Назад в библиотеку

Обезвоживание

Гарриет Лонг, Mountain Empire Community College

1. Вакуумная фильтрация

Вакуумный фильтр для обезвоживания шлама состоит из барабана, в котором расположена проникающая среда, состоящая из ткани хлопка, шерсти, нейлона, стакана волокна или пластмассы, или петли нержавеющей стали, или двойного слоя спиральных пружин нержавеющей стали. Барабан с горизонтальной осью установлен в резервуаре, приблизительно на одну четвертую погруженного в шлам. Клапаны и трубопровод устроены так, что часть барабана медленно вращается в шламе, вакуум применяется на внутренней стороне среды фильтра, вытягивая воду из шлама и удерживая шлам. Давление вакуума продолжается, поскольку барабан вращается из шлама и в атмосферу. Это отделяет воду от шлама, оставляя сырую циновку или корж на внешней поверхности. Эта циновка очищена, унесена или снята далеко от барабана непосредственно перед тем, как он входит в резервуар шлама снова.

Общая мера работы вакуумных фильтров — норма в фунтах в час сухих твердых частиц, отфильтрованных в квадратный фут поверхности фильтра. Для различных шламов эта норма может измениться от низкого из 2.5 для активизированного шлама к высокому из 6 — 11 для лучшего переработанного первичного шлама. Влагосодержание в корже шлама также меняется в зависимости от типа шлама от 80 до 84 процентов, поскольку сырье активизировало шлам к 60 — 68 процентам для хорошо переработанного первичного шлама.

В то время как эксплуатационные расходы, включая создание условий отстоя для вакуумной фильтрации, обычно выше чем у отстойников, фильтрация имеет преимущество требования намного меньшего количества области, независимо от сезонов и погодных условий, и может устранить потребность вываривания, так как сырой шлам может быть осушен достаточно, чтобы быть сожженным. Детали операции вакуумного фильтра несколько изменяются, в зависимости от того, что делает фильтр, химикаты, используемые для создания условий и типа шлама, который будет обработан. Есть однако, несколько общих предложений для операции, которую нужно рассмотреть, такие как:

1. Шлам должен быть отфильтрован как можно быстрее после добавления химикатов и адекватного смешивания. Непрерывное питание предпочтительно для создания условий партии.

2. В сырой фильтрации шлама новые твердые частицы сточных вод и шламистые частицы проникают лучше, чем несвежий или зараженный шлам. Применение к сырой фильтрации отстоя.

3. Полностью переработанный шлам обычно проникает лучше, чем частично переработанный шлам.

4. Концентрация шлама, который будет отфильтрован, важна, поскольку шлам с более высоким твердым содержанием обычно проникает лучше, чем с более низким твердым содержанием.

5. Присутствие минеральных масел и затраты на химическую чистку делают фильтрацию шлама трудной. Поэтому такие затраты должны быть сохранены в системе коллектора и избавлены отдельно.

6. Продление жизни материала, используемого как фильтр, может быть произведено надлежащей заботой. Такая забота включает мытье от материала фильтра с брызгами после каждого периода использования, удаление жира, мыла, если забито, обработкой с растворенной соляной кислотой для удаления инкрустаций извести, обслуживание скребка предлагает осторожное регулирование при фильтровании барабаном, чтобы предотвратить разрывание материала фильтра.

7. Растворенные железные соединения для хлорида (10 % к 20 %) обычно дают лучшие результаты в создании условий отстоя.

8. Предпочтительно высокое содержание извести кальция или работа фильтрации шлама.

9. Обслуживание однородного вакуума необходимо для удовлетворительной операции. Потеря или колебания в вакууме обычно указывают прорыв в материале фильтра, обусловленным плохим отстоем или неравным распределением твердых частиц шлама в ванне фильтра.

10. Необходимо избегать злоупотребления химикатами. Количество химикатов, используемых для того, чтобы отфильтровать, могут часто уменьшаться осторожным контролем оборудования, образованием комочков и смешиванием.

11. После каждого использования вакуумный фильтр должен быть убран, и весь шлам истощен от единицы. Этот шлам и вода не должны быть возвращены на резервуар хранения шлама, а на сырой канал сточных вод или на систематизатор.

2. Фильтрация давления

Фильтрация давления — процесс, характеризующийся тем, чтобы чистить фильтрацию пылесосом, где твердые частицы шлама отделены от жидкости. Фильтры листовые вероятно больше всего распространенный тип единицы.

Как вакуумная фильтрация, пористые СМИ используются в листовых фильтрах, чтобы отделить твердые частицы от жидкости. Твердые частицы захвачены в порах СМИ; они растут на поверхности СМИ; и они укрепляют СМИ в его твердо-жидком действии разделения. Насосы отстоя обеспечивают энергию вызова воды через СМИ.

Известь, алюминиевый хлорид, хлорогидрат алюминия, и железные соли обычно использовались, чтобы обусловить отстой до нажима. Об успешном использовании предпокрытия пепла также сообщили. Минимальные химические затраты, как предполагается, являются главным преимуществом фильтр- прессов перед вакуумным фильтром.

Листовые фильтры представляют попытку высушить шлам быстро в маленьком объеме. Но, по сравнению с другими осушающими методами, у них есть главные недостатки: (1) операция партии, и (2) высокие затраты операции и обслуживания.

Некоторые другие типы фильтров давлениявключают гидравлический и пресс, который во время эффективного высушивания щлама главное неудобство обычного требования утолщенной подачи отстоя.

Коржи шлама столь же высокого содержания, как 75%-ые твердые частицы, используя фильтрацию давления были достигнуты в Женеве, Нью-йоркском Заводе Обработки сточных вод.

3. Центрифугирование

В основном, центрифуги отделяют твердые частицы от жидкости до отложения осадка с помощью центробежной силы. В типичной единице шлам подается через постоянную трубу подачи вдоль средней линии шара через центр конвейера винта. Конвейер винта установлен во вращающемся шаре. Он вращается на немного более низкой скорости чем шар. Шлам оставляет конец трубы подачи, ускоряясь, проходит через порты в шахте конвейера, и распределяется по периферии шара.

Твердые частицы соединяются через жидкое объединение, уплотняются центробежной силой против стен шара, и передаются конвейером винта на высыхание или область берега шара. Область берега — наклонная секция шара, где осушение происходит прежде, чем твердые частицы освобождаются от связей. Отделенная жидкость освобождается от связей непрерывно по приспособленным плотинам в противоположном конце шара.

Параметры центрифугирования, переменные процесса: (1) норма подачи, (2) особенности твердых частиц шлама, (3) последовательность подачи, (4) температура, и (5) химические добавки. Переменные оборудования: (1) проект шара, (2) скорость шара, (3) объем объединения, и (4) скорость конвейера.

Два фактора обычно определяют успех отказа центрифугирования — засыхание коржа и восстановление твердых частиц. Эффект различных параметров на этих двух факторах упомянут ниже:

У центрифугирования есть немного базовых преимуществ перед вакуумной фильтрацией, и другие процессы имели место для просушки шлама. Это просто, компактно, полностью вложено, гибко, может использоваться без химических добавок, и затраты умеренны. Промышленность приняла центрифуги частично из-за их низких капитальных затрат, простоты операции, и эффективности со шламами, которые трудно просушивать.

На теории и практике самыми эффективными центрифугами, чтобы просушить ненужные шламы, являются горизонтальные, цилиндро — конические, твердые машины шара. Каркасы центрифуги осушают шламы эффективно, но при жидком состоянии плохо. Машины типа диска делают хорошая работу, но их осушающие способности оставляет желать лучшего.

Центрифуги устанавливаются на все большем количестве заводов обработки сточных вод по следующим причинам: (1) капитальные затраты низки по сравнению с другим механическим оборудованием, (2), затраты действия и обслуживания умеренны, (3), единица полностью приложена так, что запахи минимизированы, (4), единица проста и будет располагаться на малой площади, (5) химическое создание условий фильтрации часто не требуется, (6), единица гибка в том, что может работать с широким разнообразием твердых частиц и функционировать так же как и осушающее устройство, (7), требуется небольшое наблюдение, и (8), центрифуга может осушить некоторые индустриальные отстои, которые не могут быть обработаны вакуумными фильтрами.

Неудобства, связанные с центрифугированием: (1) без использования химикатов захват твердых частиц часто очень плохой, и химические затраты могут быть существенными; (2) шлам должен часто удаляться от подачи центрифуги, показываясь на экране; (3) твердые частицы коржа часто ниже чем те, которые выходят при вакуумной фильтрации; и (4) затраты обслуживания высоки.

Низкое качество — главная проблема с центрифугами. Прекрасные твердые частицы, при переработке заводе иногда сопротивляются урегулированию, и в результате их концентрации в системе обработки постепенно растут. Отходы от сырого осушающего отстоя могут также вызвать проблемы запаха при переработке. Флокулянт может использоваться, чтобы увеличить захваты твердых частиц, часто до любой степени, желательно, так же как существенно увеличить способность (погрузка твердых частиц) центрифуг. Однако, использование химикатов аннулирует главное преимущество центрифуги, требуемое от нее — умеренные эксплуатационные расходы.

4. Обезвоживающие постели

Обезвоживающие постели вообще используются для того, чтобы осушить хорошо переработанный шлам. Попытки передать сухой сырой отстой обычно приводят к проблемам запаха.

Высыхание шлама на постелях из песка достигнуто, позволяя воде отделиться от массы шлама до песка, поступая на трубопровод дренажа и естественное испарение в воздух. Поскольку щлам сохнет, трещины развиваются в поверхности, позволяющей испарению произойти от более низких слоев, что ускоряет процесс высыхания.

Много изменений в проекте используются для шлама, который сушится, включая расположение трубопровода дренажа, толщины и типа материалов в гравии и слоев песка, и строительных материалов, используемых для разделения.

Главное изменение состоит в том, покрыты ли постели. Любая структура покрытия должна быть хорошо проветрена. В прошлом некоторые постели были построены с плоскими конкретными основаниями для дренажа без труб, но это строительство не было очень удовлетворительным. Асфальтобетон (щебеночно-асфальтовое покрытие) использовался в обезвоживающих постелях в графстве Онондага и деревне Сиднейских операций с большим успехом.

Единственная проблема — вода дренажа. Эта вода обычно возвращается к сырому потоку сточных вод на завод или на технические нужды завода. Воду дренажа обычно не рассматривают до возвращения на завод.

Опыт — лучший гид в определении глубины отстоя, который будет применен, однако, типичная прикладная глубина составляет 8 — 12 дюймов. Условия и влагосодержание шлама, доступная область постели песка, и потребность вытянуть щлам из систематизаторов являются факторами, которые необходимо рассмотреть. Рассмотренное не применяют на новый шлам на вершине высушенного шлама в постели.

Наилучшее время, чтобы удалить высушенный шлам из обезвоживающей постели зависит от ряда факторов, таких как последующая обработка, размалыванием или кромсанием, пригодность сохнущей области постели для заявления текущего производства шлама, трудовая пригодность, и, конечно, желательное влагосодержание высушенного шлама. Шлам может быть удален совком или вилками с влагосодержанием 60 процентов, но если будет позволено высохнуть до 40-процентной влажности, то он будет весить только половину и с ним легко обращаться. Если шлам станет слишком сухим (10-процентная влажность), то он будет пыльным и будет трудным в удалении, потому что это разрушится. Много операторов маленьких заводов обработки используют тачки, чтобы буксировать шлам от обезвоживающей постели. Доски часто положены на постели для взлетно-посадочной полосы так, чтобы шина тачки не погрузилась в песок. Тачки могут быть поставлены близко к рабочей поверхности так, чтобы расстояние сгребания не было большим. Большинство заводов использует пикапы или самосвалы, чтобы транспортировать шлам из обезвоживающей постели. Самосвалы имеют преимущество быстрой разгрузки, и большинство муниципалитетов имеет самосвалы в наличии. Там, где используются грузовики, лучше устанавливать бетон в отстойнике с обезвоживающей постелью, достаточно широкой, чтобы нести двойные колеса, так как обезвоживающая постель может быть повреждена, если грузовики едут непосредственно по песку. Бетон должен быть установлен так, чтобы был предоставлен хороший доступ ко всем частям постели.

Если постоянные транспортные пути не были установлены, тяжелые доски могут быть помещены в песок. Большие заводы обычно используют механическое оборудование для того, чтобы справляться с высушенным шламом. Некоторые сообщества поощрили общественное использование высушенного шлама. В некоторых случаях пользователям разрешают удалить шлам из постели, но это, возможно, не является удовлетворительным во многих случаях. Местные инструкции должны быть рассмотрены прежде, чем попытаться установить общественную программу использования.

5. Отстойники

Значительной рабочей силы, вовлеченной в операцию, можно избежать при помощи отстойников. Эти отстойники, выкапываются только в областях, которые позволяют переработанному шламу истощиться и высохнуть в течение месяцев или даже года или больше. Они обычно создаются бульдозерами, или другим оборудованием, перемещающим грязь, выкопанный материал используется для того, чтобы создать стороны, чтобы ограничить отстойник. Глубина может колебаться от двух до шести футов. Области изменяются, и хотя дренаж желателен, он обычно не предоставляется.

Переработанный шлам отгружается так часто как необходимо, с последовательными рисунками на вершине предыдущих, пока отстойник не заполнен. Вторым отстойником можно управлять тогда, когда заполненный засыхает. После того, как отстойник высох достаточно, чтобы быть перемещенным, бульдозер, или устройство подачи с загрузчиком конца, может использоваться, чтобы выкопать отстойник. В некоторых местоположениях это может быть помещено от отстойника в низину для заполнения.

Отстойники могут использоваться для регулярного высыхания отстоя, снова использоваться после освобождения, или заполняются и засыхают, затем выравниваются и развиваются в лужайку. Они могут также использоваться как чрезвычайный резервуар, когда постели отстойника полны или когда систематизатор должен быть освобожден для ремонта. В последнем случае он должен быть обработан с некоторыми химикатами управления запаха, который гидратируется или хлорируется, можно побелить известью.

Размер отстойника зависит от меры его использования и места размещения.

Отстойники могут заменить постели отстоя или обеспечить место для чрезвычайных рисунков отстоя, но они могут быть неприглядными и даже нежелательными на маленькой заводской площадке. Однако, они становятся более популярными, потому что они недороги, при постройке и работе.