Engineered For Your Success

05.05.2021

Повышение содержания сухих веществ в осадке сточных вод

Всего за два года работы администрация города Мидлтаун установила на станции очистки сточных вод в Огайо декантерную центрифугу , которая снизила время производства на два дня в неделю, повысила эффективность и сэкономила тысячи галлонов химических веществ в год, что привело к значительному снижению затрат. 

Оператор станции очистки сточных вод в г. Мидлтаун, Кевин Глайдвелл, выполняет техническое обслуживание оборудования центрифуги. Оператор станции очистки сточных вод в г. Мидлтаун, Кевин Глайдвелл, выполняет техническое обслуживание оборудования центрифуги.

Предыстория

Подразделение очистки сточных вод в городе Мидлтаун, штат Огайо, содержит и обслуживает станцию очистки сточных вод объемом около 98 400 м3 в сутки. Очистные сооружения защищают здоровье населения и окружающую среду, ежедневно обрабатывая в среднем около 54 900 м3  сточных вод  из бытовых, коммерческих и промышленных источников. В результате образуется два переработанных продукта: чистая вода , сбрасываемая в Большую Реку Майами, и примерно 1500 тонн сухих переработанных твердых биологических отходов в год, которыми благодаря их питательной ценности удобряют сельскохозяйственные земли.

Расчетный поток для станции очистки сточных вод составляет около 98 400 м3 в сутки и обслуживает от 48 000 до 50 000 человек. Объединенная система означает, что потоки могут достигать пиковых значений в диапазоне от 181 700 до 189 300 м3 в сутки.

Задачи и их решения

Ранее на станции очистки сточных вод использовались ленточный пресс и центрифуга с низкой производительностью. В 2018 году оператор отказался от ленточного пресса, так как тот оказался сложен в эксплуатации, а содержание сухого вещества в осадке сточных вод составляло всего 15-18 %. После замены на декантер Flottweg содержание сухого вещества в осадке повысилось до 30 %. 

«Мы хотели добиться большего содержания сухого вещества в осадке, что позволило бы снизить затраты на транспортировку», — говорит менеджер станции Джерри Буррис. «Мы искали нечто сопоставимое с уже имеющимся у нас оборудованием, которое, к сожалению, демонстрировало многочисленные механические проблемы, а обслуживание со стороны производителя заставляло желать лучшего». 

 

В 2018 году станция установила центрифугу Xelletor Flottweg и смогла сократить операционное время с пяти до трех дней в неделю (8-10 часов в день). Предыдущую центрифугу мы оставили в качестве резервной, при этом полностью отказавшись от ленточного пресса. 

«Теперь, несмотря на сокращение часов работы оборудования в неделю, мы можем обработать даже больший объем сточных вод, и при этом снижены эксплуатационные расходы и затраты на химикаты, которые ранее требовались в расчете на пять дней эксплуатации в неделю», — объясняет Джерри Буррис. «Теперь мы работаем даже с лучшими показателями расхода и эффективности, чем при прежнем пятидневном графике». 

Джерри Буррис говорит, что город сэкономил деньги, установив оборудование своими силами и без каких-либо проблем. 

«При запуске мы столкнулись с некоторыми проблемами, так как операторы пытались повторить работу другого оборудования», — говорит он. «Они привыкли к управлению другим оборудованием, но компания Flottweg отлично поработала с установкой экранов, которые выглядели так же, как и на предыдущем оборудовании. Это облегчило переход на новую технологию». 

Кроме того, новое оборудование позволило предприятию скорректировать использование химикатов. 

«Результат налицо», —говорит Джерри Буррис. «Flottweg сэкономила нам тонны химических веществ. Мы и близко не расходуем столько полимера или хлорида железа, как раньше».

 

В 2016 и 2017 годах на станции использовались 268 700 м3 хлорида железа в год, а в 2018 году, при работе ленточного пресса и старой машины — 424 000 м3. В 2019 году станция использовала всего 185 500 м3 хлорида железа, что значительно снизило расход химикатов. На ноябрь 2020 года было использовано всего около 147 600 м3. Хлорид железа является дополнительной кондиционирующей добавкой. 

«Мы используем автотермический процесс термофильного аэробного разложения (ATAD), устраняя с помощью смешивания и высокой температуры до 140 градусов патогенные микроорганизмы в потоке отходов», — говорит Джерри Буррис. «Затем отходы проходят через теплообменник, где охлаждаются до 100 градусов, и отправляются на центрифугу. При использовании полимера из-за высоких температур вода не удаляется, поэтому на этом этапе добавляется хлорид железа. Это обеспечивает необходимый  уровень обезвоживания». 

Станция вдвое снизила использование хлорида железа и значительно уменьшила объем используемых полимеров. 

В 2017 году на станции использовалось около 386 000 м3 полимеров. В 2018 году эта цифра снизилась примерно до 223 000 м3, а за 11 месяцев 2020 года было использовано всего около 151 500 м3 полимера. 

icon-envelope-big

Хотите узнать больше о центрифуге Xelletor?

Принцип действия декантерных центрифуг

Процесс обезвоживания осадка сточных вод является для очистных сооружений хорошей возможностью сэкономить. Затраты на транспортировку и утилизацию обезвоженного осадка зачастую составляют 80 % от общих эксплуатационных расходов. В зависимости от мощности установки увеличение содержания сухого вещества в обезвоженном осадке даже на один процент позволяет достичь пяти- и даже шестикратной экономии. 

 

В центрифуге традиционной конструкции осадок для обезвоживания подается через стационарную подводящую трубу. Через отверстия в корпусе шнека осадок поступает в цилиндрическую часть барабана и ускоряется. Благодаря центробежной силе внутри машины образуется жидкостное кольцо. Объем этого кольца принято называть «глубиной пруда». Сухое вещество – твердая фаза – отделяется и оседает на стенках барабана. Оно выгружается из машины шнеком через конус. Очищенная жидкость, фугат, вытекает через сливные окна. 

Угол конуса, сливные окна и корпус шнека ограничивают «глубину пруда». «Неглубокий пруд», например, оптимален для обезвоживания смесей, содержащих зернистые твердые вещества, в то время как более крутой конус удобнее для материалов с небольшой разницей плотностей, для разделения которых требуется больше времени. Большинство процессов обработки сточных вод хорошо подходит для «глубоких прудов».

Отверстия в корпусе шнека, через которые осадок подается в центрифугу, имеют твердосплавное покрытие, что повышает их износостойкость. Они сконструированы так, чтобы обеспечить наиболее мягкое поступление жидкости. Это оказывает положительное влияние на эффективность флокулянта, а следовательно, и на эффективность разделения. 

В традиционных декантерных центрифугах корпус шнека ограничивает «глубину пруда». Благодаря новой конструкции оборудования серии Xelletor больше не существует этих ограничений Теперь появился «суперглубокий пруд», который имеет положительное влияние на степень сжатия, степень осветления и, соответственно, на эффективность разделения. 

 

Flottweg разработала концепцию центрифуги, специально предназначенной для высокой степени обезвоживания осадка сточных вод. Вдохновившись легким металлическим дизайном гоночных автомобилей и спортивных мотоциклов, немецкая инжиниринговая компания разработала идею центрифуги, получившей название Xelletor. Сердце новой конструкции — ротор и шнек декантерной центрифуги — разрабатывалось с нуля. В результате получился шнек без корпуса.

В системе Xelletor осадок поступает непосредственно в «пруд» в барабане центрифуги. Жидкость плавно ускоряется, благодаря этому значительно уменьшается количество затрачиваемого флокулянта.  Полностью автоматизированное регулирование скорости вращения барабана и дифференциальной скорости шнека обеспечивает оптимальное содержание сухого вещества в обезвоженном осадке даже при изменении условий подачи. 

Декантерная центрифуга Flottweg для обезвоживания осадка сточных вод Декантерная центрифуга Flottweg для обезвоживания осадка сточных вод

Результаты

Муниципалитет г. Миддлтон использует центрифугу Xelletor с 2018 года. Ее применение позволяет экономить средства за счет повышения СВ в осадке до 28-30 %. «Мы столкнулись с некоторыми трудностями, но команда Flottweg оперативно помогла нам», — сказал г-н Буррис, вспоминая о случае, когда для установки понадобилась специальная деталь. «Мы позвонили в компанию Flottweg утром, и сервисные инженеры были у нас уже через час. Они установили новую деталь, и машина начала работу в тот же день. Мы были весьма впечатлены».  При этом хотя другая машина и демонстрировала чуть более высокие показатели по СВ, но для повышения содержания сухого вещества на 1,5 % ей требовалось гораздо больше флокулянта.  

«Нам пришлось задать себе вопрос, действительно ли нам нужно содержание СВ в осадке в 32%», — говорит г-н Буррис. «В данный момент мы вместе с Flottweg работаем на уровне 28-30 % содержания сухого вещества. Совершенно очевидно, что нет необходимости в дополнительных расходах на флокулянт ради увеличения содержания СВ на 1,5 %. Переход на оборудование Flottweg был хорошим решением. Компания предельно внимательна к нашим задачам. Они всегда готовы прислать специалиста и обязательно доводят начатое до конца. Для нас это большой плюс в их пользу».

Помимо прочего, Xelletor требует минимального технического обслуживания.  «После каждого запуска оператор два раза впрыскивает смазку в подшипники. И это все», – отмечает он. «Мы очень довольны. Мы получаем обезвоженный осадок с высоким содержанием СВ при сниженном расходе флокулянта и более коротком цикле. О чем еще можно мечтать?» 

Об авторе

Роберт Реа (Robert Rhea)

Роберт Реа — менеджер по продажам Flottweg Separation Technology Inc.

icon-envelope-big

Хотите узнать больше о наших решениях по обработке осадка сточных вод?

Позвоните или напишите нам!

Подробнее о наших решениях

x-series-teaser

Декантерные центрифуги Xelletor

entwaesserung-eindickung-teaser

Обезвоживание осадка сточных вод

  Перейти к форме обратной связи   +7 495 575 34 34   Contacts worldwide