Centrífuga decantadora de parafuso horizontal para separação de água, sólidos e óleo.
30/10/2024
Aplicação da máquina de desidratação centrífuga de parafuso decantador no tratamento de efluentes industriais
Classificação: Sistema de tratamento de odores
Nome do setor: Fazenda de criação
Local de produção de poluição atmosférica por odor: área de criação de animais, estação de tratamento de esterco.
Composição dos gases de escape: amônia, sulfeto de hidrogênio, etc.
Eficiência de purificação do tratamento de gases de escape: 90%
Processo de tratamento de odores: torre de desodorização biológica
Para que serve normalmente um decantador?
A centrífuga decantadora retém as partículas sólidas na lama após a sedimentação, evitando que elas fluam por todo o corpo do equipamento. A remoção direta da lama pela rosca transportadora é feita por raspagem. Na área de sedimentação do tambor, a hélice da rosca transportadora possui formato de fita, reduzindo a perturbação da rosca sobre o líquido em separação e melhorando o processo. Um sulco é usinado na parede interna do tambor para evitar o desgaste da espiral e da hélice, e um bloco de carboneto cimentado é instalado na parte da hélice responsável pela raspagem da lama. A entrada da rosca e a saída de resíduos do tambor são equipadas com buchas de liga dura substituíveis para aumentar a resistência ao desgaste. A centrífuga decantadora apresenta boa resistência ao desgaste e longa vida útil. A placa interceptora da centrífuga é instalada na transição entre a seção espiral reta e a seção cônica, comprimindo ainda mais a fase sólida e reduzindo sua secagem. A profundidade da piscina de líquido é maior, prolongando o tempo necessário para a clarificação da fase líquida no tambor.
A placa de fluxo da centrífuga decantadora é instalada no eixo da extremidade da rosca, na parte interna da tampa da extremidade de drenagem. Possui uma estrutura em disco, com um orifício de montagem do eixo no centro e uma série de orifícios de fluxo uniformemente distribuídos ao redor desse orifício. Isso evita a passagem de partículas sólidas durante a descarga da fase líquida, resultando em um líquido mais límpido. A fase sólida que não se deposita no fundo é direcionada para a saída de resíduos, aumentando a taxa de recuperação da fase sólida. Essa característica substitui fundamentalmente os métodos de tratamento atuais, ultrapassados e pouco eficientes, melhorando a eficiência do tratamento, reduzindo custos, protegendo o meio ambiente urbano e possibilitando uma construção civilizada no local. A velocidade diferencial pode ser ajustada de forma eficaz e oportuna para garantir a estabilidade da separação na centrífuga decantadora. O tambor rotativo de alta velocidade é equipado com uma rosca alimentadora que gira no mesmo sentido que o tambor, mas a diferença de velocidade entre os dois é gerada pela rosca diferencial. A suspensão entra na máquina pelo tubo de alimentação. Sob a ação da força centrífuga, a fase sólida da suspensão se deposita na parede interna do tambor.
Princípio de desidratação da centrífuga decantadora
A máquina de desidratação centrífuga horizontal de parafuso é composta principalmente por tambor, parafuso, diferencial, entrada de alimentação, saída da fase líquida, saída da fase sólida, defletor de nível de líquido, sistema de acionamento e sistema de controle.
O princípio de separação da centrífuga decantadora baseia-se na utilização da diferença de gravidade e da força centrífuga para separar sólidos e líquidos. O princípio de funcionamento específico é o seguinte: 1. A mistura sólido-líquido a ser separada é introduzida no cilindro rotativo da centrífuga decantadora através do elevador helicoidal. 2. Quando o cilindro rotativo gira em alta velocidade, o material é separado pela força centrífuga. O material mais denso deposita-se na parede do cilindro e cai, formando a camada interna da carcaça, enquanto o material menos denso é levado para a camada interna da carcaça da centrífuga pela ação da força centrífuga. 3. As partículas sólidas movem-se ao longo do transportador helicoidal até a saída e são descarregadas através da saída de sólidos, enquanto o líquido limpo é descarregado pela saída de líquidos localizada no centro da centrífuga. O princípio de funcionamento da centrífuga decantadora é simples e fácil de entender, e o equipamento possui uma ampla gama de aplicações, podendo ser utilizado nas indústrias química, farmacêutica, alimentícia, de proteção ambiental e outras. Ao mesmo tempo, o equipamento possui alta eficiência e bom efeito de separação, sendo, portanto, preferido pela indústria.
Seleção de tipo e análise de parâmetros estruturais de uma máquina de desidratação centrífuga decantadora.
1. Características do lodo industrial
As águas residuais industriais (aqui referindo-se principalmente às indústrias química, de impressão e tingimento, de fabricação de papel e outras) contêm uma grande quantidade de fibras, impurezas mecânicas, resíduos químicos, etc. No processo de pré-tratamento dessas águas residuais, as empresas de esgoto separam parte das impurezas remanescentes no lodo, através de peneiramento, remoção de areia e outros métodos, para extração e reutilização. As impurezas restantes, fibras, resíduos químicos e impurezas mecânicas presentes nas águas residuais são descartadas na rede de esgoto e encaminhadas para a estação de tratamento de esgoto centralizada.
As principais características desse tipo de lodo industrial são:
(1) Alto teor de impurezas. Comparado com a quantidade de lodo produzido pelo esgoto doméstico urbano, o teor de fibras e impurezas mecânicas é elevado, o que contribui para melhorar o desempenho da desidratação do lodo, e a quantidade de agente floculante necessária é relativamente pequena. (2) Maior produção de lama. A concentração de sólidos em suspensão (SS) na água de entrada das estações de tratamento de esgoto é geralmente de 800 a 1200 mg/L, e a quantidade de lama seca por tonelada de efluentes aquáticos chega a 0,7 a 1,1 kg. (3) Facilidade na produção de amônia, sulfeto de hidrogênio e outros gases corrosivos. Como muitas matérias-primas industriais contêm produtos químicos e substâncias orgânicas, a decomposição gera amônia, sulfeto de hidrogênio e outros gases altamente corrosivos.
Seleção de máquina de desidratação
Considerando as características e necessidades de gerenciamento de lodo, foi selecionada a máquina de desidratação centrífuga de parafuso decantador, com design compacto, alta eficiência de separação, alimentação automática contínua e boa estanqueidade.
Análise de parâmetros estruturais importantes
(1) Diâmetro e comprimento efetivo do tambor. O diâmetro e o comprimento efetivo do tambor determinam a área efetiva de sedimentação do lodo no processo de desidratação centrífuga, o que afeta diretamente a capacidade de tratamento do equipamento. A máquina de desidratação com tambor de grande diâmetro e longo comprimento efetivo possui uma grande área de sedimentação, o que prolonga o tempo de residência do material no tambor e proporciona melhor efeito de separação sob a mesma velocidade. Ao mesmo tempo, a capacidade de transporte de escória da rosca em tambores de grande diâmetro é maior. Sob a mesma capacidade de transporte de escória, a centrífuga com tambor de pequeno diâmetro apresenta menor velocidade diferencial, o que contribui para a redução do consumo de energia e das perdas do equipamento. (2) Ângulo do semi-cone do tambor. O tamanho do ângulo do semi-cone do tambor afeta diretamente a velocidade de transporte da escória e o efeito de desidratação da máquina de desidratação. Na separação de lodo bioquímico de difícil separação (mais difícil que outros tipos de lodo), o ângulo de semi-cone do tambor é geralmente ajustado em até 6°, o que favorece o aumento da profundidade da camada líquida e melhora a taxa de recuperação do lodo. Quando o lodo a ser separado contém uma grande quantidade de fibras e o lodo primário representa 60% da sua composição, a separação torna-se mais fácil. Nesses casos, o ângulo de semi-cone do tambor é selecionado em 8°, o que contribui para melhorar a eficiência do transporte de resíduos, embora o ângulo de semi-cone do tambor seja geralmente controlado em até 10°.
(3) Velocidade do tambor. A velocidade de rotação do tambor determina diretamente o fator de separação. Quando se constata que o teor de umidade da torta de lama é alto e o efeito de cura é baixo, a velocidade de rotação do tambor deve ser aumentada para incrementar a força centrífuga e melhorar o teor de sólidos da torta de lama. Contudo, a velocidade do tambor não deve ser excessiva, caso contrário, poderá romper os flocos de lodo e afetar o efeito de desidratação. Na prática, constatou-se que a velocidade do tambor mais adequada situa-se entre 2200 e 2400 rpm. (4) Velocidade diferencial. A velocidade diferencial é a velocidade relativa entre o tambor e a rosca transportadora. Quando a concentração de sólidos da alimentação da máquina de desidratação for igual ou superior a 3%, a velocidade diferencial deve ser ajustada adequadamente, de modo que o sedimento depositado na parede interna do tambor seja rapidamente descarregado pela saída de lama do tambor. Quando a concentração de sólidos na alimentação da máquina de desidratação for inferior a 3%, a velocidade diferencial deve ser reduzida, o tempo de sedimentação deve ser prolongado e a espessura do sedimento deve ser aumentada, o que contribui para melhorar o teor de sólidos da torta de lodo e a taxa de recuperação do lodo.
Problemas comuns e soluções na gestão de operações
1. Problemas comuns no início da depuração
(1) Turbidez do filtrado e baixa taxa de recuperação de lodo. A taxa de recuperação de lodo depende principalmente da concentração de sólidos em suspensão no filtrado de desidratação. Quando a concentração de sólidos em suspensão é alta, o filtrado fica turvo. Parte do lodo não forma a torta de lodo, mas é descartada com o filtrado e retorna ao sistema de coleta de esgoto, o que reduz a eficiência do tratamento de lodo da máquina de desidratação. Na fase inicial de ajuste do equipamento, além de considerar se a proporção de lodo e fármaco é adequada, também é importante considerar se a altura do defletor de nível de líquido na centrífuga é apropriada. A altura do defletor de nível de líquido afeta diretamente o volume efetivo de sedimentação da centrífuga e o comprimento da zona de secagem. Quando a profundidade da camada líquida no tambor é pequena, as partículas soltas na superfície da camada de lodo são facilmente descartadas com a camada líquida e a taxa de recuperação de lodo diminui. Portanto, quando a proporção de lama para medicamento for adequada e o filtrado ainda estiver turvo, a altura do defletor de nível de líquido pode ser aumentada para que se aproxime do valor crítico da camada líquida (a altura da turbidez e o ponto de demarcação na camada líquida). Após obter melhores resultados, outros equipamentos podem ser ajustados sequencialmente.
(2) O material frequentemente fica bloqueado no tambor. O fenômeno de bloqueio de material ocorre frequentemente no tambor. Um tipo de bloqueio ocorre durante o período de inicialização do equipamento, geralmente causado pelo alarme de sobrecarga do motor durante a partida. Após a inspeção, constata-se a presença de lodo relativamente seco no tambor. Aumente o tempo de enxágue durante a próxima parada até que a água do filtro esteja limpa. Outro tipo de entupimento ocorre durante a operação, sendo um problema operacional causado pelo operador, como alta concentração de lodo de alimentação e baixo controle da velocidade diferencial, resultando em tempo de sedimentação prolongado, camada de sedimento muito espessa e consequente entupimento do tambor. Nesse caso, a falha pode ser eliminada aumentando a velocidade diferencial para acelerar a velocidade de alimentação da escória. Existe também um tipo de entupimento causado pelo acúmulo de impurezas sólidas em lodo industrial, como resíduos plásticos comuns. Como a folha de plástico é flexível e não se rompe facilmente pela máquina de corte, ao entrar na centrífuga, ela adere à parede interna do tambor, acumulando-se com o tempo e formando entupimentos. Para solucionar problemas semelhantes, a máquina de corte de alimentação foi alterada de corte por extrusão para corte por lâmina, e a tampa da máquina é aberta e lavada regularmente, o que reduz efetivamente a frequência de entupimentos. A chave para resolver esse tipo de entupimento é impedir que as folhas de plástico entrem no lodo desde a sua origem.
2. Problemas comuns de operação
As câmaras de biodesodorização têm aplicações em uma ampla gama de indústrias e setores, tornando-as uma solução versátil e eficaz para o tratamento de odores. Os sistemas de tratamento biológico são cada vez mais utilizados para solucionar problemas de odores em diversos setores, incluindo produção industrial, remediação ambiental, produção e processamento agrícola e pecuário, entre outros.
(1) A natureza do lodo de alimentação se altera. O grau de deterioração do lodo em efluentes industriais influencia significativamente suas propriedades. Quando o teor de fibras no lodo é alto, ele se desidrata facilmente, o que pode reduzir a dosagem de floculante e diminuir a espessura da camada líquida. Quando o teor de fibras no lodo é baixo (geralmente associado à deterioração), o lodo apresenta alta viscosidade e não se desidrata facilmente. Portanto, o volume de alimentação do desidratador deve ser adequadamente reduzido, o fator de diluição do agente deve ser aumentado e a área de contato do lodo com o agente deve ser ampliada para garantir a eficácia da desidratação. As mudanças sazonais e de temperatura também exercem grande influência sobre as propriedades do lodo. Essa influência geralmente ocorre durante a transição entre primavera e verão e entre outono e inverno. Quando a temperatura está baixa, a carga negativa do lodo ativado é menor do que quando a temperatura está alta. O conteúdo extracelular do lodo ativado contém mais substâncias viscosas, o lodo torna-se mais hidrofílico e sua compressibilidade é reduzida, dificultando a sedimentação. Nesse caso, o volume de alimentação da máquina de desidratação deve ser reduzido adequadamente, a taxa de diluição do floculante deve ser aumentada e pode-se adicionar sal de ferro ao lodo alimentado para destruir a viscosidade superficial e a hidrofilicidade do lodo, o que contribui para reduzir a resistividade específica do lodo e melhorar a filtração da água.
(2) Aplicação inadequada de floculante. No que diz respeito à desidratação de lodo, a poliacrilamida catiônica é geralmente utilizada como floculante para reduzir a resistividade específica do lodo, facilitando sua desidratação após a separação sólido-líquido. A aplicação inadequada de floculante resulta em baixa eficiência de desidratação, baixa taxa de recuperação de lodo e geração de resíduos farmacêuticos. Ao escolher a poliacrilamida, as características do decantador centrífugo desidratador devem ser consideradas. Durante a operação da centrífuga, o tambor gira em alta velocidade, o que proporciona melhor estratificação da lama e da água, resultando em uma camada de lodo relativamente densa. Portanto, o peso molecular da poliacrilamida geralmente não é inferior a 10 milhões e a ionicidade deve estar entre 50% e 70%. A dosagem do floculante deve ser moderada, sem priorizar excessivamente a claridade da água filtrada. A dosagem excessiva de floculante não só representa um sério desperdício, como também causa espuma na água filtrada, o que dificulta o gerenciamento. Geralmente, recomenda-se controlar a taxa de recuperação de lodo em torno de 95%, e o efeito de desidratação e a dosagem de floculação podem atingir um nível mais adequado nesse ponto. (3) Influência de gases corrosivos nos equipamentos. Devido aos gases corrosivos, como sulfeto de hidrogênio e amônia, frequentemente produzidos no processo de desidratação de lodo industrial, os componentes dos equipamentos são muito prejudiciais, e o conversor de frequência, a tela LCD, o controlador e outros componentes do sistema de controle da centrífuga são propensos a falhas devido à corrosão. Nesse sentido, o sistema de controle da centrífuga é isolado da máquina de desidratação, e um sistema de suprimento de ar pressurizado é adicionado para promover a troca de ar entre a câmara de isolamento, o que tem apresentado bons resultados. Sugere-se que a influência de gases corrosivos sobre o equipamento seja considerada no projeto da sala de máquinas de desidratação, e que a máquina de desidratação e o painel de controle sejam instalados em salas separadas, o que pode reduzir as falhas por corrosão do equipamento e prolongar sua vida útil.
Conclusão
(1) A máquina de desidratação centrífuga de parafuso horizontal é adequada para o tratamento de lodo gerado no tratamento de águas residuais industriais. (2) A chave para a operação e gestão do sistema de desidratação centrífuga de parafuso decantador é compreender o equilíbrio entre lodo, equipamento e floculante. É necessário que os operadores no local observem e compreendam cuidadosamente, e busquem constantemente aprimorar as regras a partir da operação real, para que a desidratadora centrífuga de parafuso decantador mantenha sempre alta eficiência.