Khử nước bằng máy ép trục vít nhiều đĩa: Bùn có hàm lượng chất rắn thấp, giới hạn vận hành và bảo trì

Một trong những ưu điểm chính của máy ép trục vít nhiều đĩa, còn được gọi là máy khử nước máy ép trục vít, là khả năng xử lý bùn tương đối loãng mà không cần phải có giai đoạn làm đặc riêng. Điều này có thể hữu ích cho các nhà máy xử lý nước thải nhỏ, các cơ sở công nghiệp có nồng độ bùn dao động và các dự án trang bị thêm khi không gian bị hạn chế.

Máy ép lọc đai dựa một phần vào hệ thống thoát nước trọng lực để loại bỏ nước trước khi bùn đi qua phần khử nước áp lực. Khi thức ăn quá loãng hoặc bùn có đặc tính lắng và kết tụ kém, chất rắn có thể không được giữ lại hiệu quả trên băng tải. Các hạt mịn có thể thoát ra ngoài cùng với dịch lọc, làm giảm khả năng thu hồi chất rắn và ảnh hưởng đến quá trình khử nước. Có thể cần thêm polyme, mặc dù liều lượng thực tế phụ thuộc vào bùn và điều kiện vận hành.

Máy ép trục vít nhiều đĩa sử dụng cơ chế khác. Bùn di chuyển qua một buồng được hình thành bởi trục vít và các vòng cố định và chuyển động xen kẽ. Khi bùn tiến lên, không gian sẵn có sẽ giảm đi và áp suất cơ học giúp tách nước khỏi chất rắn. Các vòng chuyển động cũng giúp hạn chế sự tích tụ chất rắn giữa các vòng.

Thiết kế này có thể làm cho máy ép trục vít phù hợp với bùn có nồng độ tương đối thấp. Tuy nhiên, khả năng xử lý thức ăn pha loãng không có nghĩa là mọi máy đều có thể duy trì cùng công suất, chất lượng dịch lọc hoặc độ khô của bánh trong mọi điều kiện.

Ví dụ, độ ẩm của bánh là 80–85%, tương đương với 15–20% tổng chất rắn, có thể đạt được với một số loại bùn và điều kiện vận hành nhất định. Nó không nên được coi là một kết quả đảm bảo, đặc biệt khi nồng độ bùn đầu vào dao động đáng kể.

Nồng độ cấp liệu phù hợp cho máy ép trục vít phụ thuộc vào thiết kế máy, đặc tính bùn, điều hòa polyme và lượng chất rắn khô cần thiết.

Một số máy ép trục vít nhiều đĩa được thiết kế cho nồng độ thức ăn khoảng 2.000 mg/L (0,2%) hoặc cao hơn. Các hệ thống khác đã chứng minh hoạt động ở nồng độ thấp hơn. Do đó, 2.000 mg/L không nên được coi là mức tối thiểu chung và hoạt động dưới 0,5% chất rắn không tự động được coi là không thể thực hiện được.

Tuy nhiên, khi thức ăn trở nên loãng hơn, lượng nước cần xử lý cho mỗi đơn vị chất rắn khô sẽ tăng lên. Điều này có thể làm giảm khả năng xử lý hiệu quả và khiến việc khử nước ổn định trở nên khó khăn hơn. Nếu bùn kết tụ kém hoặc chứa tỷ lệ lớn các hạt mịn, chất rắn có thể thoát ra qua các khe hở của vòng, dẫn đến dịch lọc đục và bánh ướt hơn mong đợi.

Hãy xem xét một nhà máy cung cấp bùn sinh học dư thừa trực tiếp vào máy ép trục vít mà không cần bể cô đặc ngược dòng. Nếu nồng độ thức ăn duy trì trong khoảng từ vài trăm đến trên 1.000 mg/L một chút, máy vẫn có thể hoạt động nhưng kết quả có thể không nhất quán. Tiêu thụ polymer có thể tăng, chất lượng dịch lọc có thể xấu đi và lượng chất rắn khô được xử lý trên một đơn vị thời gian có thể giảm.

Trước khi thay đổi cài đặt máy, hãy kiểm tra nồng độ thức ăn thực tế, lượng chất rắn khô, liều lượng polyme và sự hình thành bông cặn. Nếu nguồn cấp dữ liệu luôn quá loãng đối với kiểu máy đã chọn, bộ đệm ngược dòng hoặc bộ phận làm đặc có thể cải thiện hiệu suất tổng thể. Việc giảm tốc độ cấp liệu cũng có thể hữu ích, miễn là các giới hạn tải trọng thủy lực và chất rắn của máy được tôn trọng.

Giảm tốc độ vít có thể tăng thời gian thoát nước và nén, nhưng đó không phải là giải pháp phổ biến. Tốc độ thích hợp phải được thiết lập thông qua các thử nghiệm vận hành hoặc khuyến nghị của nhà sản xuất.

Tình trạng của các vòng cố định và chuyển động rất quan trọng đối với hiệu suất lâu dài của máy ép trục vít nhiều đĩa.

Khoảng cách hẹp giữa các vòng cho phép nước thoát ra trong khi vẫn giữ lại hầu hết chất rắn. Kích thước và tình trạng của chúng ảnh hưởng đến quá trình lọc, thu giữ chất rắn và lực cản gặp phải khi bùn di chuyển qua buồng khử nước.

Các thành phần này có thể bị mòn. Khi bùn chứa một lượng đáng kể cát hoặc các hạt vô cơ mài mòn, các vòng và trục vít có thể mòn nhanh hơn so với khi xử lý bùn ít mài mòn hơn. Theo thời gian, sự mài mòn quá mức có thể ảnh hưởng đến độ trong của dịch lọc, khả năng thu hồi chất rắn và khả năng xử lý.

Tốc độ mài mòn thay đổi tùy theo thành phần bùn, thời gian vận hành, vật liệu thành phần và thiết kế thiết bị. Do đó, không thể chỉ định tuổi thọ sử dụng chung hoặc mức tăng cố định trong khe hở vòng găng áp dụng cho mọi máy ép trục vít.

Khi máy bắt đầu tạo ra dịch lọc đục hoặc bánh ướt hơn, hãy kiểm tra các vòng và trục vít như một phần của quy trình khắc phục sự cố. Nếu độ mòn vượt quá giới hạn cho phép của nhà sản xuất, việc thay thế các bộ phận bị ảnh hưởng có thể là cần thiết. Chỉ điều chỉnh cài đặt vận hành sẽ không khôi phục được các bộ phận bị mòn về tình trạng ban đầu.

Chuyến bay trục vít cũng bị mài mòn khi nó truyền bùn qua buồng khử nước. Do đó, vật liệu, xử lý bề mặt và khả năng chống mài mòn của trục vít và các vòng có thể ảnh hưởng đến chi phí bảo trì trong suốt thời gian sử dụng của máy.

Khi so sánh báo giá thiết bị, đừng chỉ tập trung vào giá mua ban đầu. Hỏi về vật liệu vòng và trục vít, phương pháp xử lý chống mài mòn, tính sẵn có của bộ phận thay thế và các yêu cầu bảo trì dự kiến ​​đối với loại bùn cụ thể đang được xử lý. Giá ban đầu thấp hơn có thể không đại diện cho tổng chi phí sở hữu thấp nhất nếu các bộ phận quan trọng cần được thay thế thường xuyên.

Máy ép trục vít nhiều đĩa thường được mô tả là có khả năng tự làm sạch vì chuyển động tương đối của các vòng cố định và chuyển động giúp ngăn chất rắn tích tụ trong các khe lọc. Tính năng này có thể làm giảm nhu cầu tắc nghẽn và nước rửa, nhưng nó không loại bỏ nhu cầu xử lý trước thích hợp.

Vật liệu dài, dạng sợi vẫn có thể gây ra vấn đề. Dây nhựa, dải túi dệt và các mảnh vụn dạng sợi khác có thể quấn quanh trục vít hoặc cản trở các bộ phận chuyển động. Tùy thuộc vào kích thước và tính chất của chúng, chúng có thể gây tắc nghẽn, tăng tải cơ học hoặc dẫn đến tắt thiết bị.

Khoảng cách vòng hẹp không thể thay thế cho việc sàng lọc thích hợp.

Trong trường hợp bùn đến có thể chứa các mảnh vụn dạng sợi, hãy lắp đặt hoặc xác minh sàng lọc ngược dòng phù hợp và loại bỏ các vật liệu có vấn đề trước khi chúng đến máy khử nước. Các yêu cầu sàng lọc phải dựa trên đặc tính của bùn đầu vào và khuyến nghị của nhà sản xuất thiết bị.

Đối với bùn chứa một lượng đáng kể cát hoặc các hạt mài mòn khác, việc xử lý trước cũng có thể cần thiết để giảm mài mòn và bảo vệ máy ép trục vít.

Máy ép trục vít sản xuất bánh ướt hoặc dịch lọc đục không nhất thiết phải có cụm vít bị mòn hoặc hư hỏng. Một số điều kiện vận hành có thể tạo ra các triệu chứng tương tự, do đó, việc khắc phục sự cố nên bắt đầu từ quy trình thay vì thay đổi ngay cài đặt cơ học.

Nếu bánh quá ướt, hãy kiểm tra nồng độ chất rắn cấp liệu, liều lượng polymer, chất lượng keo tụ, tốc độ vít và cài đặt áp suất ngược. Nguồn cấp liệu loãng, điều hòa không đủ hoặc tốc độ trục vít quá cao có thể làm giảm hiệu suất khử nước. Sau đó, cơ cấu tạo áp suất ngược phải được kiểm tra theo hướng dẫn vận hành của nhà sản xuất.

Nếu dịch lọc bị đục hoặc chứa quá nhiều chất rắn lơ lửng, trước tiên hãy kiểm tra hệ thống định lượng và chuẩn bị polyme. Xác nhận rằng dung dịch polyme được chuẩn bị chính xác và có đủ thời gian trộn và phản ứng để hình thành bông bùn hiệu quả. Đồng thời kiểm tra xem nồng độ thức ăn có thay đổi hay không và liệu các vòng cố định và chuyển động có dấu hiệu hao mòn hoặc hư hỏng quá mức hay không.

Việc điều chỉnh áp suất ngược có thể ảnh hưởng đến độ khô của bánh và tải trọng bên trong, nhưng hướng và mức độ điều chỉnh chính xác phụ thuộc vào thiết kế của máy. Việc tăng áp suất một cách bừa bãi có thể làm quá tải bộ truyền động hoặc làm tăng tốc độ mài mòn. Làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất và chỉ thực hiện các điều chỉnh có kiểm soát trong phạm vi hoạt động cho phép.

Sau mỗi lần điều chỉnh, hãy dành đủ thời gian để quá trình ổn định trước khi đánh giá kết quả. Ghi lại nồng độ thức ăn, liều lượng polymer, tốc độ trục vít, tình trạng bánh và hình thức lọc. Những quan sát này giúp xác định xem vấn đề có liên quan đến đặc tính bùn, điều hòa hóa học, cài đặt vận hành hay hao mòn thành phần hay không.