«Дегремон» поддерживает страстное увлечение своих сотрудников профессией по обработке воды и потому, в дополнение к своему «Техническому справочнику по обработке воды», предлагает дополнительные Информационные листки к нему для того, чтобы лучше понимать различные предлагаемые рынку технологии в процессе их эволюционного развития и открывать их новые возможности. Обработка осадков Информационные листки к «Техническому справочнику по обработке воды» компании «Дегремон» Жидкие осадки В процессе обработки вод (производство питьевой воды или обработка сточных вод) образуются осадки, содержащие более 95% воды. Эксплуатирующие компании стремятся сократить содержание воды в этих осадках для того, чтобы обеспечить более благоприятные условия для их вывоза и/или утилизации. Вывоз осадков, осуществляемый обычно специальным транспортом, должен быть экономически рентабельным и не нарушающим окружающую среду. В случае утилизации осадков в цементном производстве или путем сжигания, важным параметром является их низшая теплотворная способность (НТС), которая связана с присутствием в осадках сухих органических веществ. Величина НТС должна быть достаточно велика, чтобы обеспечить такую энергетическую утилизацию осадков. Еще лучше, если утилизируемые осадки обладают свойством автотермичности. Количество образующихся осадков, связанное с содержанием в них твердой фазы, а также конечное назначение обработанных осадков определяют объем инвестиций в создание соответствующих сооружений и требуют экономически разумного подхода. Механическое обезвоживание СУШКА : осуществляемая с помощью солнечной энергии, газа или жидкого теплоносителя, она позволяет извлечь бóльшую (если не полностью) часть воды, связанной с частицами осадка, что обеспечивает достижение большой сухости осадка. → ОБЕЗВОЖИВАНИЕ Ленточные фильтр-прессы : процесс фильтрования происходит в три стадии. Первая стадия – флокуляционная обработка полиэлектролитами в камерах с малым временем пребывания. Высвобожденная в результате межчастичная вода сцеживается в процессе дренажа на фильтрующей ленте. Далее осадок поступает на стадию прогрессивного прессования между двумя лентами фильтроткани. Образующийся кек (обезвоженный осадок) проходит вокруг перфорированного барабана и далее вокруг размещенных в шахматном порядке валков, при этом весь путь осадков может варьироваться в зависимости от типа ленточного фильтр-пресса. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКОВ Для сокращения объема осадков существует три основные группы технологий обезвоживания в зависимости от необходимой конечной их сухости, которая численно равна процентному содержанию в них сухих веществ. СГУЩЕНИЕ : осуществляемая отстаиванием, флотацией или сцеживанием, эта стадия обработки осадков является практически обязательной из-за низкого содержания твердой фазы в осадках на выходе из сооружений обработки воды (обычно от 2 до 15 г/л). Тем не менее, после этой стадии обработки осадки остаются еще жидкими. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ механическое : основанная на принципах фильтрования или центрифугирования, эта стадия обработки осадков использует механическую энергию, с помощью которой удается извлечь т.н. свободную межчастичную воду и часть воды, связанной с частицами твердой фазы. При этом механическое обезвоживание требует обычно предварительного кондиционирования осадков путем введения минеральных реагентов (коагулянтов/флокулянтов) и/или синтетических полимеров Прессование осадка в ленточном фильтр-прессе осуществляется в негерметичной установке: происходит некоторая боковая герметизация самим частично спрессованным осадком, которая достаточна при постепенном увеличении давления. Если же давление возрастает слишком сильно, сцепление слоя осадка нарушается и происходит боковой слив осадка, не прошедшего полное обезвоживание. Эффективность обезвоживания зависит от величины прилагаемого к осадку давления и от времени прессования. Ленточные фильтр-прессы позволяют получить легко перелопачиваемые осадки из большинства жидких органических или гидроокисных осадков. Пресс-фильтры камерные : отделение воды от твердой фазы происходит в процессе фильтрования под действием сильного продавливания через фильтроткань с микропорами. Этот процесс происходит в закрытых камерах. В отличие от ленточных фильтрпрессов, весь осадок подвергается обезвоживанию (т.е. отсутствует возможность слива осадка). Пресс-фильтр включает набор вертикальных пластин (3), которые размещаются одна за другой и сильно сжимаются между собой с помощью мобильной головки (4) При этом, благодаря форме пластин (с углублением) и их вертикальному расположению, образуются закрытые фильтровальные камеры (2). Давление на мобильную головку осуществляется гидравлическим домкратом (5). Сжатие всего комплекса пластин поддерживается неподвижной головкой (8) на другом конце пресс-фильтра, при этом фильтрующие полотна (6) с размером пор 10-300 мкм, размещены между пластинами. Подлежащий обезвоживанию жидкий осадок подается насосом по осевому каналу (7) во все фильтровальные камеры,в которых, в процессе сжатия, постепенно аккумулируются обезвоженный осадок, а отделенная вода отводится наружу по канавкам на поверхности пластин и далее по трубопроводу (1). Камерный пресс-фильтр работает в периодическом режиме и каждый цикл включает: - фазу закрытия при сжимании пластин; -фазу заполнения (длительность зависит от фильтруемости исходного осадка); - фазу фильтрования в течение обычно 30-45 минут до достижения максимального давления благодаря постоянному поступлению осадка и образованию на поверхности фильтрующих полотен постепенно увеличивающегося слоя обезвоженного осадка; - фазу раскрытия, в процессе которой, при раскрытии фильтровальных камер, обезвоженный осадок отделяется от полотен и падает вниз; эта фаза требует присутствия оператора, поскольку зачастую такой осадок обладает повышенной слипаемостью и для его полного отделения от полотен необходимо использовать скребок К этим 4 основным фазам процесса обезвоживания добавляется стадия обязательной промывки всех фильтрующих полотен и канавок. Этот способ механического обезвоживания имеет недостатки: - циклический режим работы; - снижающийся расход подаваемого осадка в течение цикла; - необходимость участия оператора при раскрытии пресс-фильтра; - повышенные инвестиции. Тем не менее, главное преимущество этой достаточно давно известной технологии состоит в получении относительно твердого кека сухостью более 30%, что весьма полезно в целом ряде случаев. Под действием центробежных сил, тяжелые частицы отделяются и концентрируются на внутренней поверхности корпуса, откуда они непрерывно сдвигаются шнеком в направлении конической зоны центрифуга. Шнек вращается с несколько большей скоростью, чем корпус (дифференциальная скорость центрифуги) благодаря редуктору (5). Уплотненный в конической части осадок отводится через сопла (8), равномерно размещенные по окружности 360о на конце конической части, в бункер осадка (4). Благодаря непрерывной подаче жидкого осадка, отделенная вода выводится в картер сброса (11) через регулируемый перелив (12). Центрифуга размещается обычно на утяжеленном фундаменте (9), который опирается на пол с помощью ряда мощных амортизаторов (7). Защитный кожух (6) центрифуги обеспечивает защиту персонала от вращающихся частей. Несмотря на большую потребность в полимерах, повышенное энергопотребление, необходимость защиты от шума и сложное техническое обслуживание, эта технология обезвоживания осадков нашла в 2000 годах свое место на рынке обезвоживания осадков. Dehydris TM Twist – инновационная технология механического обезвоживания, которая объединяет в себе преимущества камерного пресс-фильтра и высокий уровень автоматизации центрифуг благодаря сочетанию глубокого обезвоживания осадков с простой и экономичной эксплуатацией. ПРИНЦИП РАБОТЫ Установка DehydrisTM Twist формируется но основе поршневого пресса, в который подается осадок от процесса питьевой водоподготовки или обработки сточных вод после его предварительного сгущения и кондиционирования. Центрифуги : жидкие осадки от сооружений обработки городских сточных вод обладают способностью разделяться на две фазы (твердую и жидкую) под действием центробежных сил, т.е. без присутствия каких-либо фильтрующих элементов, как это было в случае пресс-фильтров и ленточных фильтр-прессов. Но в этом случае обязательным является предварительное кондиционирование осадков для облегчения разделения фаз. Сухость обезвоженных таким образом осадков находится в интервале между сухостью после ленточных фильтр-прессов и сухостью после пресс-фильтров. Кондиционированный осадок поступает в центрифугу (1), в которой, благодаря вращающемуся распределителю (10), осадок вытесняется в периферийную зону и поступает в кольцевое пространство между вращающимися Простая в эксплуатации, полностью укрытая и эргономичная, установка DehydrisTM Twist полностью автоматизирована и не требует присутствия персонала, включая фазу раскрытия для отделения обезвоженного осадка, которая также происходит полностью автоматически. Информационные листки к «Техническому справочнику по обработке воды» компании «Дегремон» DehydrisTM Twist основана на отработанной технологии поршневого насоса BUCHER Unipektin (более 2000 реализации в мире в агро-пищевой промышленности и многочисленные реализации в обработке сточных вод). Пресс снабжен множеством гибких дренажных трубок (фильтрующая среда), смонтированных в виде пучка. DehydrisTM Twist в технологической линии обработки о садков ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ Различными исследованиями показано, что новая технология усиленного обезвоживания дает лучшие результаты, как по сухости осадков, так и по потреблению химических реагентов в сравнении с обычным механическим обезвоживанием на центрифуге. На целом ряде действующих сооружений (питьевая водоподготовка и обработка сточных вод) были проведены испытания с целью определения качественных параметров обезвоживания осадков различного происхождения. В каждом конкретном случае установка DehydrisTM Twist размещалась параллельно уже существующими традиционными установками обезвоживания для того, чтобы объективно сравнить их качественные параметры. Пресс работает циклами, длительность (2-3 ч) которых зависит от происхождения исходного осадка и требуемых характеристик обезвоживания (сухость или расход осадка). Каждый цикл состоит из трех основных полностью автоматизированных фаз → Фаза подачи осадка Закрытый комплекс цилиндр/поршень, начинает вращаться. Поршень осуществляет возвратно-поступательное движение. Подача осадка происходит при каждом возврате поршня до тех пор, пока номинальный объем сухих веществ не достигнет заданного значения. Заполнение осадком автоматизировано по данным измерения концентрации и расхода. → Фаза прессования / дробления кек После завершения фазы заполнения, поршень продолжает свое возвратно-поступательное движение, но, при этом, комплекс цилиндр/поршень продолжает свое вращение: в результате такого «твиста» и «скручивания» дренажных трубок происходит постоянное возобновления контакта осадка с фильтрующей средой, что способствует высвобождению межчастичной воды, которая зачастую блокируется в осадке при его сжатии. Эта фаза завершается при достижении заранее заданной величины хода поршня, которая определяется автоматом с учетом сухости исходного осадка и объема отделенной воды. → Фаза раскрытия Цилиндрический кожух перемещается по оси установки, открывая часть камеры прессования. Вращение комплекса цилиндр/ поршень продолжатся по мере продвижения поршня. Кек обезвоженного осадка падает под силой своей тяжести и воздействием дренажных трубок, которые раскачиваются в процессе вращения.Отвод кека происходит в течение нескольких минут без какого-либо внешнего вмешательства. Обработка питьевой воды. Установка была проверена при обезвоживании сгущенных осадков, получаемых на обычных и продвинутых (мембранная технология) станциях питьевой водоподготовки. Простым введением полимера в количестве 6-8 кг активного вещества на тонну сухого вещества в исходном осадке сухостью 20-30 г/л, на установке Dehydris TM Twist можно получить обезвоженный осадок сухостью до 40 %. В сравнении с обычной технологией обезвоживания, увеличение сухости осадка составляло 5-15 %. Обработка сточных вод. Установка DehydrisTM Twist была испытана на различных осадках очистных сооружений: первичных, смешанных, сброженных или от аэробной обработки сточных вод. Известно, что осадки от аэротенков отличаются высокой гидрофильностью. При дозах полимера 6-9 кг активного вещества на тонну сухого вещества получали осадок сухостью порядка 24 %. Благодаря введению коагулянта FeCl3 (5-7%), содержание сухих веществ возрастало до 27-28%. Аналогичные результаты были получены и на мембранных пресс-фильтрах. При центрифугировании этого же осадка его конечная сухость составляла 20%. На сброженных осадках, простым введением полимера в количестве 7-12 кг активного вещества на тонну сухого вещества получали сухость до 40 % (она может быть и выше при более высоком соотношении первичного и биологического осадка в смеси). Испытанная на обработке осадков от производства питьевой воды и обработки сточных вод, технология DehydrisTM Twist является поливалентным решением, которое, в сравнении с традиционным обезвоживанием, позволяет дополнительно на 30% снизить массу осадков. Качество получаемых обезвоженных осадков открывает большие многовариантные возможности для их утилизации и позволяет сократить объем осадков, подлежащих транспортировке. Благодаря получению обезвоженных осадков с автотермичными свойствами, технология DehydrisTM Twist делает ненужным энергоемкую стадию сушки осадков перед их сжиганием. Таким образом, технология DehydrisTM Twist в полной мере отвечает требованиям повышения энергетической эффективности и снижения выброса парниковых газов. Информационные листки к «Техническому справочнику по обработке воды» компании «Дегремон» НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕАЛИЗАЦИИ КОМПАНИИ «ДЕГРЕМОН» → Châteaubourg , Франция (35) → Weyersheim, Франция (67) Syndicat Mixte des Eaux de la Valière (SYMEVAL) Происхождение осадков: водопроводная станция на основе поверхностного источника воды Производительность станции : 600 м3/ч Гарантия сухости обезвоженных осадков : 40 % Назначение обезвоженных осадков : многовариантное. 119049 Москва, 4-й Добрынинский пер. 8, офис Е02-314 Тел.: +(7-495) 987.16.17 Факс: +(7-495) 987.16.18 E-mail: [email protected] Информационные Листки к «Техническому справочнику Дегремон» n°6 - Ноябрь 2012- Фото Дегремон, BUCHER, Unipektin Сообщество коммун Bass-Zom Происхождение осадков : сброженные осадки сооружений обработки городских сточных вод. Мощность очистных сооружений : 30 000 экв.-жителей Гарантия сухости обезвоженных осадков : 32 % Назначение обезвоженных осадков : сжигание