دستگاه پرس آبگیری - که به آن دستگاه آبگیری لجن نیز می گویند - تجهیزات صنعتی است که به طور مکانیکی آب را از لجن مرطوب خارج می کند و حجم و وزن آن را قبل از دفع، حمل و نقل یا پردازش بیشتر کاهش می دهد. این در سراسر تصفیه خانه های فاضلاب، تاسیسات فرآوری مواد غذایی، عملیات معدنی، و سایت های تولیدی در هر جایی که جریان های زباله مایع لجنی تولید می کنند استفاده می شود که تحمل آن در حالت مرطوب بسیار پرهزینه یا غیرعملی است.
پرس آبگیری به جای تکیه بر تبخیر یا ته نشین شدن گرانش به تنهایی، فشار مکانیکی را اعمال می کند - از طریق تسمه، پیچ، صفحه، یا نیروی گریز از مرکز بسته به نوع تجهیزات - برای فشار فیزیکی آب از لجن، معمولاً میزان رطوبت را از حدود 95 تا 90 تا 99 درصد کاهش می دهد.
اصل کار دستگاه پرس آبگیری
با وجود تفاوت بین انواع تجهیزات، اکثر پرس های آبگیری یک اصل کار سه مرحله ای مشترک دارند:
- تهویه - لجن با یک لخته ساز (معمولاً یک پلیمر) دوز می شود که باعث می شود ذرات ریز به صورت لخته های بزرگتر جمع شوند و جدا شدن آنها از آب را آسان تر می کند.
- جاذبه یا زهکشی اولیه - لجن شرطی شده از یک منطقه زهکشی اولیه (پرده، تسمه یا درام) عبور می کند که در آن آب آزاد تحت نیروی گرانش قبل از اعمال فشار مکانیکی تخلیه می شود.
- پرس مکانیکی - لجن نیمه تخلیه شده از طریق یک منطقه پرس حرکت می کند که در آن فشار فزاینده - از غلتک ها، پیچ ها، صفحات یا نیروی گریز از مرکز - باعث خارج شدن آب محدود باقیمانده شده و یک "کیک" نیمه جامد باقی می ماند.
مکانیسم خاصی که در مرحله پرس استفاده می شود، همان چیزی است که انواع تجهیزات اصلی را که در زیر به آنها اشاره می شود متمایز می کند.
دستگاه پرس آبگیری چگونه کار می کند؟ (فرایند آبگیری لجن گام به گام)
راه رفتن در یک چرخه معمولی تسمه یا پرس پیچ از ورودی تا خروجی:
- مصرف لجن - لجن خام از مخزن نگهدارنده به داخل محفظه اختلاط یا تهویه دستگاه پمپ می شود.
- دوز پلیمری و لخته سازی - لختهساز تزریق و مخلوط میشود و باعث میشود که مواد جامد معلق به لختههای بزرگتر و راحتتر جدا شوند.
- زهکشی جاذبه - لجن لخته شده در یک منطقه زهکشی پخش می شود، جایی که بخش بزرگی از آب آزاد بلافاصله تحت نیروی گرانش جدا می شود.
- اعمال فشار - لجن غلیظ شده به سمت بخش پرس پیشروی می کند، جایی که افزایش نیروی مکانیکی آب محدودی را که نیروی جاذبه به تنهایی قادر به استخراج آن نیست حذف می کند.
- ترشح کیک - «کیک» آبگیری شده (اکنون یک ماده قابل انباشته و عمدتاً جامد) از دستگاه برای دفع، کمپوست، سوزاندن یا پردازش بیشتر خارج میشود.
- بازگشت فیلتر - آب جدا شده (فیلتر) معمولاً به جریان آب فرآیند تصفیه خانه هدایت می شود.
انواع تجهیزات آبگیری لجن
چهار نوع تجهیزات اکثریت عمده کاربردهای آبگیری صنعتی و شهری را پوشش می دهند:
| نوع تجهیزات | مکانیسم | بهترین مناسب برای |
| پرس فیلتر تسمه | لجن فشرده بین دو تسمه متحرک | کارخانه های شهری بزرگ، عملیات مداوم با حجم بالا |
| پرس پیچ | پیچ دوار لجن را از طریق یک محفظه باریک فشرده می کند | امکانات فشرده، مصرف کم انرژی، حداقل توجه اپراتور |
| فیلتر پرس صفحه و قاب | لجن وارد شده از طریق صفحات فیلتر انباشته تحت فشار بالا (فرایند دسته ای) | بیشترین خشکی کیک، لجن صنعتی/شیمیایی |
| سانتریفیوژ | چرخش با سرعت بالا با نیروی گریز از مرکز، جامدات را از مایع جدا می کند | عملکرد مداوم با حجم بالا، ردپای فشرده |
چهار نوع اصلی تجهیزات آبگیری لجن و کاربردهای معمول آنها
عوامل موثر بر راندمان آبگیری لجن
خشکی کیک و توان تولید می تواند به طور قابل توجهی بین دو کارخانه که از یک مدل تجهیزات استفاده می کنند متفاوت باشد، که عمدتاً به دلیل این متغیرها است:
- ترکیب لجن - نسبت جامدات آلی به معدنی بر نحوه اتصال آسان ذرات و آزادسازی آب تأثیر می گذارد. لجن بسیار آلی (مانند لجن تصفیه بیولوژیکی) معمولاً نسبت به لجن غیرآلی راحت تر آبگیری می کند.
- دوز و نوع پلیمر - دوز کمتر باعث می شود ذرات بسیار ریز برای جداسازی موثر باقی بمانند، در حالی که دوز بیش از حد باعث هدر رفتن هزینه های شیمیایی بدون بهبود بیشتر خشکی کیک می شود.
- غلظت لجن خوراک - لجن بیش از حد رقیق زمان پردازش را افزایش می دهد و توان عملیاتی را کاهش می دهد. پیش غلیظ کردن لجن قبل از رسیدن به پرس اغلب کارایی کلی را بهبود می بخشد.
- تنظیمات فشار و سرعت عملیاتی - فشار دادن بیش از حد سریع، زمان تماس را کاهش میدهد و منجر به خیستر شدن کیک میشود، حتی با دوز صحیح پلیمر.
- وضعیت تجهیزات - تسمههای فرسوده، صفحهنمایش یا اجزای پیچ راندمان فشار را در طول زمان کاهش میدهند، حتی زمانی که تنظیمات فرآیند بدون تغییر باقی میمانند.
نحوه انتخاب دستگاه آبگیری
انتخاب تجهیزات مناسب بستگی به تطبیق نوع ماشین با ویژگیهای لجن خاص سایت و محدودیتهای عملیاتی دارد:
- حجم لجن و سرعت جریان. جریان های پیوسته با حجم بالا معمولاً به نفع پرس های تسمه ای یا سانتریفیوژها هستند. جریانهای کوچکتر و متناوب به خوبی با پرسهای پیچی مناسب هستند.
- خشکی کیک مورد نیاز اگر حداکثر خشکی حیاتی باشد (برای کاهش هزینه دفع یا الزامات دفن زباله)، یک پرس صفحه و قاب معمولاً خشک ترین کیک را به دست می آورد، هرچند با هزینه سرمایه بالاتر و توان عملیاتی کمتر.
- ردپای موجود و کارکنان اپراتور. پرس های پیچ معمولاً به کمترین ردپا و کمترین توجه اپراتور نیاز دارند. پرس های تسمه ای و سانتریفیوژها به فضای بیشتر و نظارت دقیق تری نیاز دارند.
- انرژی و هزینه عملیاتی. پرس های پیچ نسبت به سانتریفیوژها نسبت به سانتریفیوژها با توان کمتری کار می کنند، که برای تاسیساتی که به طور مداوم 24/7 کار می کنند اهمیت دارد.
- ویژگی های لجن. لجن ساینده یا فیبری می تواند سایش انواع تجهیزات خاص را تسریع بخشد - یک تامین کننده که با منبع لجن خاص آشنا است معمولاً می تواند مشکلات احتمالی سایش را قبل از خرید نشان دهد.
تعمیر و نگهداری تجهیزات آبگیری لجن
تعمیر و نگهداری معمول تأثیر مستقیمی بر راندمان آبگیری و طول عمر تجهیزات دارد. شیوه های اصلی تعمیر و نگهداری عبارتند از:
- تمیز کردن منظم تسمه ها، صفحه ها یا سطوح پیچ برای جلوگیری از تجمع لجن، که کارایی پرس را کاهش می دهد و می تواند باعث سایش ناهموار شود.
- بازرسی و تعویض قطعات سایش طبق برنامه - تسمهها، پارچههای فیلتر و بوشهای پیچ به تدریج تحلیل میروند و اغلب قبل از ظاهر شدن آسیب قابل مشاهده، خشکی کیک را کاهش میدهند.
- نظارت بر بلبرینگ و روانکاری درایو طبق برنامه سازنده، از آنجایی که تجهیزات آبگیری اغلب در محیط های مرطوب و خورنده که سایش را تسریع می کنند به طور مداوم کار می کنند.
- بررسی پمپ های دوز پلیمری و سیستم های اختلاط به طور دوره ای، زیرا دوز ناسازگار یک علت پنهان رایج کاهش عملکرد است که اغلب با یک خطای مکانیکی اشتباه گرفته می شود.
- ردیابی خشکی و خروجی کیک در طول زمان به عنوان یک نشانگر هشدار اولیه - کاهش تدریجی اغلب نشان دهنده سایش یا تغییر پارامترهای عملیاتی قبل از وقوع خرابی است.
نکته کاربردی: ثبت درصد خشکی روزانه کیک، حتی به صورت غیررسمی، ساییدگی تدریجی تجهیزات را قبل از تبدیل شدن به خرابی برنامه ریزی نشده بسیار آسان تر می کند.