Чому децантаційний відцентровий розділювач є важливим у очищенні стічних вод?

Серед усіх технологій очищення у сфері стічних вод децантаційний відцентровий розділювач є одним із провідних рішень на ринку завдяки своїй універсальності у роботі з різними типами шламу. Крім того, можливість безперервної роботи робить його улюбленим вибором сучасних очисних споруд. Що робить це обладнання такою цінністю? Поговоримо про це.

Як працює децантаційний відцентровий розділювач типу LWZ Screen

Центрифуга-сепаратор серії LWZ призначена для безперервної роботи, що дозволяє постійне подавання осаду та безперервне вивантаження. Як інноваційне поєднання відцентрового осадження та відцентрового фільтрування, це обладнання поєднує переваги обох технологій з взаємодоповнюючим дизайном — для покращення ефекту розділення, підвищення ефективності сепарації та розширення сфери застосування, що в кінцевому підсумку забезпечує оптимальну продуктивність. Вона здатна обробляти суспензії в різних галузях, у тому числі очищення муніципальних стічних вод, різноманітні промислові стоки, харчова промисловість, а також гірничодобувна, металургійна та сольова промисловість. Завдяки вбудованому секційному екрану, вона чудово підходить для сценаріїв високопродуктивного безперервного знешламлення, забезпечуючи глибоке розділення твердої та рідкої фаз з винятковим ступенем сухості твердих відходів.

Процес розділення відбувається у двох синергетичних етапах. По-перше, суспензія подається в центрифугу через патрубок подачі та потрапляє в зону осадження барабана. Усередині швидкобіжного барабана матеріали з різною густиною утворюють окремі шари. Під дією потужної відцентрової сили важчі тверді частинки відштовхуються до стінки барабана й осідають, тоді як більша частина очищеної рідини виводиться через переливний отвір у великому кінці барабана. На другому етапі осілі тверді частинки транспортуються шнеком (що працює з трохи відмінною швидкістю порівняно з барабаном) до циліндричної секції з ситом. Тут залишкова волога в концентрованих твердих речовинах додатково відділяється крізь сито під дією відцентрової сили, а фільтрована рідина виводиться окремо. Цей двостадійний процес забезпечує не лише повне розділення твердої та рідкої фаз, але й підтримує трифазне розділення за потреби, із значно нижшим вмістом вологи в твердій фазі порівняно з традиційними відстійниками.

Ключ до його вищої продуктивності полягає в точній різниці швидкостей між барабаном і гвинтовим конвеєром. Більшість систем використовують два двигуни або гідравлічні диференціали для точного налаштування цієї різниці швидкостей, адаптуючись до характеристик різних типів шламів та вимог до матеріалів. Такий точний контроль дозволяє сепаратору-відцентровіджувачу LWZ обробляти широкий спектр матеріалів — від липких біологічних шламів та абразивних промислових відходів до кристалічних, гранульованих або волокнистих суспензій з вмістом твердих речовин у діапазоні від 5% до 60 мас.%. Він вирізняється як одне з найефективніших сепараційних обладнань на ринку, забезпечуючи стабільні та надійні результати навіть у складних умовах експлуатації.

Відцентрові установки мають переваги, які тримають їх на вершині галузі

Центрифуги вирізняються своєю здатністю до безперервної роботи без перерв на великій швидкості. Не потрібен цикл очищення та вивантаження, немає громіздких технологічних пауз і перерв для стоячого обслуговування. Стабільні та точні результати. Це є важливим як для муніципальних, так і для великомасштабних операцій.

Центрифуги також вирізняються простотою та легкістю у технічному обслуговуванні. Завдяки більш міцній конструкції та мінімальній кількості деталей, вони потребують лише регулярного контролю. Моделі преміум-класу оснащені повною системою безпеки, виявленням вібрації, контролем температури підшипників, захистом від перевантаження двигуна. Саме ці функції безпеки та обслуговування вирізняють модель за надійністю та ефективністю.

Коли справа доходить до різноманітності, ці сепаратори-відцентрифуги володіють нею в повній мірі. Вони можуть обробляти тонкі олійні суспензії, волокнисті матеріали та абразивні частинки, не напружуючись. Вони навіть можуть точно налаштовувати бажану ефективність за допомогою регулювання швидкості, замість витрати часу на складні налаштування керування швидкістю для отримання потрібного розділення. Їх можна використовувати з різноманітними матеріалами: відділення крохмалю від води, розділення риби та навіть очищення стічних вод. Усе це робить їх універсальним доповненням до будь-якого харчового виробництва.

Сепаратори-відцентрифуги також є досить компактними. Усі компоненти, необхідні для завершення процесу розділення, інтегровані в конструкцію, що дозволяє значно економити вільний простір на підлозі. Їх можна встановити трохи простіше, пропускаючи використання громіздких фундаментних болтів. Моделі з гумовими амортизаторами дозволяють використовувати обладнання без фундаментних болтів, знижуючи витрати на встановлення та амортизацію вібрації.

Різноманітні застосування у очищенні стічних вод

Муніципальні установки для очищення стічних вод (УОСВ) залежать від сепараторних відцентрифуг для управління великими обсягами побутових дрібних відходів, що утворюються щодня. Муніципальні УОСВ використовують сепараторні відцентрифуги для ущільнення та знешоднення дрібних відходів, що зменшує загальний об'єм дрібних відходів. Таким чином, сепараторні відцентрифуги здатні знизити витрати на утилізацію та обсяг відходів безпосередньо на місці. З огляду на ці фактори, значення цього застосування для зменшення тиску міських відходів буде продовжувати зростати. Крім того, посилення екологічних норм і швидке зростання міського населення також сприяють зростанню попиту.

Кожна галузь має свій унікальний набір викликів, і обробка промислових відходів не є винятком. На щастя, сепаратори-декантери цілком здатні впоратися з цим завданням, а розділення цінних побічних продуктів від технологічних потоків можливе без порушення стандартів очищення стічних вод та вимог до їх скидання. Наприклад, виділення міцелію з ферментаційного бульйону під час виробництва антибіотиків — це ефективний спосіб запобігти потраплянню відходів на сміттєзвалища. Також значні екологічні та економічні переваги дає відновлення залишків алкоголю та отримання білків із відходів харчової промисловості.

У гірничодобувній та гірничо-збагачувальній промисловості процеси зневоднення вугільної суспензії, обробки відходів та класифікації рудної суспензії всі базуються на використанні сепараційних відцентрових установок. Можна легко оцінити інженерну експертизу, що демонструється у проектуванні та виготовленні цих машин — з міцним, стійким до абразивного зносу шнеком та захисним зносостійким покриттям, адже ці галузі є одними з найважчих у машинобудуванні. Їхня довговічність гарантує сталу продуктивність у найскладніших галузях з нещадним економічним середовищем.

Децентрувані відцентрові пристрої також забезпечують обробку спеціалізованих, добре вивчених відходів, що утворюються під час бурових робіт, особливо в нафтогазовій промисловості. Відпрацьовані бурові розчини та забруднена вода також підлягають регулюванню, а децентрувальні відцентрові пристрої забезпечують необхідну обробку безперервним чином, щоб встигати за темпами бурових робіт, запобігаючи завданню шкоди навколишньому середовищу та дотримуючись екологічних норм щодо скидання або повторного використання води.

Порівняльні технології з децентрувальними відцентровими пристроями

У порівнянні з фільтр-пресами, сепаратори-відцентрифуги забезпечують переваги у безперервній роботі та зменшенні трудовитрат. Тоді як фільтр-преси працюють партіями й вимагають значної участі оператора через необхідність зупинки для вивантаження коржа та очищення тканини, сепаратори-відцентрифуги працюють безперервно з мінімальним втручанням оператора. Загальна продуктивність процесу підвищується, а простої через заміну фільтрувальних матеріалів виключаються. Це принципова відмінність для технологічного обладнання, де оператор орієнтований на продуктивність і автоматизацію. Ось і все, фільтрація виконана!

Дискові стаканні відцентрові роздільники відрізняються від інших технологій тим, що призначені для зовсім іншого застосування. Вони видаляють дрібні частинки та розділяють рідкісні суміші. Проте, як правило, вони працюють із дуже низькими відсотками концентрації твердих речовин (зазвичай нижче 2%). З іншого боку, седиментаційні відцентрові роздільники здатні видаляти та переробляти більш важкі тверді включення з концентрацією понад 2% і безперервно вивантажують ущільнені тверді речовини, не припиняючи подачу.

Завдяки оптимізованим конструкціям, седиментаційні відцентрові роздільники значно просунулися в напрямку підвищення енергоефективності. Розробка нових стратегій керування спрямована на покращення енергоефективності, а також зменшення активної потужності, необхідної для розділення компонентів.

Існує більше портативних відцентрових рішень, що дозволяє використовувати їх у більшій кількості застосувань, ніж раніше. Під час обстеження муніципальних каналізаційних мереж з'явилися також портативні відцентрові установки для очищення води. Відцентрові відстійники, хоча й не повністю замінюють відцентрові установки для очищення води, також стали портативними. Установки для очищення води є цілком портативними, працюють від акумулятора і важать менше 5 кг, щоб забезпечити їх використання безпосередньо на місці та проведення аналізу якості води на місці, забезпечуючи своєчасний аналіз якості води в полі.

Як інновації впливають на продуктивність відцентрових відстійників

Останні досягнення в науці про матеріали сприяли розвитку сучасних сепараторів-відцентрифуг. Наприклад, барабани та шнекові конвеєри почали виготовляти з дуплексних нержавіючих сталей, стійких до корозії. Ці матеріали краще витримують хімічні речовини, що застосовуються у процесах очищення стічних вод, особливо в промислових потоках або при хімічній обробці. Для роботи з високостійкими матеріалами виробники використовують спеціальні сплави, стійкі до зносу, які вбудовуються в поверхні подачі, щоб збільшити термін служби та зберегти ефективність процесу сепарації.

Останні досягнення в галузі технологій приводу забезпечили небачений рівень керування. Сучасне обладнання використовує незалежні приводи для барабана та конвеєра, що дозволяє операторам окремо регулювати швидкість конвеєра й барабана. Це дає змогу точно керувати різницею швидкостей, що впливає на сухість твердих відходів, прозорість рідини та загальну гнучкість процесу. Така гнучкість є вирішальною під час обробки сезонних коливань активного мулу або різних промислових стоків.

Прогрес у галузі засобів вимірювання та систем керування був феноменальним. Сучасні децантерні відцентрові установки оснащені багатопараметричними системами контролю, які реєструють і архівують швидкість обертання, різницю швидкостей, рівень вібрації, температуру двигуна та крутний момент на шнековому конвеєрі. Ці системи можуть автоматично закривати запобіжні клапани та вимикати децантер у разі перевищення параметрів, щоб уникнути витратних ремонтів. Крім того, завдяки впровадженню програмованих логічних контролерів повністю автоматизоване керування — включаючи запуск, зупинку та оперативне регулювання бажаних експлуатаційних параметрів — стало нормою.

Незмінне прагнення до знань продовжує оптимізувати експлуатаційний потенціал сепараторів-відцентрифуг. Складні методи обчислювального моделювання тепер повністю інтегровані в процеси інженерного проектування. До них належать моделювання динаміки рідин (Computational Fluid Dynamics) та метод дискретних елементів, що дозволяють візуалізувати надзвичайно складні багатофазні потоки всередині обертового барабана системи. Ці важливі аналітичні дані з передових симуляцій часто неможливо отримати експериментальним шляхом, проте вони покращують конструкцію барабана та характер потоків, забезпечуючи високу ефективність розділення різних типів шламу.

Погляд у майбутнє: майбутнє сепараторів-відцентрифуг у управлінні стічними водами

Відновлення ресурсів та циклова економіка

Утилізація ресурсів ставить сепаратори-відстійники на перше місце в економіці замкнутого циклу. Сучасні об'єкти розглядають шлам як ресурс, а не як відходи. Сепаратори-відстійники допомагають концентрувати органічну речовину з шламу для анаеробного зброджування з метою отримання біогазу або органічного компосту. У деяких випадках вони допомагають вилучати та компостувати важливі ксенобіотичні складові, такі як рідкісноземельні елементи з фосфорнокислого шламу, а також забруднюючі речовини.

Дотримання суворіших екологічних норм

У всьому світі екологічне законодавство стає все суворішим щодо утилізації шламу та необхідного рівня обробки й видалення забруднюючих речовин. Універсальне використання відцентрових сепараторів відповідає новим нормативним вимогам. Дослідження показали значний ступінь видалення органічних забруднювачів під час обробки стічних шламів, а також істотне зниження небезпечних забруднювачів було задокументовано в науковій літературі після відцентрового обезводнення. З посиленням уваги до мікрозабруднювачів і органічних забруднювачів у біомасі ця технологічна можливість набуватиме все більшого значення.

Інтеграція з іншими процесами обробки

Спільний процес обробки шламу стане наступним великим викликом! Процеси більше не будуть виконуватися незалежно, і багатоступенева обробка за допомогою відстійних центрифуг стане поширеною практикою! Наприклад, забруднення шламу, що утворився в результаті анаеробного зброджування, і необхідність попереднього знешодження перед подачею в установку термічного сушіння. Це приклад інтегрованих технологічних можливостей відстійних центрифуг. Такий спосіб переробки шламу також економічно вигідний!

Висновок

Здатність відстійних центрифуг працювати постійно та автономно з гнучкістю дозволяє цій технології залишатися на передовому краї в оптимізації відведень на полигони. Оскільки відновлення ресурсів стає все важливішою задачею, система відстійних центрифуг залишатиметься незамінною.