Máy khử nước bùn ép trục vít hoạt động như thế nào

A Máy ép bùn trục vít hoạt động bằng cách đưa bùn vào một trống sàng hình trụ, trong đó một vít xoắn ốc quay dần dần nén vật liệu vào một tấm cuối cố định, đẩy nước ra ngoài qua các khe hở của sàng trong khi đẩy bánh bùn đã khử nước về phía cửa xả. Kết quả: khử nước liên tục, tiêu tốn ít năng lượng, luôn đạt được hàm lượng chất rắn dạng bánh từ 15–30% DS (chất rắn khô) tùy thuộc vào loại bùn cấp liệu.

Máy ép trục vít là gì và nó được sử dụng để làm gì?

Máy ép trục vít là một thiết bị khử nước cơ học được sử dụng trong xử lý nước thải, chế biến thực phẩm và quản lý bùn công nghiệp để tách chất lỏng khỏi chất rắn. Trong các ứng dụng về nước và nước thải, mục đích sử dụng chính là khử nước bùn : giảm hàm lượng nước trong bùn sinh học, đô thị hoặc công nghiệp trước khi thải bỏ, sấy khô hoặc làm phân trộn.

Các lĩnh vực ứng dụng phổ biến bao gồm:

• Nhà máy xử lý nước thải đô thị (bùn hoạt tính, bùn tiêu hóa)
• Nước thải chế biến thực phẩm và đồ uống (nhà máy bia, sữa, lò mổ)
• Nước thải nhà máy giấy và bột giấy
• Nước thải nuôi trồng thủy sản
• Nước thải nhà máy hóa chất và dược phẩm
• Chế biến phân bón chăn nuôi và nông nghiệp

Bởi vì máy ép trục vít hoạt động liên tục và không cần giám sát nên chúng thường được lựa chọn thay vì máy ép lọc đai hoặc máy ly tâm ở các cơ sở nơi mà sự tham gia của người vận hành ít và mức tiêu thụ năng lượng thấp là ưu tiên hàng đầu.

Máy ép trục vít hoạt động như thế nào - Cơ chế cốt lõi

Để hiểu cách thức hoạt động của máy ép trục vít đòi hỏi phải xem xét bốn vùng tuần tự bên trong máy:

Trục vít quay rất chậm - thường là 1–5 vòng/phút - đó là một lý do khiến mức tiêu thụ điện năng thấp hơn đáng kể so với máy ly tâm. Máy ép trục vít đường kính 55 mm tiêu thụ khoảng 0,01–0,05 kWh trên mỗi kg chất rắn khô được xử lý, so với 0,05–0,2 kWh/kg đối với máy ly tâm decanter.

Vai trò của điều hòa polymer

Trước khi bùn đi vào máy ép trục vít, chất keo tụ polyme được định lượng vào ống cấp liệu. Polyme làm cho các hạt lơ lửng mịn kết tụ thành các khối lớn hơn, mạnh hơn. Nếu không được điều hòa đầy đủ:

• Chất rắn mịn đi qua các khoảng trống của màn hình, làm giảm chất lượng dịch lọc
• Hàm lượng chất rắn trong bánh giảm 5–10 điểm phần trăm
• Khoảng thời gian làm mờ màn hình và giặt tăng lên

Liều lượng polyme điển hình dao động từ 3–8 kg polyme hoạt tính trên mỗi tấn chất rắn khô (kgAP/tDS) đối với bùn hoạt tính đô thị và 1–4 kgAP/tDS đối với bùn được phân hủy kỵ khí.

Thiết kế trục vít xếp chồng lên nhau - Nó khác với máy ép trục vít đơn như thế nào

Cấu hình máy ép trục vít được áp dụng rộng rãi nhất trong các nhà máy xử lý nước thải hiện đại là thiết kế vít xếp chồng lên nhau (hoặc vít lamella) , trong đó màn chắn hình trụ được thay thế bằng các vòng cố định và chuyển động xen kẽ xếp dọc theo trục vít.

Ưu điểm bổ sung của thiết kế vít xếp chồng lên nhau:

• Không có thời gian ngừng hoạt động tắc nghẽn: Khoảng cách vòng động ngăn cản việc bắc cầu vững chắc, cho phép hoạt động 24/7 không cần giám sát
• Tiếng ồn thấp: Tiếng ồn hoạt động thường dưới 60 dB(A) ở khoảng cách 1 m
• Dấu chân nhỏ: Một thiết bị xử lý 30 kg DS/giờ chiếm khoảng 0,3 m2 diện tích sàn
• Xử lý bùn dạng sợi và dầu: Khoảng cách vòng rộng (có thể điều chỉnh 0,2–1,2 mm) chứa các vật liệu khó làm kẹt màn hình thông thường

Dữ liệu hiệu suất: Điều gì sẽ thực tế mong đợi

Hiệu suất khử nước thực tế thay đổi tùy theo loại bùn và lựa chọn polyme. Bảng bên dưới hiển thị kết quả tiêu biểu từ việc cài đặt trên quy mô đầy đủ:

Có thể đạt được khả năng thu giữ chất rắn trên 95% nhờ liều lượng polymer được tối ưu hóa, tác động trực tiếp đến chất lượng dịch lọc và khối lượng được trả lại cho đầu xử lý.

So sánh chi phí năng lượng và vận hành

Một trong những lý do được trích dẫn nhiều nhất khiến các cơ sở chuyển sang sử dụng máy ép trục vít là tổng chi phí sở hữu. So với các công nghệ khử nước thay thế:

Máy ép trục vít hoạt động như thế nào trong dây chuyền xử lý hoàn chỉnh

Máy ép trục vít không hoạt động độc lập. Trong một nhà máy đô thị điển hình, nó nằm ở cuối đoàn tàu xử lý bùn:

• Bể chứa bùn/bể cô đặc - Trọng lực hoặc tuyển nổi không khí hòa tan dày lên 0,5–2% DS
• Đơn vị định lượng polyme - máy trộn tĩnh nội tuyến hoặc bể keo tụ
• Bơm cấp liệu ép trục vít - khoang tiến bộ hoặc bơm nhu động, kiểm soát dòng chảy
• Máy ép trục vít - khử nước cho bánh mục tiêu DS
• Băng tải bánh hoặc bỏ qua - vận chuyển đến nơi lưu trữ, làm phân trộn hoặc bãi chôn lấp
• Lọc đường ống hồi lưu — Trọng lực quay trở lại công trình đầu vào hoặc xử lý thứ cấp

Toàn bộ trình tự từ khi bắt đầu bơm bùn đến xả bánh có thể được tự động hóa bằng điều khiển PLC, cho phép vận hành ban đêm không cần người điều khiển — một lợi thế vận hành đáng kể cho các công trình xử lý vừa và nhỏ với số lượng nhân viên hạn chế.

Định cỡ: Các thông số chính để làm đúng

Việc chọn kích thước máy ép vít chính xác phụ thuộc vào ba đầu vào chính:

• Tải lượng chất rắn khô hàng ngày (kg DS/ngày): Xuất phát từ tốc độ dòng chảy của nhà máy và tốc độ sản xuất bùn. Các nhà máy bùn hoạt tính điển hình tạo ra 60–100 g DS tương đương mỗi quần thể mỗi ngày.
• Giờ hoạt động mỗi ngày: Hầu hết các quá trình cài đặt đều chạy 8–16 giờ/ngày; một đơn vị được xếp hạng ở mức 30 kg DS/giờ xử lý 240–480 kg DS/ngày trong khoảng thời gian đó.
• Hệ số đỉnh: Cho phép hệ số an toàn 1,3–1,5 trên tải trung bình hàng ngày để xử lý thời gian sản xuất bùn cao điểm.

Nhiều đơn vị nhỏ hơn chạy song song thường được ưu tiên hơn một đơn vị lớn, mang lại khả năng dự phòng và khả năng điều chỉnh công suất với khối lượng bùn thực tế mà không cần chạy ở phân số tải rất thấp.

Tuổi thọ bảo trì và dịch vụ

Máy ép trục vít có ít bộ phận bị mòn hơn máy ly tâm hoặc máy ép đai. Công việc bảo trì định kỳ bao gồm:

• Bôi trơn hoặc thay thế vòng bi - thường là sau mỗi 20.000–30.000 giờ hoạt động
• Kiểm tra độ mòn của các vòng cố định và chuyển động - thường là thay thế lần đầu sau 5–8 năm phục vụ thành phố
• Kiểm tra phốt trục - hàng năm
• Hiệu chuẩn lại khe hở tấm áp suất ngược - cứ sau 6–12 tháng

Tuổi thọ sử dụng được công bố của trục vít và vòng ngăn trong các ứng dụng xử lý bùn thải đô thị sạch thường vượt quá 10 năm với điều kiện polyme chính xác, vì sự tiếp xúc mài mòn giữa các hạt rắn và bề mặt sàng được giảm thiểu nhờ cấu trúc bông mềm.