Обычный запрос на обезвоживание осадка начинается с одной цифры: "Мой расход осадка составляет 5 м³/ч. Какой шнековый пресс мне выбрать?" К сожалению, одного только потока осадка недостаточно для правильного выбора размера винтового пресса. Два потока ила могут иметь одинаковый гидравлический поток, но совершенно разные нагрузки по твердым веществам. Более полезным расчетным параметром является загрузка сухих твердых веществ, обычно выражаемая в кг-СВ/ч. Правильный выбор шнекового пресса следует начинать с определения сухих твердых веществ, а затем проверять тип осадка, концентрацию сырья, реакцию полимера, часы работы, сухость кека и качество фильтрата.
Почему использование только м³/ч — неправильный способ определения размера винтового пресса
В винтовые прессы поступает шлам, состоящий в основном из воды. Фактический процент твердых частиц может сильно варьироваться в зависимости от процесса очистки, метода загущения, источника сточных вод и предшествующего оборудования.
Рассмотрим два потока ила:
Разбавленный ил
- Расход: 5 м³/ч
- Сухие вещества корма: 0,5%
- Приблизительное количество сухих веществ: 25 кг сухого вещества/ч.
Концентрированный ил
- Расход: 5 м³/ч
- Сухие вещества корма: 4%
- Приблизительная производительность по сухому веществу: 200 кг сухого вещества/ч.
Гидравлический поток идентичен, но шлам B содержит примерно в восемь раз больше сухих веществ. Таким образом, загрузка шнека, потребность в сжатии, потребность в полимере, производство кека и нагрузка на разгрузку совершенно различны.
Производительность шнекового пресса должна быть согласована в первую очередь с загрузкой сухих твердых веществ, тогда как поток осадка определяет, какой объем жидкости должен пройти через машину.
Что означает кг-DS/ч?
ДС означает сухие твердые вещества . Единица кг-DS/ч описывает, сколько килограммов фактического сухого материала поступает в обезвоживающую машину каждый час.
Кубический метр осадка не означает один кубический метр твердых веществ. Большую часть этого объема составляет вода.
Для упрощенной оценки, если плотность ила близка к воде:
| Концентрация твердых веществ в питании | Приблизительное содержание сухих веществ на 1 м³ осадка |
|---|---|
| 0,5% | 5 кг ДС |
| 1% | 10 кг ДС |
| 2% | 20 кг ДС |
| 3% | 30 кг ДС |
| 4% | 40 кг ДС |
Эти значения представляют собой упрощенные инженерные оценки. Фактическая плотность и состав осадка могут варьироваться, особенно для осадка, богатого минералами, жиром или химически осажденного.
Как рассчитать загрузку сухих твердых веществ
Когда известна концентрация подаваемого ила, содержание сухих твердых веществ можно оценить по потоку ила и процентному содержанию твердых веществ.
Пример 1: 4 м³/ч при содержании твердых частиц 1,5%.
4 × 1,5 × 10 = 60 кг-СВ/ч
Пример 2: 4 м³/ч при 4% содержания твердых веществ
4×4×10 = 160 кг-с/ч
Оба потока имеют одинаковый гидравлический расход 4 м³/ч, однако второй ил содержит более чем в два раза больше сухих твердых веществ.
Этот расчет должен быть одним из первых шагов при составлении любого запроса на обезвоживание осадка.
Почему концентрация осадка так сильно меняет производительность шнекового пресса
Винтовой пресс не просто перекачивает ил с одной стороны на другую. Он должен постепенно отделять воду при транспортировке и сжатии твердых частиц.
По мере увеличения концентрации твердых веществ одновременно увеличиваются несколько нагрузок:
- винтовая транспортировка груза;
- сопротивление сжатию;
- масса для выгрузки осадка;
- спрос на полимеры;
- трение внутри секции обезвоживания;
- твердые частицы улавливаются кольцевой или сетчатой структурой.
Это означает, что машина может принимать относительно большую м³/ч очень разбавленного ила, но гораздо меньшую м³/ч концентрированного ила.
Винтовой пресс необходимо проверять по обоим параметрам. Большой объем воды может создавать гидравлическую нагрузку, тогда как высокий уровень содержания сухих веществ создает механическую и обезвоживающую нагрузку.
Различные типы ила ведут себя по-разному даже при одном и том же кг-сухомат/ч.
Загрузка сухих твердых веществ является правильной отправной точкой, но это не единственный параметр калибровки. Два потока осадка со скоростью 100 кг сухого вещества/ч могут вести себя совершенно по-разному во время обезвоживания.
| Тип осадка | Типичный процесс обезвоживания | Основная проблема |
|---|---|---|
| Отходы активного ила | Часто сложно | Высокая связанная вода и сжимаемость |
| ДАФ шлам | Сильно изменчивый | Туман, липкие твердые вещества и чувствительность полимеров |
| Химический ил | Более богатый минералами | Плотные осадки и неорганическая загрузка |
| Первичный ил | Часто проще, чем биологический ил. | Грубые твердые вещества и волокна |
| Переваренный ил | Переменная | Слабая хлопьевидная структура и изменение реологии |
Отходы активного ила
Биологический ил содержит клетки, внеклеточные полимерные вещества и большое количество связанной воды. Даже если содержание сухих веществ умеренное, удаление воды может быть затруднено.
ДАФ шлам
Осадок DAF может содержать жиры, масла, жиры, твердые частицы пищи или химически образовавшиеся хлопья. Он может быть легким и плавучим на входе в воду, но липким и его трудно сжимать в обезвоживающей машине.
Шлам химических осадков
Гидроксиды металлов, осадки фосфора и твердые минеральные вещества могут увеличивать плотность и изменять структуру кека. Абразивность и неорганическая нагрузка также могут стать более важными.
Тип осадка показывает, насколько трудно обезвоживать это твердое вещество.
Кондиционирование полимера может изменить эффективную производительность шнекового пресса
Многие потоки ила требуют полимерной обработки перед попаданием в секцию обезвоживания. Полимер помогает мелким твердым частицам объединяться в более прочные хлопья и более эффективно высвобождать свободную воду.
Хорошее кондиционирование может:
- улучшить улавливание твердых частиц;
- повысить прозрачность фильтрата;
- поддерживать стабильное формирование торта;
- уменьшить потери твердых веществ через кольцевые зазоры;
- улучшить практическую производительность.
Мелкие твердые частицы могут выйти вместе с фильтратом, образование осадка становится нестабильным, а эффективная производительность может упасть.
Свободная вода отделяется легче, а твердые частицы образуют более управляемый осадок.
Избыток химикатов может увеличить эксплуатационные расходы, а иногда и затруднить обработку осадка.
Тип полимера также имеет значение. Увеличение дозировки не может бесконечно компенсировать полимер, который плохо сочетается с осадком.
Если флокуляция плохая, фактическая производительность и качество фильтрата могут быть намного хуже, чем можно было бы ожидать, исходя только из технических характеристик машины.
Какая концентрация твердых веществ в питании лучше всего подходит для шнекового пресса?
Не существует единого идеального процентного содержания твердых веществ в питании для каждого шнекового пресса и каждого типа осадка. Оптимальная концентрация зависит от конструкции машины, реологии осадка, реакции полимера и требуемого результата осадка.
Если ил слишком разбавлен
Машина должна перерабатывать большой объем воды для извлечения относительно небольшого количества твердых частиц.
Это может:
- увеличить гидравлическую нагрузку;
- снизить эффективный пропуск твердых веществ;
- увеличить время работы насоса;
- увеличить объем раствора полимера;
- сделать секцию обезвоживания менее эффективной.
Если ил слишком концентрированный
Очень концентрированный ил может быть трудно перекачивать, смешивать и кондиционировать. Полимер может распределяться неравномерно, и нагрузка на шнек может быстро увеличиваться.
Когда помогает предварительное загущение
Предварительное загущение позволяет существенно уменьшить объем жидкости, поступающей в шнековый пресс.
Например, предположим, что ежедневное производство сухих веществ составляет 200 кг.
| Кормовые твердые вещества | Приблизительный объем ила, необходимый для 200 кг сухого вещества |
|---|---|
| 0,5% | 40 м³ |
| 1% | 20 м³ |
| 2% | 10 м³ |
| 4% | 5 м³ |
Сухие твердые вещества остаются теми же, но гидравлический объем резко меняется.
Почему пиковая нагрузка по сухим твердым веществам имеет большее значение, чем среднесуточное значение
Еще одна распространенная ошибка при определении размера — деление ежедневного производства твердых веществ на 24 часа, даже если шнековый пресс не работает непрерывно.
Предположим, что станция очистки сточных вод производит:
Деление на 24 даст:
1200 ÷ 24 = 50 кг-СВ/ч
Но на переработку осадка у машины есть всего восемь часов:
1200 ÷ 8 = 150 кг-СВ/ч
Таким образом, фактическая требуемая эксплуатационная мощность примерно в три раза превышает вводящий в заблуждение средний показатель за 24 часа.
Дизайнерам также следует учитывать:
- периодическая выгрузка осадка;
- объем шламонакопителя;
- простои уборки;
- периоды технического обслуживания;
- график работы в выходные дни;
- будущий рост твердых частиц.
Не выбирайте печатную машину точно на 100 % номинальной мощности.
Шнековый пресс, выбранный точно с расчетом на ожидаемую максимальную загрузку твердых частиц, может иметь очень низкую эксплуатационную гибкость.
Реальные условия осадка меняются в зависимости от:
- объем производства;
- сезонные характеристики сточных вод;
- эффективность биологических процессов;
- дозирование химикатов;
- возраст осадка;
- концентрация тумана;
- процент сухого вещества в корме.
Поэтому следует выбирать соответствующий эксплуатационный запас, исходя из изменчивости осадка и важности резервирования.
Критически важным предприятиям также может потребоваться несколько прессов или резервные мощности, чтобы обезвоживание могло продолжаться во время технического обслуживания.
Размер шнекового пресса также должен соответствовать целевым показателям кека и фильтрата.
Пропускная способность — не единственная цель производительности. Покупатели также должны определить, чего они ожидают от обезвоженного кека и фильтрата.
Твердые вещества для торта
Более сухой осадок может уменьшить объем транспортировки и утилизации осадка, но более высокая сухость осадка может потребовать большего сжатия, более низкой скорости шнека, более сильного кондиционирования или более длительного времени пребывания.
Качество фильтрата
Если через обезвоживающие зазоры выходит слишком много твердых частиц, общее содержание твердых частиц в фильтрате увеличивается, и эти твердые частицы могут вернуться в переднюю часть установки очистки сточных вод.
Эти цели могут конкурировать друг с другом. Конфигурация, оптимизированная только для максимальной производительности, может не дать самого сухого кека.
Сравните производительность с остатками кека, качеством фильтрата, потребностью в полимерах, энергопотреблением и стабильностью работы.
Рабочий пример: выбор винтового пресса после системы DAF
Рассмотрим завод по очистке сточных вод пищевой промышленности, где система DAF производит флоат-осадок, который затем отправляется в шнековый пресс.
Шаг 1. Рассчитайте мгновенную нагрузку по сухим твердым веществам
4×3×10 = 120 кг-с/ч
Шаг 2: Перекрестная проверка ежедневного производства твердых веществ
Если система осадка производит примерно 1200 кг сухого вещества в день и пресс работает в течение 10 часов:
1200 ÷ 10 = 120 кг-СВ/ч
Эти два расчета совпадают, что обеспечивает полезную перекрестную проверку.
Шаг 3. Не выбирайте машину только с производительностью 120 кг-сум./ч.
Окончательный выбор еще требует подтверждения:
- является ли осадок шламом DAF, обогащенным ТУМАН;
- фактическая реакция полимера;
- требуемые сухие вещества кека;
- пиковая концентрация твердых веществ;
- ежедневное время работы;
- требования к техническому обслуживанию;
- требуется ли резервная мощность.
Какую информацию следует включать в запрос предложения на винтовой пресс?
Полный запрос цен позволяет поставщику оценить реальную производительность обезвоживания вместо того, чтобы просто сопоставлять машину с одним номером потока.
Источник осадка
- ДАФ шлам
- Отходы активного ила
- Первичный ил
- Химический ил
- Переваренный ил
Гидравлические данные
- Расход ила, м³/ч
- Ежедневный объем осадка
- Пиковый расход корма
Данные о твердых веществах
- Процент твердых веществ в корме
- кг-с/день
- Пик кг-DS/ч
Характеристики осадка
- FOG
- Волокна
- Неорганические твердые вещества
- рН
- Температура
График работы
- Часов в день
- Дней в неделю
- Требуемое резервирование
Требуемый результат
- Целевой остаток кека
- Качество фильтрата
- Метод окончательной утилизации
Химическое кондиционирование
- Текущий тип полимера
- Доза полимера
- Существующее оборудование для флокуляции
- Доступный образец осадка для тестирования
Распространенные ошибки при выборе размеров винтового пресса
Выбор по м³/ч
Гидравлический поток не показывает, сколько фактического твердого вещества должна переработать машина.
Отсутствие измерения сухих веществ в корме
Без концентрации твердых веществ невозможно надежно рассчитать кг-СВ/ч.
Разделение ежедневного DS на 24
Если печатная машина работает всего восемь часов в день, требуемая часовая производительность намного выше.
Игнорирование типа осадка
Биологический, DAF и химический ил могут вести себя по-разному при одинаковой нагрузке сухими твердыми веществами.
Игнорирование реакции полимера
Плохая флокуляция может снизить производительность и увеличить потери твердых веществ в фильтрате.
Выбор точно на максимальной мощности
Реальная концентрация осадка и производственная нагрузка могут колебаться выше нормальной расчетной точки.
Смотрим только на пропускную способность
Сухость кека, качество фильтрата и стоимость полимера также являются частью фактической эффективности обезвоживания.
Вам нужно выбрать винтовой пресс для вашего осадка?
NIHAO может помочь оценить производительность шнекового пресса по фактической загрузке сухих твердых веществ, а не только по потоку сточных вод. Отправьте нам информацию об источнике осадка, расходе осадка, концентрации твердых веществ в корме, ежедневном производстве сухого остатка, часах работы, текущей информации о полимерах и требуемой сухости кека.
С помощью этих параметров перед выбором оборудования можно проверить систему обезвоживания на предмет гидравлической нагрузки, производительности в кг/ч, требований к кондиционированию осадка, производительности кека и эксплуатационного запаса.
Часто задаваемые вопросы
Как рассчитать производительность винтового пресса?
Начните с расчета загрузки сухих твердых веществ в кг-сухого вещества/час исходя из расхода осадка и концентрации твердых веществ в питании. Затем проверьте машину на предмет типа осадка, часов работы, реакции полимера, гидравлического потока, твердых частиц кека и требований к фильтрату.
Что означает кг-СВ/ч при обезвоживании осадка?
кг-с/ч means kilograms of dry solids per hour. It represents the actual solid mass the dewatering machine must process, excluding most of the water contained in the sludge.
Можно ли выбрать производительность шнекового пресса в м³/ч?
Не надежно. Необходимо проверить поток ила, но два потока с одинаковыми м³/ч могут иметь очень разные концентрации твердых частиц и, следовательно, очень разные нагрузки по сухим твердым веществам.
Как концентрация осадка влияет на размер шнекового пресса?
Более высокая концентрация твердых частиц в питании увеличивает загрузку сухих твердых веществ при том же гидравлическом расходе. Это увеличивает загрузку шнека, производство кека и потребность в обезвоживании.
Как перевести поток ила в кг сухих веществ в час?
Для упрощенной оценки, когда плотность ила близка к воде, умножьте расход ила в м³/ч на концентрацию твердых веществ в процентах, а затем умножьте на 10.
Требуется ли для ила DAF другой шнековый пресс, чем для активного ила?
Он может. Ил DAF может содержать больше тумана, химических хлопьев и липких твердых веществ, тогда как активный ил часто содержит больше связанной воды. Необходимо оценить как содержание сухих твердых веществ, так и поведение осадка при обезвоживании.
Влияет ли дозировка полимера на производительность шнекового пресса?
Да. Надлежащее кондиционирование полимера может улучшить улавливание твердых частиц, высвобождение свободной воды и образование осадка. Неправильный выбор или дозировка полимера может снизить практическую производительность и ухудшить качество фильтрата.
Следует ли сгущать осадок перед шнековым прессом?
Предварительное загущение может быть полезно, когда осадок очень разбавлен, поскольку оно уменьшает гидравлический объем, поступающий в пресс. Необходимость в этом зависит от концентрации осадка, имеющегося оборудования и выбранного шнекового пресса.
Какой запас мощности должен иметь шнековый пресс для шлама?
Универсального процента не существует. Операционная маржа должна отражать изменчивость осадка, пиковую нагрузку по сухим твердым веществам, требования к техническому обслуживанию, резервирование и будущий рост предприятия.
Снижает ли более высокое содержание твердого остатка производительность шнекового пресса?
Он может. Для достижения более сухого кека может потребоваться большее сжатие, более низкая скорость шнека или более тщательное кондиционирование, поэтому во время работы часто необходимо сбалансировать производительность и сухость кека.
Английский
عربي
испанский
