율은 주로 탈수 여과액의 부유 고형물 농도에 따라 달라집니다. 부유 고형물 농도가 높으면 여과액이 탁해집니다. 슬러지의 일부는 머드 케이크를 형성하지 않고 여과액과 함께 배출되어 하수 수집 시스템으로 돌아가 탈수기의 슬러지 처리 효율을 감소시킵니다. 장비 디버깅의 초기 단계에서는 머드와 약물의 비율이 적절한지 여부를 고려하는 것 외에도 원심 분리기의 액면 조절판 높이가 적절한지 여부를 고려하는 것이 중요합니다. 액면 조절판의 높이는 원심 분리기의 유효 침전량과 건조 구역의 길이에 직접적인 영향을 미칩니다. 드럼 내 액면 층 깊이가 얕으면 슬래그 층 표면의 느슨한 입자가 액면 층과 함께 배출되기 쉽고 슬러지 회수율이 감소합니다. 따라서, 진흙과 약물의 비율이 적절하고 여과액이 여전히 탁할 경우, 액면 조절판을 적절히 높여 조절판 높이를 액층의 임계값(탁도 높이와 액층 경계점)에 가깝게 조정할 수 있습니다. 더 나은 결과를 얻은 후에는 다른 장비를 순차적으로 조정할 수 있습니다.

(2) 드럼 내 재료가 자주 막힙니다. 재료 막힘 현상은 드럼에서 자주 발생합니다. 한 가지 유형의 재료 막힘은 장비 시동 시 발생하며, 일반적으로 시동 시 모터 과부하 경보로 인해 발생합니다. 검사 후 드럼 내에 비교적 건조한 슬러지가 있는 것으로 확인됩니다. 다음 정지 시 여과수가 맑아질 때까지 헹굼 시간을 연장합니다. 또 다른 유형의 막힘은 운전 중 발생하는데, 이는 인위적인 운전 문제입니다. 예를 들어, 공급 슬러지 농도가 높고 차동 속도 제어가 부족하여 침전 시간이 길어지고 침전층이 너무 두꺼워져 드럼 막힘이 발생합니다. 이 경우 차동 속도를 높여 슬래그 이송 속도를 높임으로써 문제를 해결할 수 있습니다. 산업 슬러지(일반 플라스틱 폐기물 등)에 고형 불순물이 축적되어 막힘 현상이 발생하는 경우도 있습니다. 플라스틱 시트는 유연하고 절단기로 쉽게 파손되지 않기 때문에, 슬러지가 원심분리기에 투입되면 드럼 내벽에 부착되어 막힘 현상이 장기간 누적됩니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 사료 절단기를 압출 절단에서 블레이드 절단으로 전환하고, 기계 덮개를 정기적으로 열어 세척함으로써 막힘 현상 발생 빈도를 효과적으로 줄일 수 있습니다. 이러한 막힘 현상의 핵심은 플라스틱 시트가 슬러지 내부로 유입되는 것을 방지하는 것입니다.

2.운영 중 흔히 발생하는 문제

생물탈취 챔버는 광범위한 산업 및 부문에 적용되어 다재다능하고 효과적인 악취 처리 솔루션입니다. 생물학적 처리 시스템은 산업 생산, 환경 복원, 농업 및 축산 생산 및 가공 등 다양한 산업에서 악취 문제 해결에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

(1) 공급 슬러지의 특성 변화. 산업 폐수 내 슬러지의 부패 정도는 슬러지 성상에 큰 영향을 미칩니다. 슬러지 내 섬유 함량이 높으면 슬러지가 탈수되기 쉬워 응집제 사용량을 줄이고 액층 배플을 낮출 수 있습니다. 슬러지 내 섬유 함량이 낮으면(보통 부패가 동반됨) 슬러지의 점도가 높아 탈수되기 어렵습니다. 따라서 탈수기의 공급량을 적절히 줄이고 약제의 희석 배수를 높이며 약제 슬러지의 접촉 면적을 개선하여 탈수 효과를 확보해야 합니다. 계절의 변화와 기온 변화도 슬러지 성상에 큰 영향을 미칩니다. 이러한 영향은 일반적으로 봄과 여름, 가을과 겨울의 계절에 나타납니다. 온도가 낮을 ​​때 활성 슬러지의 음전하가 온도가 높을 때보다 낮아져 활성 슬러지의 세포외 분비액에 점성 물질이 더 많이 포함되어 슬러지의 친수성이 높아지고, 슬러지의 압축성이 감소하여 침전이 어려워집니다. 이때 탈수기의 투입량을 적절히 줄이고 응집제의 희석 비율을 높여야 하며, 투입된 슬러지에 철염을 첨가하여 슬러지의 표면 점성과 친수성을 파괴함으로써 슬러지의 비저항을 낮추고 여과 성능을 개선할 수 있습니다.

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(2) 응집제 부적절한 사용. 슬러지 탈수 측면에서 양이온성 폴리아크릴아미드는 일반적으로 응집제로 사용되어 슬러지의 비저항을 낮춰 고액 분리 후 슬러지가 쉽게 탈수되도록 합니다. 응집제를 부적절하게 사용하면 슬러지 탈수 효과가 떨어지고 슬러지 회수율이 낮아지며 제약 폐기물이 발생합니다. 폴리아크릴아미드를 선택할 때는 데칸터 원심 탈수기의 특성을 충분히 고려해야 합니다. 원심 분리기 작동 시 드럼이 고속으로 회전하여 더 나은 진흙-물 성층 효과를 얻고 침전층이 비교적 조밀해야 합니다. 따라서 폴리아크릴아미드의 분자량은 일반적으로 1,000만 이상이며 이온도는 50% ~ 70%입니다. 응집제의 사용량은 적당해야 하며 여과수의 투명도는 지나치게 강조해서는 안 됩니다. 응집제의 과다 투여는 심각한 낭비일 뿐만 아니라 여과수에 거품을 발생시켜 관리에 불편을 초래합니다. 일반적으로 슬러지 회수율을 약 95%로 제어하는 ​​것이 권장되며, 이때 탈수 효과와 응집 투여량이 더욱 합리적인 상태에 도달할 수 있습니다. (3) 부식 가스가 장비에 미치는 영향. 산업 슬러지 탈수 과정에서 흔히 발생하는 황화수소, 암모니아 등의 부식성 가스는 장비 부품에 매우 유해하며, 원심 분리 제어 시스템의 주파수 변환기, LCD 화면, 컨트롤러 등 부품은 부식으로 인해 고장나기 쉽습니다. 이와 관련하여 원심 분리 제어 시스템을 탈수기에서 분리하고, 분리실 사이의 공기 교환에 양압 공기 공급 시스템을 추가하여 좋은 결과를 얻었습니다. 탈수기실 설계 시 부식성 가스가 장비에 미치는 영향을 고려하여 탈수기와 제어 캐비닛을 별도의 방에 배치하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 장비의 부식 고장을 줄이고 장비 수명을 연장할 수 있습니다.

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결론

(1) 수평 스크류 원심 탈수기는 산업 폐수 처리 과정에서 발생하는 슬러지 처리에 적합합니다. (2) 데칸터 스크류 원심 탈수기 시스템의 운영 및 관리의 핵심은 슬러지, 장비 및 응집제 간의 균형을 파악하는 것입니다. 현장 운영자는 실제 운영에서 얻은 규칙을 주의 깊게 관찰하고 요약하며 지속적으로 탐구하여 데칸터 스크류 원심 탈수기가 항상 높은 효율을 유지하도록 해야 합니다.