Розчин для зневоднення осаду стічних вод
30 жовтня 2024 р.
Застосування багатошарової шнекової зневоднювальної машини в обробці осаду електростанції
У виробничому процесі вугільних електростанцій шлам, що утворюється в результаті попередньої обробки сирої води та очищення стічних вод методом десульфуризації, зазвичай обробляється шляхом зневоднення та транспортування. Ця компанія є однією з небагатьох електростанцій, які наразі використовують це обладнання, і накопичила певний досвід його застосування. Ця стаття має на меті розширити уявлення про вибір обладнання для процесу очищення води, обговорюючи принцип та ефект використання цієї системи обладнання.
Принцип роботи шнекової зневоднювальної машини
Процес зневоднення шламу в системі попередньої обробки сирої води на електростанціях найширше використовується в пластинчасто-рамних зневоднювальних машинах та відцентрових зневоднювальних машинах, а застосування шнекових зневоднювальних машин на електростанціях почалося в останні роки. Шнекова зневоднювальна машина за своїм принципом конструкції схожа на ламінаційний фільтр. Шнековий вал обертається в просвіті, що складається з групи кругових динамічних та статичних шарів, розташованих по черзі. Внутрішній діаметр рухомого кільця трохи менший, ніж у нерухомого кільця, і рухоме кільце рухається відносно нерухомого кільця під дією перемішування шнекового вала. Після концентрування шлам проштовхується вперед центральним шнековим валом і далі концентрується в шлак. В кінці групи стеків та шнекового вала шлак стискається та зневоднюється під дією сили, що створюється шнековим валом, і, нарешті, досягає виходу шламу. Зневоднені блоки шламу падають у бункер для збору шламу, збираються та транспортуються.
Шнековий вал каскадної шнекової зневоднювальної машини приводиться в рух двигуном з частотним перетворенням. Регулюючи швидкість двигуна, можна регулювати потужність обробки бурового розчину. Регулюючи швидкість потоку насоса подачі бурового розчину з частотним перетворенням, можна контролювати безперервну роботу обладнання на різних рівнях потужності. Після того, як буровий розчин потрапляє у флокуляційний змішувальний бак шнекової зневоднювальної машини, додається відповідна кількість коагулюючої допоміжної речовини (PAM), щоб буровий розчин утворював велику масу, яку легко розділити на буровий розчин та воду.
Швидкість шнекового валу контролюється на рівні 5 ~ 20 об/хв за допомогою двигуна з перетворенням частоти. Швидкість низька, а робота плавна та тиха. Порівняно з відцентровою зневоднювальною машиною, шум значно знижений, а також зменшений знос між динамічними та статичними частинами. Порівняно з дегідратором пластинчастого та рамного типу, шнековий дегідратор забезпечує безперервну роботу. Після того, як оператор регулює швидкість потоку бурового розчину, швидкість шнекового валу та дозування коагулянту, шнековий дегідратор працює безперервно та плавно без інших операцій. Транспортний засіб слід вивозити лише тоді, коли відро для бурового розчину повне, щоб забезпечити безперервну роботу.
Застосування каскадної шнекової зневоднювальної машини на електростанції
Шнекова зневоднювальна машина широко використовується в очищенні міських стічних вод, але рідко застосовується в процесі очищення води на електростанціях. Вона підходить для попередньої обробки сирої води та зневоднення шламу в системі десульфуризації стічних вод. Наразі компанія встановила шнекову зневоднювальну машину в системі десульфуризації стічних вод та дві шнекові зневоднювальні машини в системі попередньої обробки сирої води. З моменту введення в експлуатацію вона працює стабільно та без обслуговування.
Порівняно з пластинчасто-рамними зневоднювальними машинами та відцентровими зневоднювальними машинами, енергетична промисловість має відносно мало розуміння цієї моделі, бракує відповідної інформації та досвіду використання. З невеликою кількістю електростанцій, які почали використовувати цей процес зневоднення шламу, його відмінні характеристики та менше навантаження на технічне обслуговування, все більше фахівців-хіміків почали звертати увагу на цю модель. Для різних типів шламу стічних вод потрібні різні матеріали для вибору обладнання. Для шламу, що утворюється в загальній системі попередньої обробки сирої води, та шламу, що утворюється в міських водах, може бути використана звичайна нержавіюча сталь. Однак для знесульфурованих стічних вод з високим вмістом хлорид-іонів та сульфат-іонів потрібно вибирати більш корозійностійку сталь, а також допоміжні трубопроводи та аксесуари. Також слід вибирати відповідний клас корозійностійкого матеріалу.
Склад системи зневоднення шнекового шламу
Система шнекового зневоднювального агрегату складається з насоса бурового розчину з частотним перетворенням, змішувального резервуара для флокуляції, компонента шнекового зневоднювального агрегату, системи підготовки та дозування коагулянту, а також системи розпилення води. Шлам, що виводиться системою попередньої обробки сирої води, подається до змішувального резервуара для флокуляції за допомогою насоса бурового розчину з частотним перетворенням, змішується з коагулянтом, рівномірно перемішується, ущільнюється у великий шлаковий блок і надходить до модуля шнекового зневоднення для повного зневоднення. Система оснащена системою промивання для періодичного промивання невеликої кількості шлаку та шлаку, що виштовхуються з тріщин шнекової подушки, для підтримки чистоти обладнання.
Автоматична система дозування (автоматична піноутворювальна машина). Шнекова зневоднювальна машина потребує постійного додавання коагулянта, його кількість велика, а економічність придбання рідкого коагулянта низька. Система, як правило, оснащена автоматичним обладнанням для приготування коагулянта. Обладнання складається з бункера для сухого порошку, резервуара для підготовки, резервуара для затвердіння та резервуара для зберігання. Сухий поліакриламідний порошок точно та рівномірно подається у пристрій розподілу води, що приводиться в дію шнеком подачі, що приводиться в дію двигуном з перетворенням частоти. Після безперервного та рівномірного змішування з водою він потрапляє в резервуар для підготовки, де розчиняється та рівномірно перемішується під дією мішалки. Змішана рідина надходить у резервуар для затвердіння, далі перемішується та затвердіває, і, нарешті, надходить у резервуар для зберігання для використання. За допомогою датчика рівня рідини в резервуарі для зберігання можна автоматично ввімкнути автоматичний дозувальний пристрій. Залежно від рівня рідини в резервуарі для зберігання, приготування рідини може бути автоматично запущено. Підготовлену рідину коагулянту можна контролювати за допомогою електричного клапана дозуючої коробки коагулянту, і коагулянт можна автоматично додавати до дозуючої коробки.
Проблеми, що виникли під час використання
1. Проблема узгодження дозування суспензії та коагулянту
Відрегулюйте кількість коагулянту відповідно до швидкості потоку бурового розчину, щоб контролювати вміст води в буровому розчині. Коли кількість коагулянту велика, воду в буровому розчині важко відфільтрувати через зазор шарування через вміст коагулянту, в'язкість води збільшується, а подальший ефект ексудації та екструзії погіршується, що призводить до отримання неякісного бурового розчину. Коли кількість коагулянту мала, ефект розділення твердих частинок і води в буровому розчині поганий, і частинки бурового розчину блокують зазор шарування, що блокує просочування води, а вміст вологи в буровому розчині збільшується. Під час використання, розумний діапазон дозування коагулянту можна визначити за допомогою випробування на регулювання циліндра для досягнення задовільного ефекту зневоднення.
2. Регулювання зазору протипритискної плити бурового розчину гвинтового вузла
Розмір зазору між притискною плитою бурового розчину шнекового вузла впливає на вміст вологи в буровому розчині. Невеликий зазор між притискною плитою вимагатиме великої рушійної сили для видавлювання бурового розчину з зазору. Водночас тиск у порожнині бурового розчину секції зневоднення зростатиме, а отже, і ефект екструзії шнека зростатиме. Під час висихання бурового розчину збільшується зміцнення, крутний момент екструзії шнека збільшується, що може призвести до пошкодження гвинта внаслідок його перелому.
3. Концентрація препарату коагулянту
Під час роботи автоматичного обладнання для приготування коагулянту концентрація встановлена занадто високо, а кількість сухого порошку, що подається шнеком подачі сухого порошку, велика, що не дозволяє його своєчасно та рівномірно розподілити у воді розподільника води, що може призвести до злипання та засмічення резервуара для підготовки, а також до поганої плинності. Необхідно розумно контролювати концентрацію коагулянту та встановлювати відповідну швидкість шнека сухого порошку під час випробування, щоб резервуар для підготовки не злипався в процесі приготування. Затверділий рідкий коагулянт має належну плинність, і автоматична робота обладнання для приготування коагулянту може бути реалізована з урахуванням потреб дозування. Як правило, концентрацію коагулянту можна регулювати в межах 0,4 ~ 0,5 ppm.
Крім того, через в'язкість коагулянту, слід повністю враховувати опір трубопроводу від резервуара для зберігання до дозуючої коробки. У конструкції можна використовувати труби та клапани великого діаметра, щоб уникнути поганого відтоку та нижчого за вхідний потік обладнання для підготовки рідини, через що рівень рідини в резервуарі для зберігання постійно підвищується та падає, спрацьовує реле рівня рідини, встановлене в резервуарі, та часто запускається та зупиняється весь комплект обладнання для підготовки коагулянту.
4. Затори через тривалі перебої
Шнековий вал легко заклинює, коли обладнання для знешламування багатошарових шнеків запускається після тривалого простою. Основна причина полягає в тому, що залишковий шлам у шнековому вузлі поступово висихає, а сухий і твердий блок шламу блокується на виході шламу після запуску, що призводить до підвищення тиску у всьому знешламовому вузлі, а потім залишок шламу в задній секції надмірно зневоднюється та твердне. Через твердий блок шламу та високий опір обертання всього шнекового вала збільшується опір обертанню, і сигналізація вимикається, коли перевищується максимальний крутний момент двигуна шнекового вала. Навіть через надмірний крутний момент, спричинений пошкодженням зварюванням шнекового вала. Тому під час кожного вимкнення машини для знешламування багатошарових шнеків слід спочатку припинити подачу шламу до компонента багатошарового шнека та продовжувати роботу протягом 10 хвилин, щоб повністю видалити шлак та шлак з шнекового вала, або використовувати режим безперервної роботи на низькій частоті, щоб зменшити вплив тривалого простою. Його також можна використовувати для послаблення перегородки отвору шламу, щоб повністю злити залишки шламу з шнекового вузла для тривалого використання.
5. Технічне обслуговування та капітальний ремонт після тривалої експлуатації
Після двох років експлуатації виникло застрягання шламу у гвинтовому валу, і проблема повторювалася після розбирання та очищення. Вимірюючи зазор між спіральним валом та рухомим кільцем, було виявлено, що зазор між спіральною пластиною та рухомим кільцем спірального валу в середньому досягає 5 ~ 6 мм. Рухоме кільце вирізає рівномірні канавки вздовж зовнішнього краю спіральної пластини завдяки косому поперечному різанню рухомого кільця спіральної пластини. Обслуговуючий персонал сточував виступаючу частину канавки під час попереднього процесу розбирання та обслуговування, що зменшує зовнішній діаметр спіральної пластини та збільшує зазор між спіральним валом та рухомим кільцем. Коли шлак стискається, він стікає назад до задньої сторони спірального валу під відносно низьким тиском, що призводить до надмірного циркулюючого зневоднення, висихання та затвердіння шлаку в спіральному валу, що впливає на потік до виходу шламу та призводить до засмічення. Після двох років використання знос становить менше 0,1 мм, і основна частина зносу припадає на зовнішній край спіральної пластини. Після ремонту зовнішнього краю спіральної пластини середній зазор між спіральною пластиною та рухомим кільцем становить 1-1,5 мм. Після повторного встановлення відремонтований спіральний вал порівнюється із запасним новим спіральним валом, і стан скидання бурового розчину відремонтованого спірального вала такий самий, як і нового спірального валу. Початкова продуктивність обладнання відновлена, і після 3 місяців експлуатації засмічення буровим розчином не виникло.
Переваги обладнання для зневоднення шнекового шламу
1) Низька швидкість та низький рівень шуму. Обладнання, що обертається, під час роботи має низьку швидкість обертання, низьке енергоспоживання, стабільну роботу без вібрації та незначного шуму, що допомагає зменшити знос та подовжити термін служби обладнання.
2) Дистанційне керування легко впроваджується. Обладнання під час роботи перевіряє стан бурового розчину під час регулярного огляду та регулює дозування коагулянту та швидкість шнекового вала за допомогою дистанційної системи DCS для контролю ефекту виробництва бурового розчину.
3) Невеликий обсяг експлуатації та технічного обслуговування. Обладнання працює плавно, знос рухомих частин невеликий, може забезпечувати тривалу безперервну роботу, не потребує частого технічного обслуговування.
4) Економія місця. Пристрій шнекового зневоднення має невеликі розміри та невелику площу, що допомагає заощадити місце.
5) Гнучке регулювання продуктивності. Регулюючи частоту бурового насоса для контролю подачі бурового розчину та регулюючи швидкість обертання шнекового валу гвинтового вузла, продуктивність обладнання може плавно регулюватися відповідно до виробництва бурового розчину, а також забезпечуватися безперебійна робота системи очищення сирої води.
6) Широкий діапазон адаптації концентрації та обробки бурового розчину. Відповідна концентрація бурового розчину становить 10 кг/м3, що еквівалентно концентрації осаду в системі попередньої обробки сирої води. Його можна використовувати для дегідратації без процесу концентрування. Зміна концентрації бурового розчину мало впливає на роботу шнекової зневоднювальної машини, а вміст вологи в буровому розчині практично постійний.
Перспективне застосування шнекового осушувача шламу
З безперервним розвитком електроенергетики ступінь автоматизації стає все вищим, а ручне керування поступово замінюється автоматичним. Надійність та стабільність роботи обладнання є ключовими факторами, що впливають на автоматичну роботу. Підприємства зменшують використання персоналу, а кількість обладнання, яким керує кожен працівник, значно збільшується, що висуває вищі вимоги до обладнання, яке не обслуговується. Наразі пластинчасто-рамні осушувачі повітря та відцентрові осушувачі повітря широко використовуються в процесі очищення сирої води на енергетичних підприємствах. Пластинчасто-рамні осушувачі повітря належать до обладнання періодичної дії, і важко очистити бруд, що застряг на інтервальному шарі прес-тканини під час роботи, тому його необхідно контролювати та очищати вручну на місці. Термін служби прес-тканини обмежений, і її потрібно регулярно замінювати. Однак відцентрова зневоднювальна машина має високу швидкість, високі вимоги до точності підшипників та інших обертових деталей, велике робоче навантаження на обслуговування, високу вартість високоточних деталей та високий рівень шуму під час роботи, що є досить поширеними проблемами. Після налагодження каскадна шнекова зневоднювальна машина може досягти безперервної та стабільної роботи, низької швидкості шнека, низького рівня шуму, регулювання відповідного вмісту вологи в буровому розчині, невеликого зносу обладнання та невеликого обсягу технічного обслуговування. Черговий персонал регулярно проводить огляди та точно налаштовує дозування коагулянту відповідно до стану бурового розчину, щоб контролювати вміст вологи в буровому розчині в певному діапазоні. Подача коагулянту насоса має широкий діапазон регулювання, а вихідну потужність можна плавно регулювати між низькою та номінальною витратою. Завдяки регулюванню дозування коагулянту рівень вихідної потужності можна плавно регулювати. ШНЕКОВА ЗНЕВОДНЮВАЛЬНА МАШИНА оснащена дистанційним керуванням запуском та зупинкою, у поєднанні з автоматичним дозуючим пристроєм коагулянту, для задоволення вимог дистанційного керування та автоматичного керування впроваджено систему програмного керування DCS.
У процесі виробництва електроенергії вимоги до економії води стають дедалі вищими, а використання муніципальної води висунуло вищі вимоги до попередньої обробки сирої води на електростанціях. Кількість грибків та органічних речовин у воді значно зросла, що, відповідно, збільшило і виробництво осаду. Осад є липким, і коли для зневоднення осаду використовується пластинчасто-рамна зневоднювальна машина, він легко прилипає до фільтрувальної тканини пластинчасто-рамної зневоднювальної машини під час робочого процесу. Частка біологічного осаду відносно невелика, що також створює труднощі в процесі зневоднення відцентрової зневоднювальної машини. Застосування шнекової зневоднювальної машини дозволяє регулювати зазор дефлектора осаду залежно від характеру осаду та контролювати вміст вологи в осаді залежно від розумного регулювання дозування коагулянту, щоб задовольнити потреби різних типів зневоднення осаду.
При застосуванні десульфуризаційного очищення стічних вод на електростанціях необхідно вибрати багатошарову шнекову зневоднюючу машину, придатну для системи десульфуризації з матеріалами з високим вмістом сульфатів та хлоридів, щоб уникнути швидкої корозії та пошкодження звичайної нержавіючої сталі в суворих умовах. Цементний шлак з відходів десульфуризації має відносно високу в'язкість, проблема адгезії, яка часто виникає під час роботи пластинчасто-рамної зневоднюючої машини, може бути краще вирішена при застосуванні шнекової зневоднюючої машини.
Багатошаровий шнековий зневоднювач також може широко використовуватися для просіювання та збору твердих частинок у воді. Наприклад, під час спалаху ціанобактерій у водній зоні його використовують для збору ціанобактерій у воді. Змішана вода, що містить велику кількість ціанобактерій, безперервно впорскується в багатошаровий шнековий зневоднювач, а зневоднені ціанобактерії безперервно упаковуються в мішки та збираються, що забезпечує високу ефективність збору та просте використання.
В інших сферах застосування, таких як пом'якшення сирої води вапняком, зневоднення мулу в муніципальному обладнанні для очищення водопровідної води, обробка великої кількості шламу, що утворюється в результаті відділення твердих частинок в інших галузях промисловості тощо, штабелювальна шнекова зневоднювальна машина також є ідеальним вибором, а в поєднанні із застосуванням системи автоматичного керування покращує загальний рівень автоматичного керування.