Техническая статья
Обезвоживание осадка — это не однократное прессование после прямой подачи осадка в оборудование, а непрерывный процесс, состоящий из химической подготовки, флокуляции, предварительного дренажа, механического прессования, сбора фильтрата и обработки осадочного кека. Неправильное управление любым звеном может повлиять на состояние фильтрата, формирование кека и стабильность работы системы.
Шаг 1: приготовление и дозирование флокулянта
Мелкие частицы в осадке обычно требуют химической подготовки для более эффективного разделения твёрдой и жидкой фаз. Система приготовления флокулянта готовит реагент в раствор, подходящий для дозирования, и дозирует его в соответствии с состоянием поступающего осадка. Тип и доза реагента не должны устанавливаться только по опыту: их следует испытывать и корректировать с учётом источника осадка, концентрации твёрдых веществ, вязкости, содержания масла, содержания волокон и целевого эффекта обезвоживания.
Шаг 2: смешивание и флокуляция
После добавления флокулянта в осадок необходимо надлежащее смешивание для полного контакта с частицами осадка и образования видимых хлопьев определённой прочности. При слишком высокой интенсивности смешивания уже образованные хлопья могут разрушаться; при недостаточном смешивании и неравномерном распределении реагента могут возникать мутный фильтрат, вынос осадка или нестабильное обезвоживание. При проектировании следует комплексно учитывать способ смешивания, время пребывания и колебания подачи осадка.
Шаг 3: гравитационный дренаж или предварительное сгущение
Удаление свободной воды до приложения более высокого механического давления может заметно снизить гидравлическую нагрузку на последующем участке прессования. Ленточное оборудование обычно имеет зону гравитационного дренажа; шнековое оборудование с подвижными кольцами выводит фильтрат через зазоры между кольцами в зоне сгущения; в некоторых проектах перед обезвоживающей машиной устанавливают независимое ленточное, барабанное или шнековое оборудование для сгущения. Необходимость независимого сгущения определяется по концентрации твёрдых веществ в поступающем осадке, производительности и требованиям к стабильной подаче на последующее оборудование.
Шаг 4: механическое прессование
Механическое прессование является ключевым этапом дальнейшего удаления воды из осадка и формирования осадочного кека. Шнековая машина для обезвоживания осадка с подвижными кольцами постепенно формирует давление посредством продвижения шнековым валом, дренажа через зазоры между кольцами и противодавления; ленточная машина для обезвоживания осадка реализует непрерывное обезвоживание посредством фильтровальной ленты, роликов и зон последовательного прессования; оборудование для барабанного сгущения и обезвоживания объединяет переднее барабанное сгущение с последующим механическим обезвоживанием. Для проектов, требующих более низкого содержания влаги в кеке, после первичного обезвоживания может быть установлено высоконапорное глубокое обезвоживание, однако одновременно необходимо проверить свойства кека и способ последующей утилизации.
Шаг 5: выгрузка кека и обработка фильтрата
Обезвоженный осадочный кек может направляться шнековым конвейером, скребковым конвейером или другими способами на временное хранение, глубокое обезвоживание, низкотемпературную сушку или окончательную утилизацию. Отделённый фильтрат обычно возвращается в систему очистки сточных вод, поэтому проект системы также должен учитывать колебания качества фильтрата, место возврата и мгновенную нагрузку. Если уделять внимание только самой машине обезвоживания и игнорировать транспортировку, промывку, дренаж и возврат, легко возникают проблемы сопряжения на объекте.
Почему различное оборудование демонстрирует разные рабочие характеристики
Конструкция оборудования — лишь часть факторов, влияющих на результат. Концентрация твёрдых веществ в поступающем осадке, состояние флокуляции, нагрузка по абсолютно сухому осадку, время работы, механическое давление и рабочие параметры меняют фактические показатели. Обычное шнековое оборудование с подвижными кольцами подходит для многих проектов с низкоскоростной непрерывной работой; ленточное оборудование больше подходит для непрерывной обработки и большей производительности; для осадка с низкой концентрацией, вязкого, маслосодержащего или с высоким содержанием неорганических веществ можно оценить безизносную шнековую конструкцию SRD, чтобы снизить риск износа и засорения при традиционном шнековом применении.
Информация, необходимая перед подбором оборудования
- Источник осадка, производственный процесс и наличие масла, волокон, песка или высокой доли неорганических веществ;
- концентрация твёрдых веществ в поступающем осадке, суточное количество осадка, ежедневное время работы или количество абсолютно сухого осадка;
- имеющиеся реагенты, способ дозирования, результат флокуляции и доступные образцы осадка;
- целевое состояние кека, место возврата фильтрата и конечный путь утилизации;
- площадка, высота монтажа, электроснабжение, промывочная вода, дренаж и требования к автоматизации.
Заключение
Стабильное обезвоживание осадка обеспечивается взаимодействием процесса и оборудования: предварительная подготовка определяет условия хлопьеобразования, гравитационный дренаж снижает гидравлическую нагрузку, механическое прессование формирует кек, а транспортировка и возврат фильтрата обеспечивают замкнутость системы. SFC рекомендует при выборе одновременно оценивать свойства осадка, химическую подготовку, механическое обезвоживание и последующую утилизацию, а не сравнивать только внешний вид оборудования или отдельные параметры.