Гидравлические сетчатые сепараторы твердой и жидкой фаз для эффективной предварительной очистки сточных вод

Завод по переработке пищевых продуктов, находившийся в процессе модернизации сточных вод, столкнулся с простой проблемой. После выравнивания потока в потоке все еще было достаточно фруктового волокна и мякоти, чтобы в течение нескольких дней нагружать недавно установленный шнековый пресс. Решением стала не более крупная обезвоживающая машина. Это был гидравлический сепаратор твердой и жидкой фаз, расположенный перед прессом и рассчитанный на удаление крупной фракции до того, как она может причинить вред.

Вывод этого проекта по-прежнему актуален для большинства муниципальных и промышленных предприятий: сепараторы твердой и жидкой фаз с гидравлическим ситом являются одним из наиболее экономически эффективных первых шагов предварительной очистки сточных вод. Они не пытаются заменить биологическую очистку или тонкую фильтрацию. Вместо этого они удаляют взвешенные твердые частицы, волокна, волосы и песок, которые в противном случае могли бы засорить насосы, изнашивать сетки и увеличивать расход полимера на выходе.

Что делает сепаратор твердой и жидкой фаз с гидравлическим ситом

В гидравлическом сетчатом сепараторе твердой и жидкой фаз гидравлический напор входящего потока проталкивает жидкость через клиновое или перфорированное сито, в то время как твердые частицы удерживаются на поверхности сита. В конфигурации винтового пресса, такой как QX60TS, оставшиеся твердые частицы перемещаются вперед с помощью медленно вращающегося шнека, который также слегка сжимает их, чтобы уменьшить количество свободной воды перед выгрузкой.

В отличие от простого статического сита, которое опирается только на силу тяжести и может быстро засоряться при попадании жирных или волокнистых потоков, гидравлический сепаратор поддерживает контролируемое давление на среду и непрерывно очищает сито. По сравнению с ленточным прессом или центрифугой, он работает с очень низким энергопотреблением и на этом этапе практически не требует полимера. Это делает его естественной первой защитой в многоэтапном лечении.

QXSLS-120T Гидравлический гидроциклонный сепаратор твердых и жидких частиц с наклонным ситом Этот гидравлический сепаратор производительностью 120 тонн в час сочетает в себе технологию наклонного сита и гидроциклона для удаления взвешенных твердых частиц перед биологической очисткой, снижения потребности в кислороде и образования осадка при низком энергопотреблении. Просмотреть продукт →

Почему предварительная очистка сточных вод требует специального этапа разделения

Биологическая очистка дает наилучшие результаты, когда нагрузка поступающих твердых частиц предсказуема. Каждый килограмм взвешенных твердых веществ, попадающий в аэротенк, либо потребляет кислород, либо увеличивает образование осадка, либо и то, и другое. Гидравлический сетчатый сепаратор, установленный после первичного отстаивания или выравнивания, удаляет эту нагрузку до того, как она достигнет биологической среды.

Преимущества проявляются в трех областях:

• Защита последующего оборудования. Насосы, теплообменники, мембраны и обезвоживающие прессы выходят из строя быстрее всего, когда накапливаются волокна и песок. Их отсеивание сокращает время простоя и расходы на ремонт.
• Сокращение использования полимеров. Оборудование для обезвоживания работает более эффективно, когда сырье не содержит грубых материалов, поэтому на волокна и песок тратится меньше флокулянта.
• Стабилизация гидравлической нагрузки и загрузки твердых частиц. Сепаратор поглощает пиковые скачки напряжения, что означает, что последующие блоки не должны иметь слишком большие размеры в случае редких событий.

Более подробное представление о том, как эти машины вписываются в комплексную систему очистки сточных вод, см. в этом обзоре применение гидравлических сетчатых сепараторов в промышленных и муниципальных системах .

Ключевые критерии выбора гидравлического сепаратора

Выбор подходящей машины зависит от четырех факторов: отверстия сита, скорости гидравлической загрузки, концентрации твердых частиц и физической формы твердых частиц. Правильное соблюдение этих требований на этапе проектирования предотвращает большинство эксплуатационных проблем в дальнейшем.

Открытие экрана

Открытие экранаs typically range from 0.25 mm to 2.0 mm. Coarse openings around 1.0-2.0 mm suit manure flush water, fruit and vegetable waste, and streams with a high rag content. Medium openings of 0.5-1.0 mm are common for municipal septage and food processing. Fine openings near 0.25-0.5 mm handle livestock wastewater and industrial streams where the objective is to minimize total suspended solids entering the biological stage.

Гидравлическая скорость загрузки

Сепаратор оценивается по потоку, который он может пропустить на квадратный метр площади экрана. Как правило, самоочищающееся клинообразное сито может пропускать от 10 до 30 м3/м2/ч для свободно дренируемых потоков, но поток с липкими твердыми частицами может снизить эту цифру вдвое. Всегда выбирайте размер по наихудшему, а не среднему значению расхода; экран меньшего размера становится узким местом и обременяет оператора.

Форма твердых тел и конструкционные материалы

Волокнистые, легко дренируемые твердые частицы идеально подходят для гидравлических сетчатых сепараторов, поскольку они быстро выделяют воду и образуют мат, который помогает улавливать более мелкие частицы. Желатиновые или жирные твердые вещества могут ослепить экран; для них может потребоваться более крупное отверстие, другая геометрия сита или предварительный этап кондиционирования. Для химической и пищевой промышленности используйте нержавеющую сталь (минимум AISI 304, предпочтительно 316) для ситовой корзины и всех смачиваемых частей.

Типичные области применения и ожидаемая производительность

Приведенные ниже значения являются отправными точками общего проектирования; подтвердите их с помощью простого экранного теста в реальном потоке.

Сочетание гидравлического просеивания с полировкой и обезвоживанием

Один гидравлический сетчатый сепаратор зачастую не ограничивает возможности предварительной обработки. На установках со строгими ограничениями сброса после грубого сита добавляют микросито или гидроциклон. Например, гидроциклонный сепаратор с наклонным ситом сочетает в себе наклонное просеивание и гидроциклонную сепарацию для улавливания более мелкой фракции, которая проходит первую ступень.

QXWL-800 Микрофильтрационный сепаратор твердой и жидкой фаз для очистки сточных вод Эта компактная установка микрофильтрации с прецизионной мембранной технологией улавливает мелкие частицы, которые проходят через сита грубой очистки, обеспечивая чистый сток, пригодный для повторного использования или сброса в гальванической, пищевой и фармацевтической промышленности. Просмотреть продукт →

После удаления крупных и мелких твердых частиц из жидкости оставшийся осадок все равно требует уменьшения объема. Компактный сепаратор для обезвоживания осадка обезвоживает уловленные твердые частицы до состояния кека, который экономично перевозить и утилизировать. Именно такая постановка делает гидравлическое просеивание привлекательным: сито выполняет недорогую работу, фильтр тонкой очистки полирует, а обезвоживающая установка завершает работу.

QX-60T Экспресс-пресс Сепаратор твердого и жидкого шлама Этот пресс для обезвоживания осадка средней производительности использует прогрессивное сжатие для уменьшения объема осадка и содержания влаги, предлагает автоматизированную работу, низкое энергопотребление и прочную конструкцию из нержавеющей стали для промышленного и муниципального использования. Просмотреть продукт →

Эксплуатационные расходы и техническое обслуживание

Эксплуатация сепаратора твердой и жидкой фаз с гидравлическим ситом обычно проще и дешевле, чем эксплуатация ленточного пресса или центрифуги. Приводной двигатель, на котором установлен шнек, зачастую имеет мощность менее 3 кВт, а потребность в полимере на этапе сортировки близка к нулю. Основное внимание уделяется поверхности сита, выпускным уплотнениям и системе промывки.

• Очистка экрана. Промывайте сетку чистой водой по 10-15 минут за смену; жирные твердые частицы могут потребовать промывки горячей водой.
• Проверка износа. Ежеквартально проверяйте панели сит и винтовые лопасти на песчаных ручьях и заменяйте их, когда отверстие деформируется или пропускная способность падает.
• Предотвращение засорения. Не допускайте попадания тряпок и длинных волокон в подающий насос и при необходимости установите насос-измельчитель или сетчатый фильтр перед подачей.
• Баланс промывочной воды. Возвращайте воду для промывки экранов в головную часть установки, чтобы она не перегружала биологическую стадию.

Типичная муниципальная установка требует около одного часа работы оператора в день для работы сепаратора, что намного меньше, чем время, затрачиваемое на освобождение заглушенного ленточного пресса или перемотку поврежденной центрифуги.

Итог

Гидравлические сетчатые сепараторы твердой и жидкой фаз заслужили свое место в системе предварительной очистки сточных вод, выполняя грязную работу дешево. Они защищают биологическую очистку, сокращают использование химикатов и позволяют дорогостоящему обезвоживающему оборудованию работать на чистом и предсказуемом сырье. При выборе размера установки отдайте предпочтение потоку наихудшего случая, сопоставьте отверстие сетки с фактическими твердыми частицами и внедрите простую процедуру очистки. Это самый быстрый путь к стабильному головному сооружению.

Выбор оборудования, конечно, зависит от условий площадки. Обзор Линия продуктов гидравлического сепаратора дает полезную отправную точку для сравнения емкости и конфигурации.