Новости отрасли

Главная / Блог / Новости отрасли / Как уменьшить объем осадка путем сначала его загущения, затем обезвоживания и сушки

Как уменьшить объем осадка путем сначала его загущения, затем обезвоживания и сушки

Муниципальный завод, перерабатывающий 100 м³ в день отработанного активного ила с содержанием сухих веществ 1%, на самом деле не перемещает ил — он перемещает одну тонну твердых частиц в 99 тоннах воды, и каждый литр этой воды перекачивается, хранится, перемешивается, перевозится грузовиками и выставляется счет-фактура. Тот же осадок сгущается до содержания твердых веществ 5% перед тем, как он покинет резервуар, и объем снижается до 20 м³. Ничего не сожгли, ничего не добавили, и каждый килограмм твердых веществ все еще здесь.

Это единственное соотношение объясняет большую часть того, что помогает уменьшить объем осадка, и большую часть того, что идет не так, когда завод покупает оборудование в неправильном порядке.

Короткий ответ: Уменьшите объем осадка в следующей последовательности — сначала загустите (удаляйте самые дешевые литры), обезвоживайте до максимального содержания твердых частиц, которое позволяет ваш химический состав осадка, сушите только там, где затраты на утилизацию или ограничения оправдывают затраты энергии, и сокращайте массу сухих твердых веществ в источнике за счет возраста осадка, дозирования химикатов и контроля за зернистостью. Большинство растений, которые чувствуют себя «перегруженными илом», имеют проблемы с водой, а не с твердыми веществами.

Арифметика: объем зависит от содержания твердых веществ, а не от тоннажа

Поскольку ил состоит в основном из воды, его объем почти точно пропорционален концентрации твердых веществ. Удвойте процент сухого остатка, и вы уменьшите объем вдвое; умножьте его в пять раз, и вы получите одну пятую. В таблице ниже это соотношение применимо к заводу, производящему одну тонну сухих твердых веществ в день.

Объемы рассчитываются как масса сухого твердого вещества, деленная на концентрацию твердого вещества, при условии, что плотность осадка близка к воде; настоящие растения немного отличаются содержанием песка, извести и химикатов.
Содержание твердых веществ Влажный объем на тонну DS Вода все еще обрабатывается Типичный этап
1% 100 м³ 99 м³ Сырой или отработанный активный ил
3% 33 м³ 32 м³ Гравитация или барабан утолщен
5% 20 м³ 19 м³ Хорошо сгущенный корм
20% 5 м³ 4 м³ Шнековый пресс или центрифуга для торта
30% 3,3 м³ 2,3 м³ Ленточный торт высокого давления
90% 1,1 м³ 0,1 м³ Сушеные биологические вещества
Относительный объем осадка (1% твердых частиц = 100) 1% 100 2% 50 5% 20 10% 10 20% 5 30% 3
Те же сухие вещества, разное содержание воды. Столбики показывают процент от исходного 1% объема.

Обратите внимание на асимметрию. Переход от 1% к 5% позволяет сократить около 80% объема при одной из самых дешевых операций на объекте. При переходе от 20% к 30% удаляется только еще одна треть того, что осталось, но именно эта треть часто решает, пройдет ли торт фильтр для краски или испытание на сдвиг на свалке, или же вы будете платить за дополнительный грузовик каждый день.

Куда на самом деле уходит вода: четыре этапа, четыре задачи

Сгущение, обезвоживание, сушка и окончательная утилизация не являются взаимозаменяемыми. Каждый из них начинается с разного уровня содержания твердых веществ, каждый требует разной суммы за литр удаленной воды, и каждый терпит неудачу по-своему.

Как уходит вода: четырехступенчатая установка удаления осадка 1 2 3 4 Утолщение Обезвоживание Сушка Повторное использование или избавление 1-5% СВ 20-30% СВ 70-90% СВ вытащить / сжечь
  1. Утолщение (1-5% DS). Удаляет свободную воду, которая стекает или уплывает практически без затрат энергии. Самый дешевый литр на месте, и он предотвращает калибровку каждой последующей установки на разбавленном корме.
  2. Обезвоживание (20-35% DS). Механическое давление или центробежная сила плюс полимер. Именно здесь объем становится управляемым и на него приходится большая часть эксплуатационных расходов.
  3. Сушка (70-90% DS). Термическое испарение. Скрытая теплота воды составляет около 2260 кДж/кг, поэтому на одну тонну воды требуется примерно 630 кВтч тепла, прежде чем произойдет потеря эффективности. Это серьезные эксплуатационные расходы, которые окупаются только на дорогостоящих маршрутах утилизации.
  4. Повторное использование или disposal. Захоронение мусора, внесение в землю, сжигание или совместная переработка в цементных печах. Каждый маршрут имеет свой порог сухости и качества.

Этап 1. Загущение — это самый дешевый литр, который вы когда-либо сможете удалить

Типичные рабочие диапазоны, указанные в технологическом проекте, составляют 2-4% DS для гравитационного сгущения отработанного активного ила, 3-5% DS для флотации растворенным воздухом и 4-8% DS для вращающихся барабанных или шнековых установок предварительного концентрирования. В потоке 100 м³/день изменение от 1% до 5% перед обезвоживанием приводит к постоянному удалению примерно 80 м³ воды из расхода цистерны, а каждый насос, труба и резервуар, расположенные ниже по течению, могут быть на размер меньше.

Три вещи, которые незаметно портят производительность утолщения

  • Набухающий ил. Нитчатый рост приводит к плохому осаждению в гравитационных сгустителях и плохой флотации в установках DAF; механическое предварительное концентрирование справляется с этим более изящно, поскольку оно не зависит от плотности.
  • Передозировка полимера. Перенос возвращается к руководителю работ и увеличивает биологическую нагрузку, которую вы пытались уменьшить.
  • Время проживания. Длительное время выдержки в открытых загустителях приводит к выделению фосфора и появлению запаха; закрытые или механически утолщенные варианты позволяют избежать этой проблемы.

В условиях ограниченного пространства установка предварительного концентрирования, установленная непосредственно перед обезвоживающим прессом, обычно обеспечивает самое быстрое снижение объема на квадратный метр площади помещения.

Screw Press Sludge Preconcentration Machine Машина для концентрирования шнекового пресса Блок предварительного концентрирования для установок с ограниченным пространством, установленный перед обезвоживанием, чтобы снизить нагрузку на выходе и избежать необходимости использования отдельного сгустительного резервуара. Посмотреть продукт →

Этап 2. Обезвоживание: выберите торт, затем выберите машину

Технологии сильно дублируют друг друга при работе с разбавленным осадком и резко расходятся, когда вы добиваетесь высокого содержания твердых частиц в кеке. Приведенные ниже диапазоны отражают общие показатели поставщиков и руководства по проектированию; всегда подтверждайте результаты стендовыми испытаниями на собственном осадке, поскольку выбор полимера может изменить результаты на несколько пунктов.

Ориентировочные пределы сухости кека для хорошо кондиционированного осадка; Результаты зависят от смеси ила, типа полимера и консистенции сырья и должны быть подтверждены стендовыми или пилотными испытаниями.
Технология БЫЛ торт Смешанный/основной торт Полимер и коммунальные услуги
Ленточный фильтр-пресс 18-22% СВ 22-28% СВ Полимерная вода от умеренного до высокого, промывная фильтровальная ткань
Винтовой пресс 20-25% СВ 25-35% СВ Низкий полимер, мало промывочной воды, допускает жидкую подачу
Центрифуга 20-25% СВ 25-30% СВ Высокая мощность, чувствительность к песку
Ленточное глубокое обезвоживание высокого давления 30-40% СВ 35-45% СВ Высокополимерный, требует кондиционированного корма.
Пластинчатый фильтр-пресс 30-38% СВ 35-45% СВ Пакетная обработка, больше труда
Перевозка влажного кека на тонну сухого остатка 6 4 2 0 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% Сухие вещества в кеке (% сухого вещества)
Рассчитывается как 1 ÷ фракция сухого остатка. Кривая выравнивается: каждая дополнительная точка сухости выше 30% экономит меньше тоннажа, чем первые.

Кривая — это число, которое появляется в счете-фактуре. При 20% сухого вещества каждая сухая тонна превращается в пять влажных тонн; при 30% становится 3,3; при 40% оно становится 2,5. Для завода, производящего три тонны сухого продукта в день, повышение производительности с 20% до 30% приведет к удалению с дороги около пяти тонн мокрого кека каждый день — такая смена обычно окупается за модернизацию глубокого обезвоживания задолго до окончания срока службы.

Screw Press Sludge Dewatering Machine Машина для обезвоживания шлама винтового пресса Непрерывно работающий шнековый пресс, который сгущает и обезвоживает осадок, помогая поднять твердые частицы кека перед любым энергоемким этапом сушки. Посмотреть продукт →

Этап 3: сушка превращает проблему транспортировки в энергетическую проблему

~630 кВтч теоретическое тепло на тонну испаряемой воды
70-90% СВ типичная производительность низкотемпературной ленточной сушки
на 2/3 меньше влажный тоннаж по сравнению с 30% кеком при 90% сухом веществе

Сушка — единственный этап, который превращает осадок из влажного твердого вещества в продукт. Это также шаг, который чаще всего покупают по неправильной причине. Поскольку испарение является энергоемким, сушка имеет смысл только тогда, когда соблюдается хотя бы одно из трех условий: утилизация очень дорога или ограничена законом, высушенный материал имеет реальный путь повторного использования, такой как совместная обработка цементной печи или внесение в землю, или отходящее тепло доступно на месте с почти нулевыми предельными затратами.

Низкотемпературные ленточные сушилки, работающие при температуре примерно 40–75°C с тепловым насосом или рекуперацией отработанного тепла, являются распространенным выбором для муниципальных предприятий, поскольку они позволяют избежать проблем с запахом и летучими веществами, возникающих при высокотемпературной барабанной сушке. Установки камерного типа, использующие технологию вакуумной заморозки, подходят для небольших или контейнерных установок, где преобладает занимаемая площадь.

Одно практическое предостережение: высушенные твердые биологические вещества пыльны, гигроскопичны и могут повторно впитывать влагу, поэтому планируйте хранение и транспортировку до ввода сушилки в эксплуатацию, а не после нее.

Low Temperature Belt Type Sludge Drying Machine Низкотемпературная машина для сушки осадка ленточного типа Низкотемпературная ленточная сушилка с тепловым насосом, которая осушает и рециркулирует тепло, подходит для растений, которым необходимы высушенные твердые биологические вещества и может управлять их хранением. Посмотреть продукт →

Сначала уменьшите массу: изменения в процессе, которые уменьшают осадок до запуска любого оборудования

Каждый килограмм сухих веществ, которых вы избегаете, — это килограмм, который вы никогда не сгущаете, не обезвоживаете, не сушите, не храните и не перевозите. Эти рычаги обычно дешевле, чем новое оборудование, и их часто упускают из виду:

  • Увеличьте возраст осадка. Увеличение времени удерживания твердых веществ существенно снижает наблюдаемый выход — типичные расчетные значения предполагают, что избыточный ил может сократиться на треть или более, когда SRT увеличивается с примерно 5 дней до примерно 20. Компромиссом является большая энергия аэрации и больший резервуар.
  • Проверка дозирования химикатов. Кондиционирование известью и железом добавляет реальную массу. Увеличение содержания сухих веществ на 20–30 % в результате кондиционирования известью является обычным явлением, и эта дополнительная масса снова оплачивается на каждом последующем этапе.
  • Контролируйте нитевидное набухание как можно раньше. Плохо оседающий ил плохо загустевает и плохо обезвоживается, поэтому одна и та же сухая тонна занимает больший объем в обоих концах поезда.
  • Не допускайте попадания песка и отсевов. Песок инертен, абразивен и его невозможно обезвоживать; каждая тонна, удаленная в классификаторе крупки, — это тонна, которая никогда не попадает в пресс.
  • Извлеките твердые вещества из надосадочной жидкости и фильтрата. Возврат мелочи руководителю завода просто рециркулирует массу и увеличивает потребность в полимере.

Что следует проверить перед покупкой системы уменьшения объема

Большинство разочаровывающих иловых проектов — это не отказы оборудования, а провалы в спецификациях. Четыре проверки улавливают большинство из них.

Проверки закупок, отделяющие гарантированный результат от сметы продаж; На каждый вопрос следует ответить в письменной форме перед заказом на покупку.
Проверить Почему это важно Попросите
Гарантийная основа Сухость кека, указанная для осадка в лучшем случае, редко сохраняется при контакте с реальным кормом. Метод испытания, тип осадка и распространяется ли гарантия на ваш осадок
Расход полимера Обычно самые большие эксплуатационные расходы после оплаты труда Килограммы полимера на сухую тонну, письменно
Поведение при частичной нагрузке Лишь немногие заводы работают на проектном уровне круглый год. Производительность и стабильность при подаче 40–50 % от проектной.
Качество фильтрата Твердые вещества, возвращаемые в головной цех, становятся скрытой рециркуляционной загрузкой. Концентрация взвешенных веществ и скорость обратного потока

Это также помогает сравнить с заводами, перерабатывающими аналогичный ил. Муниципальные и промышленные установки резко различаются по поведению «кека», и обзор реальных установок часто оказывается быстрее, чем чтение другого технического описания — очистка городских сточных вод ссылка и доставленный список проектов проекта являются полезной отправной точкой при выборе модернизации.

Часто задаваемые вопросы

Насколько упадет объем осадка с 1% до 5% твердых веществ?
Около 80%. Объем падает пропорционально увеличению концентрации твердых веществ, поэтому от 1% до 5% остается одна пятая от первоначального объема — 100 м³ становятся примерно 20 м³.
Какой степени сухости кека может достичь машина для обезвоживания осадка шнекового пресса?
Обычно 20-25% сухого вещества в отработанном активном иле и 25-35% сухого вещества в смешанном или первичном иле. Доза полимера и консистенция корма в любом случае изменяют результат на несколько пунктов.
Стоит ли сушка осадка затрат на электроэнергию?
Только тогда, когда утилизация дорога или ограничена, или когда доступно отходящее тепло. Сушка сокращает тоннаж влажного продукта примерно на две трети по сравнению с 30% кека, но для испарения требуется около 630 кВтч тепла на тонну удаленной воды.
В чем разница между сгущением осадка и обезвоживанием осадка?
Утолщение removes free water to 3-6% DS using gravity, flotation or mechanical screening. Dewatering applies pressure or centrifugal force plus polymer to reach 20-35% DS.
Как можно уменьшить объем осадка без строительства новых резервуаров?
Оптимизируйте возраст осадка и скорость возврата, пересмотрите дозирование химикатов, улучшите удаление песка и используйте мобильные или обезвоживающие установки для предварительного концентрирования для пиковых нагрузок вместо увеличения гражданских мощностей.
Почему мой завод производит больше осадка, чем запланировано?
Распространенными причинами являются более короткий возраст осадка, чем расчетный, дозирование большого количества коагулянта или извести, добавляющее сухую массу, недооцененная нагрузка ХПК или тумана, а также плохое загущение, которое приводит к увеличению объема, а не массы.
Давай поговорим

Просто поздоровайся, и мы начнем плодотворное сотрудничество. Начните свою собственную историю успеха.