Horizontali sraigtinė dekanterio centrifuga vandens ir kietos medžiagos bei aliejaus atskyrimui
2024-10-30
Dekanterinio sraigtinio išcentrinio vandens nusausinimo mašinos naudojimas pramoniniame nuotekų valyme
Klasifikacija: Kvapų valymo sistema
Pramonės pavadinimas: Veislininkystės ūkis
Kvapų oro taršos gamybos vieta: veisimo lauko plotas, mėšlo valymo įrenginys (stotis)
Išmetamųjų dujų sudėtis: amoniakas, vandenilio sulfidas ir kt.
Išmetamųjų dujų valymo efektyvumas: 90 %
Kvapų apdorojimo procesas: biologinis dezodoravimo bokštas
Kam paprastai naudojamas dekanteris?
Dekanterinė centrifuga gali išlaikyti kietąsias daleles dumble po nusėdimo, netekėdama per visą korpusą, ir gali būti tiesiogiai subraižyta sraigtiniu konvejeriu šalia dumblo įleidimo angos. Būgno nusėdimo zonoje sraigtinio konvejerio spiralinė mentė įgauna juostos formą, kuri sumažina sraigto trikdantį poveikį separavimo skysčiui. Pagerina atskyrimo efektą. Būgno vidinėje sienelėje yra išpjautas griovelis, kad būtų išvengta spiralinio korpuso ir mentės dilimo, o spiralinės mentės dumblo grandymo dalyje sumontuotas cementuoto karbido blokas; sraigto padavimo anga ir būgno šlako išleidimo anga turi keičiamą kietojo lydinio įvorę, kad padidintų atsparumą dilimui. Dekanterinė centrifuga yra atspari dilimui ir ilgaamžė. Centrifugos perėmimo plokštė sumontuota tiesios spiralinės dalies ir kūgio dalies perėjime, kad kietoji fazė būtų dar labiau suspausta ir kietoji fazė būtų sausesnė. Skysčio telkinio gylis yra didelis, o skystoji fazė būgne ilgai nuskaidrinama.
Dekanterio centrifugos srauto plokštė sumontuota ant sraigtinio galo veleno, esančio išleidimo galo dangčio vidinėje pusėje. Tai disko formos konstrukcija, kurios centre yra veleno tvirtinimo anga, o aplink veleno tvirtinimo angą tolygiai išdėstytos srauto angos. Tai leidžia išvengti kietųjų dalelių kiekio išleidžiant skystąją fazę, o skystis tampa skaidresnis. Kietoji fazė, kuri nenusėda dugne, taip pat spirališkai juda į šlako išleidimo angą, o kietosios fazės regeneravimo greitis yra didesnis. Iš esmės pakeičia dabartinius originalius ir atgalinius valymo metodus, pagerina valymo efektyvumą, sumažina valymo išlaidas, apsaugo miesto aplinką ir užtikrina civilizuotą statybvietę. Tai gali efektyviai ir laiku reguliuoti diferencinį greitį, kad būtų užtikrintas stabilus dekanterio centrifugos atskyrimo efektas. Didelio greičio besisukantis būgnas turi padavimo sraigtą, kuris sukasi ta pačia kryptimi kaip ir būgnas, tačiau greičio skirtumą tarp jų sukuria diferencialas. Suspensija patenka į mašiną iš padavimo vamzdžio. Veikiant išcentrinei jėgai, kietoji suspensijos fazė nusėda ant būgno vidinės sienelės.
Dekanterinės centrifugos nusausinimo principas
Horizontali sraigtinė išcentrinė vandens nusausinimo mašina daugiausia sudaryta iš būgno, sraigto, diferencialo, tiekimo angos, skystosios fazės išleidimo angos, kietosios fazės išleidimo angos, skysčio lygio pertvaros, pavaros sistemos ir valdymo sistemos.
Dekanterinės centrifugos atskyrimo principas yra tas, kad skirtingos medžiagų gravitacijos ir išcentrinės jėgos naudojamos kietosioms ir skystosioms medžiagoms atskirti. Konkretus veikimo principas yra toks: 1. Atskiriamas kietosios ir skystosios medžiagos mišinys per sraigtinį keltuvą tiekiamas į besisukantį dekanterinės centrifugos cilindrą. 2. Kai besisukantis cilindras sukasi dideliu greičiu, medžiaga atskiriama išcentrinės jėgos. Sunkiosios dalelės nusėda ant cilindro sienelės ir krenta žemyn, sudarydamos vidinį korpuso sluoksnį, o lengvosios dalelės, veikiamos išcentrinės jėgos, nuskrenda į vidinį išcentrinio korpuso sluoksnį. 3. Kietosios dalelės sraigtiniu konvejeriu juda į išleidimo angą ir išleidžiamos per kietosios medžiagos išleidimo angą, o išvalytas skystis išleidžiamas per skysčio išleidimo angą centrifugos viduryje. Dekanterinės centrifugos veikimo principas yra paprastas ir lengvai suprantamas, o įranga turi platų pritaikymo spektrą ir gali būti naudojama chemijos pramonėje, medicinoje, maisto, aplinkos apsaugos ir kitose srityse. Tuo pačiu metu įranga pasižymi dideliu našumu ir geru atskyrimo efektu, todėl ją mėgsta pramonė.
Dekanterinio išcentrinio vandens nusausinimo įrenginio tipo parinkimas ir konstrukcinių parametrų analizė
1. Pramoninio dumblo charakteristikos
Pramoninėse nuotekose (čia daugiausia kalbama apie chemijos pramonę, spausdinimo ir dažymo, popieriaus gamybos ir kitas pramonines nuotekas) yra daug skaidulų, mechaninių priemaišų, cheminių medžiagų likučių ir kt. Nuotekų išankstinio valymo procese nuotekų tvarkymo įmonės dalį dumble likusių priemaišų pašalina sijodamos, šalindamos smėlį ir kitais būdais, kad jas išgautų ir pakartotinai panaudotų. Likusios nuotekose esančios priemaišos, skaidulos, cheminės medžiagos ir mechaninės priemaišos išleidžiamos per nuotekas ir patenka į centralizuotą nuotekų valymo įrenginį.
Pagrindinės šio tipo pramoninio dumblo savybės yra šios:
(1) Didelis priemaišų kiekis. Palyginti su miesto buitinių nuotekų susidarančio dumblo kiekiu, skaidulų ir mechaninių priemaišų kiekis yra didelis, o tai padeda pagerinti dumblo sausinimo savybes, o flokuliacijos agento kiekis yra santykinai mažas. (2) Daugiau dumblo susidaro. Į nuotekų valymo įrenginius patenkančio vandens priemaišų koncentracija paprastai yra 800–1200 mg/l, o sauso dumblo kiekis vienoje tonoje vandens produktų siekia 0,7–1,1 kg. (3) Lengvai susidaro amoniakas, vandenilio sulfidas ir kitos ėsdinančios dujos. Kadangi daugelyje pramoninių žaliavų yra cheminių medžiagų ir organinių medžiagų, skaidantis susidarys amoniakas, vandenilio sulfidas ir kitos dujos, kurios yra labai ėsdinančios.
Vandens nusausinimo mašinos pasirinkimas
Atsižvelgiant į dumblo savybes ir tvarkymo poreikius, parenkamas kompaktiškos konstrukcijos, didelio atskyrimo efektyvumo, nuolatinio automatinio tiekimo ir gero hermetiškumo dekanterinio sraigto išcentrinis vandens šalinimo įrenginys.
Svarbių struktūrinių parametrų analizė
(1) Būgno skersmuo ir efektyvus ilgis. Būgno skersmuo ir efektyvus ilgis lemia efektyvų dumblo nusėdimo plotą išcentrinio sausinimo procese, o tai tiesiogiai veikia įrangos apdorojimo pajėgumą. Didelio skersmens ir ilgo efektyvaus būgno sausinimo mašina turi didelį nusėdimo plotą, kuris pailgina medžiagos buvimo būgne laiką, o esant tokiam pačiam greičiui, atskyrimo efektas yra geresnis. Tuo pačiu metu didelio skersmens būgnas turi didelę sraigtinio šlako transportavimo galią. Esant tokiam pačiam šlako transportavimo pajėgumui, mažo skersmens būgno centrifuga turi mažą greičio skirtumą, o tai padeda sumažinti energijos suvartojimą ir įrangos nuostolius. (2) Būgno puskūgio kampas. Būgno puskūgio kampo dydis tiesiogiai veikia šlako transportavimo greitį ir sausinimo mašinos dehidratacijos efektą. Atskiriant sunkiai atskiriamą biocheminį dumblą (sunkiau atskirti nei kitą dumblą), būgno puskūgio kampas paprastai nustatomas 6° ribose, o tai padeda padidinti skysto sluoksnio storį ir pagerinti dumblo regeneravimo greitį. Kai atskiriamame dumble yra daug skaidulų, o pirminis dumblas sudaro 60 %, dumblą lengviau atskirti. Įrangos būgno puskūgio kampas parenkamas 8°, kad pagerėtų šlako transportavimo efektyvumas, tačiau būgno puskūgio kampas paprastai kontroliuojamas 10° ribose.
(3) Būgno greitis. Būgno sukimosi greitis tiesiogiai lemia atskyrimo koeficientą. Kai nustatoma, kad purvo pyrago drėgmės kiekis yra didelis, o kietėjimo efektas yra prastas, būgno sukimosi greitis turėtų būti padidintas, kad padidėtų išcentrinė jėga ir pagerėtų purvo pyrago kietųjų dalelių kiekis. Tačiau būgno greitis neturėtų būti per didelis, kitaip jis sunaikins dumblo dribsnius ir turės įtakos dehidratacijos efektui. Praktiškai nustatyta, kad tinkamesnis būgno greitis yra 2200–2400 aps./min. (4) Diferencinis greitis. Diferencinis greitis yra santykinis greitis tarp būgno ir sraigtinio konvejerio. Kai sausinimo mašinos tiekiamos medžiagos kietųjų dalelių koncentracija yra didesnė arba lygi 3 %, diferencinį greitį reikia atitinkamai sureguliuoti, kad būgno vidinėje sienelėje nusėdusios nuosėdos greitai pasišalintų iš būgno purvo išleidimo angos. Kai sausinimo mašinos tiekiamos medžiagos kietoji koncentracija yra mažesnė nei 3%, reikia sumažinti diferencinį greitį, pailginti sedimentacijos laiką ir padidinti nuosėdų storį, kad pagerėtų purvo pyrago kietoji medžiaga ir dumblo regeneravimo greitis.
Dažniausios operacijų valdymo problemos ir jų sprendimo būdai
1. Dažnos problemos derinimo pradžioje
(1) Filtrato drumstumas ir mažas dumblo regeneravimo greitis. Dumblo regeneravimo greitis daugiausia priklauso nuo suspenduotų kietųjų dalelių koncentracijos dehidratuojančiame filtrate. Kai suspenduotų kietųjų dalelių koncentracija yra didelė, filtratas yra drumstas. Dalis dumblo nesudaro purvo pyrago, o išleidžiama kartu su filtratu ir grąžinama į nuotekų surinkimo sistemą, o tai sumažina dehidratuojančios mašinos dumblo valymo efektyvumą. Pradiniame įrangos derinimo etape, be to, ar purvo ir vaistų santykis yra pagrįstas, taip pat svarbu atsižvelgti į tai, ar skysčio lygio pertvaros aukštis centrifugoje yra tinkamas. Skysčio lygio pertvaros aukštis tiesiogiai veikia efektyvų centrifugos nusėdimo tūrį ir džiovinimo zonos ilgį. Kai skysčio sluoksnio gylis būgne yra mažas, birios dalelės šlako sluoksnio paviršiuje lengvai pašalinamos kartu su skysčio sluoksniu, o dumblo regeneravimo greitis sumažėja. Todėl, kai purvo ir vaisto santykis yra priimtinas, o filtratas vis dar drumstas, skysčio lygio pertvarą galima atitinkamai padidinti, kad pertvaros aukštis būtų artimas kritinei skysčio sluoksnio vertei (drumstumo aukščiui ir skysčio sluoksnio ribos taškui). Gavus geresnius rezultatus, galima paeiliui reguliuoti kitą įrangą.
(2) Medžiaga dažnai užstringa būgne. Būgne dažnai pasitaiko medžiagos užsikimšimo reiškinys. Vieno tipo medžiagos užsikimšimas įvyksta įrangos paleidimo metu, dažniausiai dėl variklio perkrovos signalizacijos paleidimo metu. Patikrinimo metu nustatyta, kad būgne yra gana sausų nuosėdų. Kito išjungimo metu skalavimo laiką reikia pailginti, kol filtro vanduo taps skaidrus. Kito tipo užsikimšimas atsiranda eksploatacijos metu, tai yra žmogaus sukelta eksploatavimo problema, pvz., didelė pašarų nuosėdų koncentracija ir prastas diferencinio greičio valdymas, dėl kurio pailgėja sedimentacijos laikas, susidaro per storas nuosėdų sluoksnis, dėl kurio būgnas užsikemša. Šiuo metu gedimą galima pašalinti padidinant diferencinį greitį, kad padidėtų šlako tiekimo greitis. Taip pat yra tam tikrų medžiagų užsikimšimo atvejų, kuriuos sukelia kietųjų priemaišų kaupimasis pramoniniame dumble, pvz., įprastose plastiko atliekose, nes plastiko lakštas yra lankstus ir pjaustymo mašina jo lengvai nesulaužo, o dumblas, patekęs į centrifugą, prisitvirtins prie vidinės būgno sienelės ir ilgainiui kaupsis užsikimšusi medžiaga. Siekiant išspręsti panašias problemas, pašarų pjovimo mašina pakeičiama iš ekstruzinio pjovimo į peilių pjovimą, o mašinos dangtis reguliariai atidaromas ir plaunamas, taip efektyviai sumažinant medžiagų užsikimšimo dažnį. Svarbiausia norint išspręsti tokio tipo užsikimšimą – neleisti plastikiniams lakštams patekti į dumblą iš šaltinio.
2. Dažnos veikimo problemos
Biodezodoravimo kameros naudojamos įvairiose pramonės šakose ir sektoriuose, todėl jos yra universalus ir efektyvus kvapų valymo sprendimas. Biologinio valymo sistemos vis dažniau naudojamos kvapų problemoms spręsti įvairiose pramonės šakose, įskaitant pramoninę gamybą, aplinkos atkūrimą, žemės ūkio ir gyvulininkystės gamybą bei perdirbimą ir kt.
(1) Maitinimo dumblo pobūdis kinta. Pramoninių nuotekų dumblo gedimo laipsnis daro didelę įtaką dumblo savybėms. Kai dumble yra daug skaidulų, dumblas lengvai dehidratuojasi, o tai gali sumažinti flokulianto dozę ir skystojo sluoksnio pertvarą. Kai dumble yra mažai skaidulų (dažniausiai kartu su gedimu), dumblas yra didelio klampumo ir sunkiai dehidratuojasi. Todėl dehidratatoriaus tiekiamas tūris turėtų būti atitinkamai sumažintas, agento skiedimo kartotinis turėtų būti padidintas, o vaistinio dumblo sąlyčio plotas turėtų būti pagerintas, kad būtų užtikrintas dehidratacijos efektas. Metų laikų kaita ir temperatūros pokyčiai taip pat daro didelę įtaką dumblo savybėms. Tokia įtaka paprastai pasireiškia keičiantis pavasariui ir vasarai bei rudeniui ir žiemai. Kai temperatūra žema, aktyvuoto dumblo neigiamas krūvis yra mažesnis nei esant aukštai temperatūrai, aktyvuoto dumblo tarpląstelinėje sekrecijoje yra daugiau klampesnių medžiagų, dumblas yra hidrofiliškesnis, o dumblo spūdumas sumažėja ir jį sunkiau nusėsti. Šiuo metu reikia atitinkamai sumažinti vandens šalinimo mašinos tiekiamo vandens kiekį, padidinti flokuliantų skiedimo santykį ir į dumblą įpilti geležies druskos, kad būtų sunaikintas dumblo paviršiaus klampumas ir hidrofiliškumas, o tai padeda sumažinti dumblo savitąjį atsparumą ir pagerinti vandens filtravimą.
(2) Netinkamas flokuliantų naudojimas. Dumblo sausinimo srityje katijoninis poliakrilamidas paprastai naudojamas kaip flokuliantas, siekiant sumažinti dumblo savitąjį atsparumą, kad po kietosios ir skystosios medžiagos atskyrimo dumblą būtų lengva dehidratuoti. Netinkamas flokuliantų naudojimas lems prastą dumblo sausinimo efektą, mažą dumblo regeneravimo greitį ir farmacinių atliekų susidarymą. Renkantis poliakrilamidą, reikia visapusiškai atsižvelgti į dekanterinio išcentrinio dehidratatoriaus savybes. Centrifugos veikimo metu būgnas sukasi dideliu greičiu, kad būtų pasiektas geresnis dumblo ir vandens stratifikacijos efektas, o nuosėdų sluoksnis yra gana tankus. Todėl poliakrilamido molekulinė masė paprastai yra ne mažesnė kaip 10 milijonų, o joniškumas – 50–70 %. Flokuliantų dozė turėtų būti vidutinė, o filtro vandens skaidrumas neturėtų būti pervertintas. Per didelė flokuliantų dozė yra ne tik didelė atliekų dalis, bet ir putų susidarymas filtro vandenyje, kuris sukelia nepatogumų valdymui. Paprastai rekomenduojama kontroliuoti dumblo regeneravimo greitį maždaug ties 95 %, kad dehidratacijos efektas ir flokuliacijos dozė šiuo metu pasiektų priimtinesnę būseną. (3) Korozinių dujų įtaka įrangai. Dėl pramoninio dumblo sausinimo procese dažnai susidarančių korozinių dujų, tokių kaip vandenilio sulfidas ir amoniakas, jos labai kenkia įrangos komponentams, o dažnio keitiklis, LCD ekranas, valdiklis ir kiti centrifugos valdymo sistemos komponentai lengvai sugenda dėl korozijos. Šiuo atžvilgiu centrifugos valdymo sistema yra izoliuota nuo sausinimo mašinos, o prie oro mainų tarp izoliacinės patalpos pridedama teigiamo slėgio oro tiekimo sistema, kuri davė gerų rezultatų. Siūloma projektuojant sausinimo mašinų patalpą atsižvelgti į korozinių dujų įtaką įrangai, o sausinimo mašina ir valdymo spinta turėtų būti išdėstytos atskirose patalpose, kad sumažėtų įrangos korozinis gedimas ir pailgėtų įrangos tarnavimo laikas.
Išvada
(1) Horizontali sraigtinė išcentrinė sausinimo mašina tinka pramoninių nuotekų valymo metu susidarančiam dumblui valyti. (2) Svarbiausias dekanterinio sraigtinio išcentrinio sausinimo sistemos veikimo ir valdymo elementas – išlaikyti pusiausvyrą tarp dumblo, įrangos ir flokulianto. Objekto operatoriai privalo atidžiai stebėti, apibendrinti ir nuolat tyrinėti faktinio veikimo taisykles, kad dekanterinis sraigtinis išcentrinis sausinimo įrenginys visada išlaikytų aukštą efektyvumą.