เครื่องกดสกรู Dewatering และตัวกรองกดสกรู: คู่มือฉบับสมบูรณ์

ก.คืออะไร เครื่องรีดน้ำแบบสกรูกด ?

เครื่องแยกน้ำแบบกดสกรูเป็นอุปกรณ์บำบัดตะกอนเชิงกลที่จะกำจัดน้ำออกจากตะกอนโดยการเคลื่อนตัวผ่านช่องทางที่แคบลงเรื่อยๆ โดยใช้เพลาสกรูที่หมุนช้าๆ เมื่อกากตะกอนเคลื่อนจากทางเข้าป้อนไปยังปลายระบาย ระยะพิตช์ที่ลดลงระหว่างการขันสกรูจะสร้างแรงดันภายในเพิ่มขึ้น บังคับให้น้ำที่ว่างและมีสิ่งกีดขวางไหลออกด้านนอกผ่านตัวกรองโดยรอบ ในขณะที่เค้กที่แยกน้ำออกจะไหลออกอย่างต่อเนื่องกับแผ่นดันด้านหลัง

ต่างจากเครื่องหมุนเหวี่ยงหรือเครื่องอัดสายพาน ตรงที่เครื่องแยกน้ำแบบสกรูทำงานที่ความเร็วรอบต่ำมาก — โดยทั่วไป 2–5 รอบต่อนาที — ซึ่งให้ข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติหลายประการ: เสียงรบกวนน้อยที่สุด, การสั่นสะเทือนต่ำ, การใช้พลังงานต่ำ และความสามารถในการจัดการตะกอนที่แยกน้ำออกได้ยาก รวมถึงวัสดุที่เป็นเส้นใย น้ำมัน และออกฤทธิ์ทางชีวภาพ คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้เทคโนโลยีการกดสกรูแพร่หลายมากขึ้นทั่วทั้งโรงบำบัดน้ำเสียของเทศบาลและอุตสาหกรรม โดยที่ความเรียบง่ายในการดำเนินงานและภาระการบำรุงรักษาที่ลดลงถือเป็นสิ่งสำคัญ

ปริมาณของแข็งเค้กเอาท์พุตทั่วไปที่สามารถทำได้โดยการกดสกรูมีตั้งแต่ ของแข็งแห้ง 15% ถึง 30% (DS) ขึ้นอยู่กับประเภทของตะกอน การปรับสภาพโพลีเมอร์ และการกำหนดค่าเครื่องจักร - เทียบเคียงได้กว้างๆ กับประสิทธิภาพการกดตัวกรองสายพาน และต่ำกว่าที่เครื่องอัดตัวกรองแบบเพลทและเฟรมสามารถทำได้สำหรับตะกอนเคมี แต่ให้การดูแลโดยผู้ปฏิบัติงานน้อยลงอย่างมากและการออกแบบที่ปิดสนิทและมีกลิ่น

สกรูกดตัวกรอง : ส่วนประกอบหลักและวิธีโต้ตอบของส่วนประกอบเหล่านั้น

คำว่าตัวกรองแบบกดสกรูหมายถึงชุดการกรองที่เป็นหัวใจของหน่วยบำบัดน้ำเสียโดยเฉพาะ ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างแกนสกรูที่หมุนได้และตัวกรองแบบคงที่หรือไดนามิกโดยรอบซึ่งมีการระบายน้ำแยกออกจากกัน การทำความเข้าใจการทำงานของส่วนประกอบแต่ละชิ้นจะให้ความกระจ่างว่าเหตุใดประสิทธิภาพจึงแตกต่างกันระหว่างการออกแบบเครื่องจักร และเหตุใดการกำหนดค่าบางอย่างจึงเหมาะสมกับประเภทของตะกอนที่เฉพาะเจาะจงมากกว่าชนิดอื่น

• เพลาสกรูและเที่ยวบิน — สกรูเกลียวกลางลำเลียงตะกอนจากโซนป้อนไปยังปลายระบาย ในการออกแบบหลายๆ แบบ เส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาจะเพิ่มขึ้นไปทางทางออก ("สกรูเรียว") เพื่อลดปริมาตรของช่องสัญญาณอย่างต่อเนื่อง และสร้างแรงกดอัดโดยไม่ต้องอาศัยความต้านทานแรงดันต้านเพียงอย่างเดียว
• หน้าจอกรองหรือดรัม — ล้อมรอบสกรูและมีพื้นผิวระบายน้ำที่กรองไหลออก วัสดุประกอบด้วยลวดลิ่มสเตนเลส แผ่นเจาะรู และตาข่ายทอ โดยมีขนาดรูรับแสงตั้งแต่ 0.2 ถึง 1.0 มม เลือกตามการกระจายขนาดอนุภาคของตะกอน
• วงแหวนเคลื่อนที่ / กองวงแหวนคงที่ (แบบลาเมลลา) - การออกแบบตัวกรองแบบกดสกรูขั้นสูงใช้วงแหวนแบบตายตัวและแบบลอยสลับกัน แทนที่จะใช้ตัวกรองแบบต่อเนื่อง ทำให้เกิดช่องว่างในการทำความสะอาดตัวเองซึ่งป้องกันไม่ให้มองไม่เห็น การกำหนดค่านี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตะกอนชีวภาพที่มีอนุภาคละเอียด
• แผ่นระบายแรงดันย้อนกลับ — องค์ประกอบความต้านทานแบบปรับได้ที่ทางออกของเค้กที่ควบคุมความยาวของโซนการบีบอัดและความแห้งของเค้กขั้นสุดท้าย การเพิ่มแรงดันต้านกลับทำให้ปริมาณ DS เพิ่มขึ้น แต่ยังเพิ่มความต้องการพลังงานและความเสี่ยงที่อาจจะทำให้มองไม่เห็นหน้าจออีกด้วย
• หน่วยปรับสภาพโพลีเมอร์ — ระบบกดสกรูส่วนใหญ่รวมขั้นตอนการจับตัวเป็นก้อน/การปรับสภาพต้นน้ำ โดยจะมีการเติมโพลีเมอร์และผสมกับตะกอนที่เข้ามาเพื่อรวมอนุภาคละเอียด ช่วยเพิ่มทั้งอัตราการระบายน้ำและความแห้งของเค้กขั้นสุดท้ายได้อย่างมีนัยสำคัญ

ประเภทของเครื่องแยกน้ำแบบกดสกรู: ภาพรวมเปรียบเทียบ

การกำหนดค่าการกดสกรูที่แตกต่างกันหลายรูปแบบได้เกิดขึ้นเพื่อจัดการกับลักษณะของตะกอนทั้งหมดที่พบในการบำบัดระดับเทศบาลและอุตสาหกรรม การเลือกประเภทที่ถูกต้องจำเป็นต้องมีการออกแบบเครื่องจักรที่ตรงกันเพื่อแยกพฤติกรรมการแยกน้ำออกจากตะกอน ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนเงินทุนและประสิทธิภาพการดำเนินงานในระยะยาว

การออกแบบลาเมลลามีส่วนสำคัญในการใช้งานตะกอนชีวภาพในเขตเทศบาลและอุตสาหกรรมเบา เนื่องจากมีกลไกตัวกรองทำความสะอาดตัวเอง ซึ่งช่วยลดขั้นตอนการทำความสะอาดด้วยตนเองบ่อยครั้งที่จำเป็นสำหรับตัวกรองแบบดรัมทั่วไป เมื่อจัดการกับตะกอนเร่งที่มีอนุภาคละเอียดเหนียว สำหรับกากตะกอนอุตสาหกรรมที่หนักกว่า — โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการตกตะกอนทางเคมีหรือการแปรรูปแร่ — การกำหนดค่าแรงดันสูงพร้อมวัสดุกรองที่แข็งแกร่งช่วยให้เค้กแห้งได้ดีกว่าและลดปริมาณการกำจัด

พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลักและวิธีการประเมิน

การระบุเครื่องแยกน้ำแบบกดสกรูจำเป็นต้องประเมินพารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลายตัวที่พึ่งพาซึ่งกันและกันพร้อมกัน การปรับให้เหมาะสมสำหรับการแยกส่วน — เช่น เพิ่มความแห้งของเค้กให้สูงสุด — มักจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานอื่นๆ ลดลง เช่น กำลังการผลิตหรือคุณภาพการกรอง

• อัตราการดักจับของแข็ง — เปอร์เซ็นต์ของของแข็งที่เข้ามาทั้งหมดยังคงอยู่ในเค้กแทนที่จะผ่านตะแกรงเข้าไปในตัวกรอง กากตะกอนที่มีการปรับสภาพอย่างดีผ่านการกดสกรูที่มีขนาดเหมาะสมควรบรรลุผล 95–99% การจับของแข็ง ค่าที่ต่ำกว่า 90% บ่งชี้ถึงการปรับสภาพโพลีเมอร์ที่ไม่ดี รูรับแสงของหน้าจอไม่ถูกต้อง หรืออัตราการป้อนที่มากเกินไป
• ความจุปริมาณงาน — จัดอันดับเป็นกิโลกรัมของของแข็งแห้งต่อชั่วโมง (กก. DS/ชม.) ซึ่งเป็นตัวกำหนดจำนวนหน่วยที่ต้องการสำหรับอัตราการผลิตตะกอนที่กำหนด การเพิ่มกำลังการผลิตที่มากเกินไปจะทำให้ต้นทุนเงินทุนเพิ่มขึ้น การลดขนาดทำให้เกิดปัญหาคอขวดในการบำบัดในช่วงที่เกิดตะกอนสูงสุด
• การใช้พลังงานจำเพาะ — เครื่องแยกน้ำแบบกดสกรูเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการแยกน้ำที่ประหยัดพลังงานมากที่สุด ซึ่งโดยทั่วไปมักใช้เวลานาน 0.01–0.05 kWh ต่อกิโลกรัม DS — ต่ำกว่าเครื่องหมุนเหวี่ยงอย่างมาก (0.05–0.15 kWh/kg DS) และเทียบได้ในแง่พลังงานกับการกดสายพานในขณะที่ให้การทำงานแบบปิด
• การบริโภคโพลีเมอร์ — อัตราการจ่ายโพลีอะคริลาไมด์ประจุบวก (PAM) สำหรับตะกอนชีวภาพโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ โพลีเมอร์ 3–8 กิโลกรัมต่อตัน DS ; การเพิ่มประสิทธิภาพผ่านการทดสอบขวดก่อนการทดสอบเดินเครื่องช่วยลดต้นทุนโพลีเมอร์อย่างต่อเนื่องและปรับปรุงคุณภาพเค้กให้สม่ำเสมอ
• กรองสารแขวนลอย — การกรองกลับด้วย TSS สูงจะโหลดส่วนหัวและเพิ่มภาระไฮดรอลิกของโรงบำบัด เป้าหมายการกรอง TSS ด้านล่าง 500 มก./ล สำหรับการดำเนินการบำบัดน้ำเสียจากตะกอนชีวภาพที่มีการปรับสภาพอย่างดี

เครื่องรีดแบบสกรูเทียบกับเทคโนโลยีแยกน้ำอื่นๆ: ที่ไหนได้ชัยชนะและไม่ได้ผล

เครื่องแยกน้ำแบบกดสกรูมีสมรรถนะเฉพาะเจาะจงภายในขอบเขตเทคโนโลยีการแยกน้ำที่กว้างขึ้น การทำความเข้าใจว่าเทคโนโลยีนี้มีประสิทธิภาพเหนือกว่าทางเลือกอื่น — และเมื่อใดที่เทคโนโลยีอื่นมีความเหมาะสมมากกว่า — เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตัดสินใจเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่คุ้มต้นทุนในขั้นตอนการออกแบบสิ่งอำนวยความสะดวก

เมื่อเทียบกับเครื่องกรองสายพาน: การกดสกรูช่วยลดการสัมผัสสายพานแบบเปิดซึ่งสร้างปัญหากลิ่นและละอองลอยในอาคารที่ปิดล้อม โดยไม่จำเป็นต้องใช้น้ำล้าง (ประหยัด 1–3 ลบ.ม. ต่อชั่วโมง ของน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตต่อหน่วย) และต้องการการเข้าร่วมงานของผู้ปฏิบัติงานน้อยลงอย่างมาก เครื่องรีดสายพานรักษาข้อได้เปรียบด้านปริมาณงานสำหรับการใช้งานในปริมาณมาก และสามารถรองรับตะกอนบางประเภทที่บีบอัดได้ไม่ดีในรูปแบบสกรู

เมื่อเทียบกับเครื่องหมุนเหวี่ยง: เครื่องอัดแบบสกรูใช้พลังงานน้อยกว่ามาก สร้างเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนน้อยกว่ามาก มีต้นทุนเงินทุนต่ำกว่าสำหรับช่วงกำลังการผลิตขนาดเล็กถึงขนาดกลาง และต้องการการบำรุงรักษาสมดุลที่มีความแม่นยำน้อยกว่า เครื่องหมุนเหวี่ยงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องอัดสกรูในการใช้งานที่ต้องการความแห้งของเค้กสูงมากจากตะกอนมันหรือตะกอนที่กรองยาก และในการกำหนดค่าที่มีพื้นที่ขนาดเล็กทำให้มีพลังงานและรายจ่ายฝ่ายทุนที่สูงขึ้น

เมื่อเทียบกับการกดตัวกรองแบบเพลทและเฟรม: เครื่องอัดแบบสกรูทำงานอย่างต่อเนื่องแทนที่จะเป็นแบบเป็นชุด ขจัดวงจรการปล่อยเค้กที่ต้องใช้แรงงานเข้มข้น และลดความแปรปรวนของความต้องการโพลีเมอร์ เครื่องรีดแบบเพลทและเฟรมทำให้เค้กแห้งมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด — สูงสุดถึง ดีเอส 45% — สำหรับกากตะกอนเคมีและแร่ธาตุที่การลดปริมาณการกำจัดให้เหลือน้อยที่สุดถือเป็นลำดับความสำคัญที่เหนือกว่าและการดำเนินการเป็นชุดเป็นที่ยอมรับได้

สำหรับการบำบัดตะกอนชีวภาพในโรงงานอุตสาหกรรมที่จัดการน้ำเสียจากโรงงานเคมี โรงพิมพ์ โรงงานตัดเย็บเสื้อผ้า และโรงงานกระดาษ ในกรณีที่ปริมาณตะกอนอยู่ในระดับปานกลาง แนะนำให้ดำเนินการแบบปิด และแรงงานของผู้ปฏิบัติงานมีจำกัด เครื่องแยกน้ำแบบกดสกรูถือเป็นโซลูชันที่มีความสมดุลอย่างดีทั้งในด้านต้นทุนด้านต้นทุน ต้นทุนการดำเนินงาน และมิติด้านประสิทธิภาพ

ข้อควรพิจารณาในการติดตั้ง การใช้งาน และการบำรุงรักษา

เครื่องแยกน้ำแบบสกรูเป็นหนึ่งในอุปกรณ์บำบัดตะกอนที่ตรงไปตรงมามากกว่าในการติดตั้งและใช้งาน แต่ข้อควรพิจารณาในทางปฏิบัติหลายประการระหว่างการทดสอบเดินเครื่องและการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องจะกำหนดว่าประสิทธิภาพในระยะยาวตรงตามความคาดหวังในการออกแบบหรือไม่

• การว่าจ้างระบบโพลีเมอร์ — การทดสอบขวดด้วยกากตะกอนพืชจริงก่อนเริ่มต้นใช้งานถือเป็นสิ่งสำคัญ ประเภทของโพลีเมอร์ (ความหนาแน่นประจุ น้ำหนักโมเลกุล) อัตราการจ่าย และอัตราส่วนน้ำเจือจาง ล้วนส่งผลต่อคุณภาพการปรับสภาพอย่างมีนัยสำคัญ และต้องปรับให้เหมาะสมสำหรับตะกอนเฉพาะก่อนที่จะพยายามบรรลุเป้าหมายปริมาณงาน
• ความสม่ำเสมอของตะกอนฟีด — เครื่องอัดแบบสกรูทำงานได้ดีที่สุดโดยมีความเข้มข้นของของแข็งป้อนค่อนข้างสม่ำเสมอ ของแข็งทั้งหมด 0.5–4% สำหรับกากตะกอนชีวภาพ ความเข้มข้นของฟีดที่แปรผันสูงทำให้เค้กแห้งผิดปกติและทำให้การปรับแรงดันต้านยุ่งยาก
• ความถี่ในการตรวจสอบหน้าจอ — แม้แต่การออกแบบแผ่นลาเมลลาที่ทำความสะอาดตัวเองได้ก็ยังได้รับประโยชน์จากการตรวจสอบปึกแหวนด้วยสายตาทุกสัปดาห์เพื่อดูการสึกหรอหรือการเสียรูป ที่กรองแบบดรัมแบบต่อเนื่องจำเป็นต้องทำความสะอาดด้วยตนเองเป็นระยะด้วยเครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงและรอบการล้างด้วยกรดทุกๆ 1-3 เดือน ขึ้นอยู่กับแนวโน้มการเกิดตะกรันของตะกอน
• การตรวจสอบการสึกหรอของการบินของสกรู — การสึกหรอของเที่ยวบินที่ปลายระบายเร่งเร่งในตะกอนที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การวัดระยะห่างระหว่างชั้นลอยและพื้นผิวหน้าจอทุกๆ 6-12 เดือน ระบุถึงการสึกหรอก่อนที่จะส่งผลต่อความแห้งของเค้กหรือทำให้หน้าจอเสียหาย
• การหล่อลื่นชุดขับเคลื่อน — การเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเกียร์ตามช่วงเวลาที่ผู้ผลิตกำหนด (โดยทั่วไปทุกๆ 2,000–4,000 ชั่วโมงการทำงาน) เป็นข้อกำหนดการบำรุงรักษาหลักตามกำหนดการสำหรับระบบขับเคลื่อน การละเลยขั้นตอนนี้เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของกระปุกเกียร์ก่อนกำหนดในหน่วยที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง

เมื่อใช้งานและบำรุงรักษาอย่างถูกต้อง เครื่องแยกน้ำแบบสกรูจะมีอายุการใช้งานเกินเป็นประจำ 10–15 ปี โดยมีเวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนน้อยที่สุด ทำให้เป็นการลงทุนระยะยาวที่เชื่อถือได้ในสิ่งอำนวยความสะดวกที่การบำบัดน้ำเสียจากตะกอนเป็นข้อกำหนดในการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง