Как барабанные фильтры поддерживают эффективное отделение твердых частиц в системах очистки воды

Рассмотрим завод по переработке продуктов питания, который менял фильтровальные мешки на выпускной линии каждые три дня. Волна твердых частиц размером 200–500 микрон, поступающих из верхнего потока, захлестнула все последующие агрегаты; сумки были лишь последним симптомом. Барабанный фильтр подходящего размера, установленный перед существующим разрезанным мешком на этапе разделения, заменяется один раз в месяц. Этот результат не является чем-то необычным. Барабанные фильтры обеспечивают эффективное отделение твердых частиц в системах очистки воды, поскольку они непрерывно удаляют взвешенные твердые частицы с низкими потерями напора и минимальным вниманием оператора — при условии, что отверстие сита, площадь барабана и система обратной промывки соответствуют фактическому профилю сточных вод.

Что делает барабанный фильтр в линии очистки

Барабанный фильтр представляет собой вращающееся цилиндрическое сито, открытое с одного или обоих концов, с сетчатой или перфорированной панельной поверхностью. Барабан частично погружен в канал, резервуар или внутри герметичного сосуда. При вращении барабана сточные воды проходят через сито, а взвешенные твердые частицы остаются на поверхности. Система распыления или обратной промывки удаляет собранные твердые частицы, и фильтрат поступает в следующую технологическую установку.

Поскольку сетка постоянно очищается, барабанный фильтр может работать в течение длительного времени без ручного сгребания или замены наполнителя, типичного для рукавных фильтров и статических сеток. Это делает его естественным выбором для входной части муниципальных канализационных сооружений, промышленных линий и систем повторного использования воды.

Барабанные фильтры выполняют две отдельные задачи разделения. Во-первых, они действуют как защитные экраны, удаляющие волосы, волокна, ворсинки, песок и мусор, прежде чем эти материалы смогут засорить насосы, теплообменники, сопла и мембраны. Во-вторых, они осуществляют прямое разделение твердой и жидкой фаз, что позволяет снизить содержание взвешенных веществ настолько, чтобы стабилизировать биологическую очистку или очистить конечные сточные воды. В обеих ролях эффективность фильтра определяется отверстием сетки и гидравлической нагрузкой.

Автоматический барабанный фильтр для очистки сточных вод QXZL610*1220 Этот автоматический вращающийся барабанный фильтр обеспечивает регулируемую фильтрацию от 0,2 до 3 мм и производительность 50–200 м³/ч, что делает его идеальным для защиты последующего оборудования и стабилизации биологической очистки на муниципальных или промышленных предприятиях. Посмотреть продукт →

Где барабанные фильтры приносят наибольшую пользу

Барабанный фильтр заслужил свое место везде, где твердые частицы поступают неравномерно, а автоматический барьер, не требующий особого обслуживания, предпочтительнее ручной очистки. Наиболее распространенными позициями в системе водоочистки являются:

• Водозабор муниципальных сточных вод: барабанные сетки грубой и тонкой очистки удаляют отбросы перед удалением песка и первичным осветлением, защищая насосы и сокращая объем технического обслуживания на последующих этапах.
• Промышленные сточные воды: бумажные фабрики, текстильные фабрики и предприятия пищевой промышленности используют барабанные фильтры для восстановления волокон и удаления взвешенных твердых частиц перед биологической или химической очисткой.
• Сточные воды животноводства и сельского хозяйства: барабанный фильтр снижает содержание твердых частиц перед этапами переработки навоза и разделения жидкости и твердых веществ, повышая надежность каждого последующего агрегата.
• Предварительная обработка мембран и систем повторного использования: барабанные фильтры с более мелкой сеткой предотвращают преждевременное загрязнение мембран ультрафильтрации, нанофильтрации и обратного осмоса.

Барабанные фильтры не предназначены для удаления растворенных веществ или коллоидов размером меньше отверстия сетки. Их экономическая ценность заключается в удалении большого количества взвешенных частиц от крупных до мелких частиц при очень низких затратах энергии, защите остальной части линии очистки и обеспечении работы каждой последующей установки на проектную мощность.

Ключевые факторы проектирования и производительности

Три параметра определяют, будет ли барабанный фильтр работать или разочаровываться при непрерывной работе: отверстие сита, скорость гидравлической нагрузки и коэффициент обратной промывки.

Открытие экрана

Открытие экранаs typically range from about 60 microns to 2 mm. Fine screens in the 60–250 micron range capture small particles but need more open drum area and tolerate higher backwash flow. Coarse screens at 500 microns and above are less sensitive to fouling and suit high-solids streams where the goal is protection rather than polishing.

Гидравлическая скорость загрузки

Производительность барабанного фильтра выражается в кубических метрах на квадратный метр площади барабана в час (м3/м2/ч). Большинство агрегатов имеют производительность от 40 до 100 м3/м2/ч, с более низкими значениями для мелкой сетки и сложных твердых частиц. Выбор размера барабана с учетом пикового расхода, а не среднего расхода, почти всегда является более безопасным выбором.

Коэффициент обратной промывки

Вода обратной промывки обычно составляет от 1 до 5 процентов потока фильтрата. Повышение коэффициента является первым признаком того, что размер фильтра занижен, сетка засорена или подача изменилась. Относитесь к этому как к рабочему сигналу, а не просто к номеру конструкции.

Чем барабанные фильтры отличаются от другого сепарационного оборудования

Барабанные фильтры редко работают в одиночку. Понимание различий в технологиях разделения помогает предприятию спроектировать сбалансированную линию обработки твердых частиц, поскольку каждое устройство предназначено для разных фракций спектра твердых частиц.

Граница между барабанным фильтром и микросеткой не всегда четкая. На заводах часто барабанный фильтр на входе сочетается с сепаратором для удаления мелких частиц, находящимся дальше по потоку. Для волокнистых стоков или стоков с высоким содержанием органических веществ гидроциклонный сепаратор с наклонным ситом улавливает материал, который проходит через грубое барабанное сито, и возвращает более чистую жидкую фракцию на биологическую стадию.

Микрофильтрационный сепаратор твердой и жидкой фаз QXWL-800 для сточных вод Благодаря точности разделения 0,1–10 микрон и производительности 800 л/ч, это устройство подходит для удаления мелких твердых частиц после грубого просеивания, поддерживая стандарты повторного использования или сброса сточных вод в таких отраслях, как гальванотехника, пищевая и фармацевтическая промышленность. Посмотреть продукт →

Рекомендации по выбору очистных сооружений

Выбор барабанного фильтра – это задача по сопоставлению устройства с реальным объемом сточных вод, а не с усредненным образцом. На практике наибольшее значение имеют следующие факторы:

• Расход: используйте пиковый расчетный расход, включая ливневые или групповые сбросы, а не средний суточный расход.
• Загрузка твердых веществ: расчет килограммов сухих твердых веществ в час; высокие нагрузки требуют большей площади барабана и более мощной системы обратной промывки.
• Характеристики частиц: волокнистые и тягучие твердые частицы быстро забивают мелкую сетку, а абразивные твердые частицы сокращают срок службы сит.
• Материалы конструкции: используйте нержавеющую сталь 304 для общего применения и нержавеющую сталь 316 для агрессивных струй или потоков с высоким содержанием хлоридов; убедитесь, что фильтрующий материал совместим с химическим составом сточных вод.
• Автоматизация: контроль перепада давления и автоматическая обратная промывка сокращают время работы оператора и предотвращают чрезмерную обратную промывку.

Автоматический барабанный фильтр из нержавеющей стали с прочной сеткой и простым управлением обычно является наиболее надежным выбором для непрерывной работы. При сравнении заявленных характеристик проверьте, как производитель определяет отверстие сита, гидравлическую мощность и поток обратной промывки; наша статья о том, почему точная фильтрационная способность защищает качество воды объясняет, что искать.

Сепаратор твердой и жидкой фаз с наклонным ситом QX-120T для сточных вод Этот наклонный сепаратор с производительностью до 120 тонн в час сочетает в себе гравитацию и вибрацию для эффективного удаления твердых частиц из потоков с высокой нагрузкой, снижая нагрузку ХПК и БПК на последующую биологическую очистку, а также предлагает настраиваемые отверстия сита. Посмотреть продукт →

Лучшие практики эксплуатации и технического обслуживания

Барабанный фильтр механически прост, но его долгосрочная надежность зависит от регулярного технического обслуживания. Пять проверок покрывают большую часть того, что может пойти не так:

• Еженедельно проверяйте давление и расход обратной промывки; падение давления обычно указывает на засорение форсунок.
• Осмотрите панели экрана на наличие разрывов, складок или повреждений сварных швов; поврежденная панель позволяет твердым частицам полностью обходить фильтр.
• Контролируйте перепад давления в барабане; Постоянно возрастающая тенденция сигнализирует о загрязнении или неисправности системы обратной промывки.
• Смазывайте подшипники привода и уплотнения вала с интервалами, рекомендованными производителем.
• Ведите простой журнал содержания твердых частиц, качества сточных вод и частоты обратной промывки, чтобы можно было отследить износ сеток по изменениям в процессе.

Операторы, соблюдающие эти пять пунктов, редко сталкиваются с неожиданным выходом фильтра из строя. При изменении сырья — новой продуктовой линейке, сезонной нагрузке или другой дозе химикатов — повторно проверьте отверстие сита перед любой другой частью линии, поскольку барабанный фильтр — это первая технологическая единица, которая почувствует разницу.

На каждой линии водоочистки есть узкое место. На многих заводах узким местом является не биологический реактор или осветлитель; это неконтролируемая нагрузка твердых частиц, поступающая сверху по течению. Правильно установленный барабанный фильтр устранит этот сюрприз из системы. Начните с профиля потока и твердых частиц, выберите отверстие сита, которое защитит следующий блок, и позвольте непрерывному скринингу сделать всю работу. Ваши насосы, мембраны и водоотливное оборудование прослужат дольше, а вся линия будет более надежно выполнять свою задачу.