Насосы для обезвоженного
осадка
На очистных сооружениях обезвоженный осадок получается на заключительном этапе, в конце процесса очистки сточных вод. Осадок может обезвоживаться с помощью трех основных систем. 1) Центрифуга/ декантер Работа декантера для разделения продукта на две фазы (твердое вещество-жидкость) основана на принципе центробежной силы. Загрузка центрифуги осуществляется объемным насосом, производительность которого может быть адаптирована с помощью частотного преобразователя исходя из потребностей центрифуги. На выходе из декантера обезвоженный шлам от 20 до 30 % сухого вещества. 2) Ленточный фильтр-пресс Загрузка ленточных прессов и транспортировка обезвоженного осадка происходит аналогично центрифугам. Обезвоженный шлам после ленточного пресса содержит около 25%. 3) Фильтр-прессы (камерные фильтр-прессы/диафрагменные фильтр-прессы) Из всех типов оборудования для обезвоживания, наиболее сухой шлам получается после камерных фильтр-прессов. Содержание сухих веществ на выходе из фильтр-пресса 40-45%. |
Транспортировка обезвоженного шлама
В случае транспортировки обезвоженного шлама до места хранения на расстояния всего 10–12 м по прямому участку чаще всего применяется простой шнековый или ленточный конвейер.
Однако, когда дело доходит до транспортировки осадка за угол или через стену, или когда необходимо обеспечить отсутствие запах и загрязнения окружающей среды необходимо использовать систему насосов и трубопроводов.
Насосы для обезвоженного осадка:
Для обезвоженного осадка чаще всего используются поршневые, эксцентрико-шнековые (одновинтовые), роторно-лопастные насосы .
Поршневые насосы обладают очень хорошей производительностью и способны выдерживать экстремально высокие давления и абразивное воздействие среды. Главным минусом является стоимость при покупке и высокие расходы в эксплуатации.
Роторно-лопастные и эксцентрико-шнековые насоса имеют ряд ограничений по давлению, но цена значительно ниже и обслуживание агрегата легче.
Сложности при работе с обезвоженным осадком.
1) Попадание осадка в насос
Обезвоженный осадок не текуч. Следовательно он не может попасть в насос самотеком.
Рекомендуется использовать насос с дополнительным шнековым транспортером и бункером загрузки. Для роторно-лопастного насоса это будет отдельный агрегат со своим приводом, скорость которого необходимо контролировать с помощью частотного преобразователя и держать ее выше, чем скорость вращения роторов.
В случае c эксцентрико-шнековым насосом, подающий шнек соединен напрямую с электродвигателем насоса и с валом насоса.
Размеры бункера выполняются производителями насоса согласно желаниям заказчика. Чаще всего для получения продукта от центрифуг размер бункера составляет 500 x 250 мм. В случае ленточных прессов ширина бункера также составляет около 250 мм, но длина равна ширине ленточного пресса (примерно до 2 м и более)
Боковые стенки бункера выполняются как можно более крутыми, чтобы избежать прилипания осадка к стенкам.
2) Высокие давления из-за трения
Обезвоженный осадок имеет очень высокую вязкость и приводит к высоким потерям на трение движении его через трубы. По этой причине диаметр напорной трубы должен быть чрезвычайно большим по отношению к зависимости от объема подачи (например, диаметр 200 мм для расхода 2,5 м/ч). Но даже при больших диаметрах, при скоростях потока около 0,02 м/сек только потери давление на трения могут составлять от 0,5 до 1 бар на каждый метр трубы.
Из-за этого очень эффективным решением для снижения потерь на трение в напорном трубопроводе является дозированная подача смазки. Смазочный материал впрыскивается снаружи в напорную трубу через 2–4 штуцера по диаметру трубы. Смазка образует слой между осадком и трубой. При использовании 0,5-1 % раствора полиэлектролита (флокулянта) и его впрыскивании в соотношении 1 % к потоку осадка давление, обусловленное трением, можно добиться снижения давления в напорном трубопроводе до 30–40 %. Например при текущем давлении в трубопроводе 10 бар, установка дозирования смазки в пограничный слой позволит снизить давление до 3 – 4 бар только. Тем самым снизится и энергопотребление привода насоса, что с лихвой окупит затраты на установку дозирования смазочного раствора.
В любом случае конструкция напорного трубопровода должна быть выполнена в форме, позволяющего минимизировать потери на трение и отвечать следующим требованиям:
— использовать диаметре трубы, который позволяет обеспечить скорость потока <= 0,02 м/сек.
— проектировать трубы с кратчайшим путем между насосом и шламохранилищем
— максимально уменьшить количество отводов и дополнительной арматуры
— используемые отводы должны имеющих большой радиус (2,5 x d или 5 x d)
— диаметр трубы остается неизменным по всей длине, без сокращения или расширения
3) Каждый осадок индивидуален
Каждый обезвоженный осадок имеет индивидуальную характеристику и свое собственное соотношение между содержанием сухого вещества и жидкостью. Поэтому насосное оборудование работающее с обезвоженным шламом важно подбирать с запасом на данные неизвестные
Выбор размера насоса:
При транспортировке обезвоженного осадка обязательно следует выбрать насос достаточной мощности.
— Скорость вращения рабочих органов не должна превышать 100 об/мин
— Насос нужно подбирать при условия, что рабочее давление составляет не более 50 % расчетного давления насоса.
Добавление/смешивание извести
На многих предприятиях в обезвоженный осадок добавляют известь. Речь идет об извести в форме CaO. Эта известь вытягивает дополнительную воду из осадка при соединении атомов водорода из H2O (воды) с CaO при построении CaOH. Это «экзотермическая реакция», при которой шлам дополнительно нагревается. Основная цель — увеличение содержания сухого вщества и «стабилизация» осадка. Процесс биологического гниения на какое-то время угнетается и осадок перестает издавать неопрятный запах .
Известь предпочтительно смешивать в приемном бункере насоса при использовании подающего шнека. Дозирование извести осуществляется отдельной шнековой транспортной системой со специальным затворным клапаном на конце. Этот клапан предотвращает попадание влаги в результате экзотермической реакции в систему дозирования извести, поскольку в противном случае система будет заблокирована. Дозирование извести обычно контролируется в зависимости от температуры осадка в напорной трубе.
Для достижения оптимального смешивания извести со шламом подающий шнек должен быть выполнен в виде полого шнека для таких применений. Шнек должен перекачивать больший объем, чем может вместить насос. Часть осадка будет выдавлена обратно через полый подающий и между шнеком и корпусом, что приводит к циркуляции с приемлемым эффектом смешивания. В таких случаях необходимо следить за тем, чтобы уровень осадка в бункере всегда находился на уровне верхней части подающего шнека. Для этого используют ультразвуковой датчик, подающий управляющий сигнал в систему привода насоса.
Важные моменты при перекачке обезвоженного осадка
Отвод жидкого осадка!
На этапе запуска и на этапе промывки центрифуги образуется очень жидкий осадок, который попадает в приемный бункер и подается к насосу. При относительно небольшой скорости вращения рабочих органов, насоса не способен создать достаточного давление для выдавливания сгущенного осадка из заполненной этим осадком трубы. По этим причинам мы настоятельно рекомендуем установить сливной клапан сразу после насоса С помощью этого клапана можно слить воду и жидкий осадок.
Контролируйте работу и останов системы!
Шлам, обработанный известью, может затвердеть в трубе во время остановки оборудования, что приведет к проблемам при повторном запуске. Поэтому перед выключением, система должна работать без извести до тех пор, пока напорная труба будет заполнена не содержащим известь осадком. В качестве альтернативы вы можете опорожнить напорную трубу с помощью сжатого воздуха.
Пример конструкции роторного-лопастного насоса для работы с обезвоженным осадком
На чертеже показан типичный насос с приемным бункером, шнековым транспортером и системой дозирования смазки.
Задача:
Транспортировка обезвоженного осадка с содержанием сухого вещества 20–25 % плюс смешивание с известью
|
вопросы?