Cách chọn máy ép trục vít theo lượng chất rắn khô chứ không phải theo dòng nước thải

Tại sao m³/h lại là cách sai để xác định kích thước máy ép trục vít

Máy ép trục vít nhận bùn chủ yếu là nước. Tỷ lệ chất rắn thực tế có thể khác nhau rất nhiều tùy thuộc vào quy trình xử lý, phương pháp cô đặc, nguồn nước thải và thiết bị đầu nguồn.

Xét hai dòng bùn:

Dòng thủy lực giống hệt nhau, nhưng Bùn B chứa chất rắn khô nhiều hơn khoảng tám lần. Do đó, tải vít, nhu cầu nén, yêu cầu polymer, sản xuất bánh và tải xả là hoàn toàn khác nhau.

kg-DS/h có nghĩa là gì?

DS là viết tắt của chất rắn khô . Đơn vị kg-DS/h mô tả có bao nhiêu kg vật liệu khô thực tế đi vào máy khử nước mỗi giờ.

Một mét khối bùn không có nghĩa là một mét khối chất rắn. Hầu hết khối lượng đó là nước.

Để ước tính đơn giản, nếu mật độ bùn gần với nước:

Những giá trị này là ước tính kỹ thuật đơn giản hóa. Mật độ và thành phần bùn thực tế có thể khác nhau, đặc biệt đối với bùn giàu khoáng chất, nhiều dầu mỡ hoặc kết tủa hóa học.

Cách tính tải lượng chất rắn khô

Khi đã biết nồng độ bùn cấp, lượng chất rắn khô có thể được ước tính từ lưu lượng bùn và phần trăm chất rắn.

Ví dụ 1: 4 m³/giờ ở 1,5% Chất rắn

Ví dụ 2: 4 m³/h ở 4% Chất rắn

Cả hai dòng đều có cùng lưu lượng thủy lực 4 m³/h, tuy nhiên bùn thứ hai chứa lượng chất rắn khô nhiều hơn gấp đôi.

Tính toán này phải là một trong những bước đầu tiên trong bất kỳ RFQ khử nước bùn nào.

Tại sao nồng độ bùn thay đổi công suất máy ép trục vít rất nhiều

Máy ép trục vít không chỉ đơn giản là bơm bùn từ bên này sang bên kia. Nó phải tách nước dần dần trong khi vận chuyển và nén chất rắn.

Khi nồng độ chất rắn tăng lên, một số tải trọng sẽ tăng cùng lúc:

• tải trọng truyền vít;
• khả năng chống nén;
• khối lượng xả bánh;
• nhu cầu polyme;
• ma sát bên trong phần khử nước;
• chất rắn bị giữ lại bởi cấu trúc vòng hoặc màn hình.

Điều này có nghĩa là một máy có thể có khả năng tiếp nhận m³/h bùn rất loãng tương đối cao nhưng m³/h bùn đậm đặc thấp hơn nhiều.

Các loại bùn khác nhau hoạt động khác nhau ngay cả ở cùng một kg-DS/h

Tải chất rắn khô là điểm khởi đầu chính xác, nhưng nó không phải là thông số định cỡ duy nhất. Hai dòng bùn ở tốc độ 100 kg-DS/h vẫn có thể hoạt động rất khác nhau trong quá trình khử nước.

Bùn hoạt tính thải

Bùn sinh học chứa các tế bào, các chất polyme ngoại bào và một lượng lớn nước liên kết. Ngay cả khi lượng chất rắn khô ở mức vừa phải thì việc loại bỏ nước vẫn có thể gặp khó khăn.

Bùn DAF

Bùn DAF có thể chứa chất béo, dầu, mỡ, chất rắn thực phẩm hoặc chất kết bông được tạo ra về mặt hóa học. Nó có thể nhẹ và nổi ở thượng nguồn nhưng dính và khó nén trong máy khử nước.

Bùn kết tủa hóa học

Hydroxit kim loại, kết tủa phốt pho và chất rắn khoáng có thể làm tăng mật độ và thay đổi cấu trúc bánh. Tính mài mòn và tải trọng vô cơ cũng có thể trở nên quan trọng hơn.

Điều hòa polymer có thể thay đổi công suất máy ép trục vít hiệu quả

Nhiều dòng bùn cần được xử lý bằng polymer trước khi đi vào phần khử nước. Polymer giúp các chất rắn mịn kết hợp thành khối mạnh hơn và giải phóng nước tự do hiệu quả hơn.

Điều hòa tốt có thể:

• cải thiện khả năng thu giữ chất rắn;
• tăng độ trong của dịch lọc;
• hỗ trợ quá trình hình thành bánh ổn định;
• giảm tổn thất chất rắn qua các khoảng trống vòng;
• cải thiện thông lượng thực tế.

Loại polymer cũng có vấn đề. Việc tăng liều lượng không thể bù đắp vô thời hạn cho loại polymer không phù hợp với bùn.

Nồng độ chất rắn thức ăn nào là tốt nhất cho máy ép trục vít?

Không có tỷ lệ phần trăm chất rắn cấp liệu lý tưởng duy nhất cho mỗi máy ép trục vít và mỗi loại bùn. Nồng độ tốt nhất phụ thuộc vào thiết kế máy, tính lưu biến của bùn, phản ứng polyme và kết quả tạo bánh yêu cầu.

Nếu bùn quá loãng

Máy phải xử lý một lượng nước lớn để thu hồi một lượng chất rắn tương đối nhỏ.

Điều này có thể:

• tăng tải thủy lực;
• giảm thông lượng chất rắn hiệu quả;
• tăng thời gian vận hành máy bơm;
• tăng thể tích dung dịch polyme;
• làm cho phần khử nước kém hiệu quả hơn.

Nếu bùn quá đậm đặc

Bùn rất đậm đặc có thể trở nên khó bơm, trộn và điều hòa. Polymer có thể không phân bố đều và tải trọng vít có thể tăng lên nhanh chóng.

Khi làm dày trước giúp

Làm đặc trước có thể làm giảm đáng kể lượng chất lỏng đi vào máy ép trục vít.

Ví dụ, giả sử sản lượng chất rắn khô hàng ngày là 200 kg.

Chất rắn khô giống nhau nhưng thể tích thủy lực thay đổi đáng kể.

Tại sao lượng chất rắn khô cao nhất lại quan trọng hơn mức trung bình hàng ngày

Một lỗi định cỡ phổ biến khác là chia sản lượng chất rắn hàng ngày cho 24 giờ ngay cả khi máy ép trục vít không hoạt động liên tục.

Giả sử một nhà máy xử lý nước thải sản xuất:

Chia cho 24 sẽ có:

Nhưng máy chỉ có 8 giờ để xử lý bùn:

Do đó, công suất hoạt động cần thiết thực tế cao hơn khoảng ba lần so với mức trung bình gây nhầm lẫn trong 24 giờ.

Nhà thiết kế cũng nên xem xét:

• xả bùn theo mẻ;
• thể tích bể chứa bùn;
• thời gian ngừng hoạt động làm sạch;
• thời gian bảo trì;
• lịch hoạt động cuối tuần;
• sự phát triển của chất rắn trong tương lai.

Không kích thước máy ép chính xác ở mức 100% công suất danh nghĩa

Máy ép trục vít được chọn chính xác ở mức tải chất rắn tối đa dự kiến có thể có rất ít tính linh hoạt khi vận hành.

Điều kiện bùn thực tế thay đổi với:

• khối lượng sản xuất;
• đặc điểm nước thải theo mùa;
• hiệu suất quá trình sinh học;
• định lượng hóa chất;
• tuổi bùn;
• nồng độ FOG;
• tỷ lệ chất rắn thức ăn.

Do đó, biên độ vận hành phù hợp nên được lựa chọn dựa trên tính biến đổi của bùn và tầm quan trọng của lượng dư thừa.

Các nhà máy quan trọng cũng có thể yêu cầu nhiều máy ép hoặc công suất dự phòng để quá trình khử nước có thể tiếp tục trong quá trình bảo trì.

Kích thước máy ép trục vít cũng phải phù hợp với mục tiêu về bánh và lọc

Thông lượng không phải là mục tiêu hiệu suất duy nhất. Người mua cũng nên xác định những gì họ mong đợi từ bánh và dịch lọc đã khử nước.

bánh rắn

Bánh khô hơn có thể làm giảm khối lượng vận chuyển và xử lý bùn, nhưng độ khô của bánh cao hơn có thể yêu cầu lực nén nhiều hơn, tốc độ vít thấp hơn, điều hòa mạnh hơn hoặc thời gian lưu lâu hơn.

Chất lượng lọc

Nếu có quá nhiều chất rắn thoát ra qua các khoảng trống khử nước, TSS sau lọc sẽ tăng lên và những chất rắn đó có thể quay trở lại phía trước nhà máy xử lý nước thải.

Những mục tiêu này có thể cạnh tranh với nhau. Cấu hình chỉ được tối ưu hóa để đạt công suất tối đa có thể không tạo ra bánh khô nhất.

Ví dụ đã thực hiện: Chọn máy ép trục vít sau hệ thống DAF

Hãy xem xét một nhà máy xử lý nước thải chế biến thực phẩm, trong đó hệ thống DAF tạo ra bùn nổi sẽ được đưa đến máy ép trục vít.

Bước 1: Tính tải lượng chất rắn khô tức thời

Bước 2: Kiểm tra chéo việc sản xuất chất rắn hàng ngày

Nếu hệ thống bùn tạo ra khoảng 1.200 kg DS/ngày và máy ép hoạt động trong 10 giờ:

Hai phép tính đều giống nhau, mang lại sự kiểm tra chéo hữu ích.

Bước 3: Không chọn riêng máy có công suất 120 kg-DS/h

Lựa chọn cuối cùng vẫn cần phải xác nhận:

• liệu bùn có phải là bùn DAF giàu FOG hay không;
• phản ứng polymer thực tế;
• chất rắn bánh cần thiết;
• nồng độ chất rắn cực đại;
• giờ hoạt động hàng ngày;
• yêu cầu bảo trì;
• liệu công suất dự phòng có cần thiết hay không.

Thông tin gì nên được bao gồm trong RFQ máy ép trục vít?

RFQ hoàn chỉnh cho phép nhà cung cấp đánh giá nhiệm vụ khử nước thực tế thay vì chỉ khớp máy với một số lưu lượng.

Các lỗi định cỡ máy ép trục vít thường gặp