Для инженерно-технических работников

Водоснабжение, канализация и газоснабжение

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Износ шнеков противоточных центрифуг менее интенсивен, чем у прямоточных, поэтому они используются преимущественно при безреагентном центрифугировании, при котором требуется более высокий фактор разделения.

Надежность работы центрифуг и повышение срока их службы во многом зависит от выделения из обезвоженного осадка крупных и абразивных включений. Содержащийся в осадке песок, не задержанный песколовками, является основной причиной износа шнеков центрифуг. По данным [2], шнеки, изготовленные из стали Х18Н10Т, существенно изнашиваются через 1,5—3 тыс. ч работы. Применяя наплавку шнеков стеллитом, увеличивают срок их службы до 5—7 тыс. ч, а напылением карбидом вольфрама — до 12—15 тыс. ч. Поскольку стоимость шнека довольно значительна (30 % стоимости центрифуги), практикуется периодическая замена шнеков, реставрируемых в заводских условиях.

На центральной станции аэрации Ленинграда организовано проведение наплавки шнеков собственными силами. Для увеличения межремонтного периода работы шнеков особенно тщательно должны эксплуатироваться песколовки, изыскиваются возможности их реконструкции с целью задержания частиц песка крупностью до 0,15 мм либо устанавливаются гидроциклоны для выделения песка из осадка. Отбросы и тряпки должны эффективно задерживаться  на решетках.

По опыту центральной станции аэрации Ленинграда, устойчивость работы центрифуг возросла после установки решеток на линии сырого осадка, подаваемого в цех обезвоживания. При нормально   работающих   песколовках   и   решетках   центрифуги Красносельской станции аэрации Ленинграда с ротором диаметром 900 мм эффективно работают без ремонта уже свыше 14 000 ч.

Основными технологическими показателями, характеризующими работу центрифуг, являются эффект ц задержания сухого вещества (С. В.), концентрация кека Ск и объемная производительность Q.

Безреагентное обезвоживание на противоточных центрифугах типа ОГШ (с обычным шнеком) смеси сырых или сброженных осадков позволяет задерживать 20—40 % твердых примесей при влажности кека 65—80 %. Высокая степень загрязненности фугата требует дополнительной его обработки.

Добавление к осадкам флокулянтов позволяет повысить эффект задержания сухого вещества до 93—98 %, что устраняет необходимость очистки фугата; потребные дозы флокулянтов Офл при этом составляют 2—5 кг/т массы сухого вещества. В среднем дозы флокулянтов на подготовку к центрифугированию сброженных осадков несколько выше, чем для сырых осадков. Эффективность работы центрифуг даже при обработке одного и того же типа осадка может существенно отличаться в зависимости от состава поступающих сточных вод, принятой технологической схемы, режима работы сооружении, типа флокулянта, условий его смешения с осадком, конструкции и режима работы центрифуг.

При обезвоживании осадков с применением флокулянтов скорость осаждения частиц резко возрастает, в связи с чем появляется возможность и целесообразность снижения Ф до 500-т-ЮОО и использования крупногабаритных центрифуг. При уменьшении Ф легче обеспечить плавный ввод сфлокулированного осадка, в результате чего уменьшается разрушение хлопьев, несколько сокращается расход флокулянтов и увеличивается срок службы шнека центрифуг.

Исследованиями, проведенными в нашей стране и за рубежом, установлено, что наибольшая эффективность задержания сухого вещества достигается на прямоточных центрифугах 12, 11]. Этот вывод подтверждается также исследованиями и опытом эксплуатации прямоточных центрифуг с роторами диаметром 350, 450, 900 мм в Ленинграде.

Снижение прироста ила достигается улучшением работы первичных отстойников (преаэрацией с добавкой избыточного активного ила), а также регенерацией ила, допустимым повышением дозы ила в системе «аэротенк—вторичный отстойник». Предотвращение загнивания ила и осадков при длительном хранении или уплотнении  улучшает  влагоотдачу.

Зависимость т\ и Ск от концентрации исходных осадков показана на  6.7 и 6.8; заметим, что предварительное хорошее уплотнение  осадков,   повышение  эффективности  центрифугирования сокращает объем обезвоживаемых осадков, расход электроэнергии и флокулянтов. Повышение зольности исходного осадка обусловливает снижение влажности кека: на каждые 10 % увеличения зольности соответственно сокращается влажность кека на 2—2,5 %.

В настоящее время практическое применение получило центрифугирование уплотненных сырых или мезофильно-сброженных смесей осадков первичных отстойников и избыточного активного ила. Результаты центрифугирования во многом зависят от состава осадков конкретных станций, от  полноты и эффективности процесса сбраживания. Необходимо подчеркнуть, что вследствие распада части сухого беззольного вещества, обусловленного сбраживанием, общее количество центрифуг и потребляемых флоку-лянтов на станциях, где центрифугируются мезофильно-сброженные осадки, ниже, чем на станциях, где обезвоживаются сырые осадки.

Термофильно-сброженные осадки обезвоживаются значительно хуже, и улучшение технологических показателей их центрифугирования может быть достигнуто, как и при вакуум-фильтрации, путем их промывки и уплотнения перед обезвоживанием. При реконструкции действующих станций целесообразность такого мероприятия следует подтверждать технико-экономическими расчетами.

Значительное различие в потребных дозах флокулянта наблюдается при обезвоживании осадков на центрифугах различных конструкций.  

Потребность во флокулянтах обусловливает в основном эксплуатационные затраты на центрифугирование осадков сточных вод, поэтому установление оптимальных доз и типа флокулянта для данного вида осадка и типа центрифуги осуществляется путем проведения тщательных экспериментов.

Влияние производительности центрифуги (с ротором диаметром 900 мм) на эффективность задержания сухого вещества и концентрацию кека при различных относительных скоростях вращения шнека и дозах флокулянта представлены на  6.11. Центрифугированию подвергались мезофильно-сброженная смесь осадков первичных отстойников и активного ила. На основании этих данных были выбраны оптимальные параметры режима работы центрифуг: Q = 35-^-40 м3/ч, tj = 97—98 %, С„ = 21-Т-23 %, An = 5-i-6 об/мин. Из  6.11 и 6.12 следует, что с повышением производительности уменьшается эффект задержания сухого вещества и повышается концентрация кека при центрифугировании различных видов осадков сточных вод.

Замечено, что производительность центрифуги зависит также от объема жидкости в роторе, определяемого диаметром сливных отверстий фугата: чем больше объем заполненного осадком ротора (меньше диаметр слива), тем больше производительность центрифуги при одних и тех же значениях эффекта задержания сухого вещества и концентрации кека.

Учитывая, что износ центрифуг в значительной степени зависит от скорости вращения ротора, т. е. от Ф, в процессе эксплуатации рекомендуется работать при минимально возможных значениях Ф. На ленинградских станциях, например, центрифуги с ротором диаметром 900 мм чаще эксплуатируются при Ф = 500, хотя  имеется  возможность повышать Ф этих машин до 1000 Приведенные выше зависимости ц и Ск от регулируемых параметров центрифуги и особенностей процесса используются   для  выбора   оптимального режима работы с учетом   схемы общей обработки и утилизации осадков на конкретной очистной станции.

Технологические показатели центрифугирования существенно улучшаются при реагентно-тепловои обработке смеси сырых осадков (коагуляции, нагревании до 70—75 °С, флокуляции); при этом потребная доза флокулянтов снижается в 2—2,5 раза, концентрация кека возрастает на 6—8 % при расходе коагулянтов: FeCl3 — 6-н8 %, H2S04 — 4-r-5 %. Потребная доза негашеной молотой извести для нейтрализации кека составляет около 3 %. При такой обработке достигается дегельминтизация осадков. Обслуживание центрифуг проводят по инструкции завода-изготовителя.