Ứng dụng máy khử nước trục vít xếp chồng trong xử lý bùn của nhà máy điện
Trong quá trình sản xuất của các nhà máy nhiệt điện than, bùn thải tạo ra từ quá trình tiền xử lý nước thô và xử lý nước thải khử lưu huỳnh thường được xử lý bằng cách khử nước và vận chuyển. Công ty này là một trong số ít các nhà máy điện hiện nay sử dụng thiết bị này và đã tích lũy được một số kinh nghiệm ứng dụng trong quá trình sử dụng. Bài viết này nhằm mục đích mở rộng ý tưởng lựa chọn thiết bị trong quy trình xử lý nước bằng cách thảo luận về nguyên lý và hiệu quả sử dụng của thiết bị này. hệ thống thiết bị này.
Nguyên lý làm việc của máy khử nước trục vít
Quá trình khử nước bùn của hệ thống tiền xử lý nước thô trong nhà máy điện được sử dụng rộng rãi nhất trong máy khử nước dạng tấm và khung và máy khử nước ly tâm, và việc áp dụng máy khử nước trục vít trong nhà máy điện bắt đầu trong những năm gần đây. Máy khử nước trục vít tương tự như bộ lọc cán màng về nguyên lý cấu tạo. Một trục vít quay trong lòng bao gồm một nhóm các lớp tĩnh và động tròn được sắp xếp xen kẽ. Đường kính trong của vòng chuyển động nhỏ hơn một chút so với vòng cố định và vòng chuyển động di chuyển so với vòng cố định dưới sự khuấy trộn của trục vít. Sau khi cô đặc, bùn được trục vít trung tâm đẩy về phía trước và tiếp tục được cô đặc thành xỉ bùn. Ở cuối nhóm ống khói và trục vít, xỉ bùn được ép và khử nước bởi lực đẩy do trục vít tạo ra, và cuối cùng đến cửa xả bùn. Các khối bùn đã khử nước rơi vào phễu thu bùn và được thu gom và vận chuyển ra ngoài.
Trục vít của máy khử nước trục vít xếp tầng được dẫn động bởi động cơ chuyển đổi tần số. Bằng cách điều chỉnh tốc độ của động cơ, có thể điều chỉnh công suất xử lý bùn. Với việc điều chỉnh tốc độ dòng chảy của máy bơm cấp bùn chuyển đổi tần số, có thể kiểm soát hoạt động liên tục của các mức đầu ra khác nhau của thiết bị. Sau khi bùn đi vào bể trộn keo tụ của máy khử nước trục vít, một lượng chất trợ đông tụ (PAM) thích hợp được thêm vào để làm cho bùn trong bùn tạo thành khối lớn, dễ tách bùn và nước.
Tốc độ của trục vít được điều khiển ở mức 5 ~ 20 vòng/phút thông qua động cơ chuyển đổi tần số. Tốc độ chậm và hoạt động trơn tru và yên tĩnh. So với máy khử nước ly tâm, tiếng ồn giảm đi rất nhiều và độ mài mòn giữa các bộ phận động và tĩnh cũng giảm. So với bộ khử nước dạng tấm và khung, bộ khử nước kiểu trục vít thực hiện hoạt động liên tục. Sau khi người vận hành điều chỉnh tốc độ dòng bùn, tốc độ trục vít và liều lượng chất hỗ trợ đông tụ, máy khử nước loại trục vít chạy liên tục và trơn tru mà không cần thao tác khác. Chỉ bố trí phương tiện vận chuyển ra ngoài khi thùng chứa bùn đã đầy để thực hiện thao tác không cần giám sát.
Ứng dụng của máy khử nước trục vít bậc thang trong nhà máy điện
Máy khử nước trục vít xếp chồng được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải đô thị nhưng hiếm khi được sử dụng trong quy trình xử lý nước của các nhà máy điện. Nó phù hợp cho việc xử lý trước nước thô và khử nước bùn của hệ thống nước thải khử lưu huỳnh. Hiện tại, công ty đã lắp đặt một máy khử nước trục vít ngăn xếp trong hệ thống xử lý nước thải khử lưu huỳnh và hai máy khử nước trục vít ngăn xếp trong hệ thống xử lý sơ bộ nước thô. Từ khi đưa vào sử dụng đến nay hoạt động ổn định, không cần giám sát.
So với máy khử nước dạng tấm và khung và máy khử nước ly tâm, ngành điện lực hiểu biết tương đối ít về mô hình này, thiếu thông tin liên quan và kinh nghiệm sử dụng, với một số ít nhà máy điện bắt đầu sử dụng quy trình khử nước bùn này, hiệu suất tuyệt vời của nó và khối lượng công việc bảo trì ít hơn, do đó nhiều chuyên gia hóa học bắt đầu chú ý đến mô hình này. Đối với các loại bùn thải khác nhau, việc lựa chọn thiết bị cần có các vật liệu khác nhau. Đối với bùn được tạo ra bởi hệ thống tiền xử lý nước thô nói chung và bùn do nước đô thị tạo ra, vật liệu thép không gỉ thông thường có thể đáp ứng nhu cầu. Tuy nhiên, đối với nước thải khử lưu huỳnh có hàm lượng ion clorua và ion sunfat cao thì cần phải lựa chọn thêm thép chống ăn mòn, có đường ống và phụ kiện hỗ trợ. Loại vật liệu chống ăn mòn tương ứng cũng nên được chọn
Thành phần hệ thống khử nước bùn trục vít
Hệ thống máy khử nước xếp chồng vít bao gồm máy bơm bùn chuyển đổi tần số, bể trộn keo tụ, bộ phận khử nước xếp chồng vít, hệ thống định lượng và chuẩn bị chất hỗ trợ keo tụ và hệ thống phun nước. Bùn thải ra từ hệ thống tiền xử lý nước thô được đưa đến bể trộn keo tụ bằng bơm bùn chuyển đổi tần số, trộn với chất hỗ trợ keo tụ, khuấy đều, ngưng tụ thành khối xỉ lớn và đưa đến mô-đun khử nước trục vít để khử nước hoàn toàn. Hệ thống được trang bị hệ thống xả nước để rửa liên tục một lượng nhỏ bùn và xỉ thoát ra từ các vết nứt của tấm đệm vít để giữ cho thiết bị luôn sạch sẽ.
Hệ thống pha chế tự động (máy tạo bọt tự động). Máy khử nước trục vít xếp chồng cần liên tục bổ sung chất trợ đông tụ, lượng chất trợ đông tụ lớn và tính kinh tế của việc mua chất trợ đông tụ dạng lỏng kém. Hệ thống này thường được trang bị thiết bị chuẩn bị tự động chất hỗ trợ đông máu. Thiết bị bao gồm phễu đựng bột khô, bể chuẩn bị, bể xử lý và bể chứa. Bột khô polyacrylamide được cấp chính xác và đồng đều vào thiết bị phân phối nước được điều khiển bởi vít cấp liệu được điều khiển bởi động cơ chuyển đổi tần số. Sau khi trộn liên tục và đồng đều với nước, nó rơi vào bể chuẩn bị, được hòa tan và trộn đều dưới tác động của máy khuấy. Chất lỏng hỗn hợp chảy vào bể đóng rắn, tiếp tục khuấy và đóng rắn, cuối cùng chảy vào bể chứa để sử dụng. Thông qua việc điều khiển công tắc mức chất lỏng của bể chứa, có thể thực hiện được hoạt động tự động của thiết bị phân phối tự động. Theo mức chất lỏng của bể chứa, việc chuẩn bị chất lỏng có thể được bắt đầu tự động. Chất lỏng đã chuẩn bị của chất trợ đông tụ có thể được điều khiển bằng van điện của hộp định lượng chất trợ đông tụ và chất trợ đông tụ có thể được tự động thêm vào hộp định lượng.
Các vấn đề gặp phải trong quá trình sử dụng
1. Vấn đề phù hợp giữa liều lượng bùn và chất trợ đông tụ
Điều chỉnh lượng chất hỗ trợ keo tụ phù hợp với tốc độ dòng chảy của bùn để kiểm soát hàm lượng nước trong bùn. Khi lượng chất keo tụ lớn, nước trong bùn không dễ lọc ra khỏi khe hở vì hàm lượng chất keo tụ, độ nhớt của nước tăng lên, hiệu ứng thoát ra và đùn sau đó trở nên tồi tệ hơn, dẫn đến bùn kém. . Khi lượng chất trợ đông tụ nhỏ, hiệu quả tách các hạt rắn và nước trong bùn kém, các hạt bùn chặn khe hở cán, do đó nước thấm bị chặn và độ ẩm của bùn sẽ tăng lên. Trong sử dụng, phạm vi liều lượng hợp lý của chất hỗ trợ đông máu có thể được xác định thông qua thử nghiệm điều chỉnh xi lanh để đạt được hiệu quả khử nước thỏa đáng.
2. Điều chỉnh khe hở của tấm ép ngược bùn của cụm vít
Kích thước khe hở của tấm ép ngược bùn của cụm vít sẽ ảnh hưởng đến độ ẩm của bùn. Một khe hở nhỏ của tấm ép ngược sẽ cần một lực truyền động lớn khi bùn được ép ra khỏi khe hở. Đồng thời, áp suất trong khoang bùn của phần khử nước sẽ tăng lên và hiệu ứng đùn của trục vít sẽ tăng lên. Bùn khô cứng lại, mô-men xoắn đùn trục vít tăng lên, dễ gây hư hỏng gãy trục vít.
3. Nồng độ của chế phẩm hỗ trợ đông máu
Khi thiết bị chuẩn bị tự động của chất hỗ trợ đông tụ hoạt động, nồng độ đặt quá cao và lượng bột khô được gửi qua trục vít cấp bột khô lớn, không thể phân tán kịp thời và đồng đều trong nước trong bộ phân phối nước, điều này dễ gây vón cục, tắc nghẽn trong bể chuẩn bị và tính lưu động kém. Cần kiểm soát nồng độ chất hỗ trợ đông tụ một cách hợp lý, đồng thời đặt tốc độ vít bột khô thích hợp trong suốt quá trình thử nghiệm để bể chuẩn bị không bị kết tụ trong quá trình chuẩn bị. Chất lỏng đông tụ được xử lý có tính lưu động thích hợp và hoạt động tự động của thiết bị chuẩn bị chất đông tụ có thể được thực hiện đồng thời đáp ứng nhu cầu về liều lượng. Nói chung, nồng độ chất keo tụ có thể được điều chỉnh 0,4 ~ 0,5ppm.
Ngoài ra, do độ nhớt của chất trợ đông tụ nên cần xem xét đầy đủ điện trở đường ống từ bể chứa đến hộp đo. Ống và van có đường kính lớn có thể được sử dụng trong thiết kế để tránh dòng chảy ra kém và dòng chảy đầu ra thấp hơn dòng chảy vào của thiết bị chuẩn bị, do đó mức chất lỏng của bể chứa tăng giảm liên tục, gây ra mức chất lỏng công tắc được đặt trong bể chứa, đồng thời thường xuyên khởi động và dừng toàn bộ bộ thiết bị chuẩn bị chất hỗ trợ đông máu.
4. Mất điện lâu ngày
Trục vít rất dễ bị kẹt khi khởi động thiết bị khử vít xếp chồng lên nhau sau một thời gian dài tắt máy. Nguyên nhân chính là do bùn cặn trong cụm trục vít khô dần, khối bùn khô và cứng bị tắc ở cửa thoát bùn sau khi khởi động, dẫn đến áp suất trong toàn bộ bộ phận khử cặn tăng lên, sau đó là cặn bùn ở phía sau. phần bị mất nước quá mức và cứng lại. Toàn bộ trục vít tăng lực cản quay do khối bùn cứng và lực cản cao, đồng thời báo động dừng khi vượt quá mômen xoắn cực đại của động cơ trục vít. Thậm chí do mô-men xoắn quá lớn gây ra bởi hư hỏng mối hàn trục vít. Do đó, trong mỗi lần tắt máy hút bùn trục vít xếp chồng, trước tiên cần ngừng cấp bùn vào bộ phận trục vít xếp chồng lên nhau và tiếp tục chạy trong 10 phút để xả hết bùn và xỉ trong trục vít hoặc sử dụng chế độ vận hành liên tục tần số thấp để giảm tác động của việc tắt máy lâu dài. Nó cũng có thể được sử dụng để nới lỏng vách ngăn miệng bùn để thoát hoàn toàn cặn bùn trong cụm vít để sử dụng lâu dài.
5. Bảo trì, đại tu sau thời gian dài sử dụng
Sau hai năm hoạt động, khối bùn bị kẹt trong trục vít và sự cố vẫn xảy ra nhiều lần sau khi tháo rời và vệ sinh. Bằng cách đo khoảng cách giữa trục xoắn ốc và vòng chuyển động, người ta thấy rằng khoảng cách giữa tấm xoắn ốc và vòng chuyển động của trục xoắn ốc trung bình đạt 5 ~ 6 mm. Vòng chuyển động cắt các rãnh đồng đều dọc theo mép ngoài của tấm xoắn ốc do cắt chéo xiên vòng chuyển động của tấm xoắn ốc. Nhân viên bảo trì mài phần nổi bật của rãnh trong quá trình tháo rời và bảo trì trước đó, làm giảm đường kính ngoài của tấm xoắn ốc và tăng khe hở khớp giữa trục xoắn ốc và vòng chuyển động. Khi xỉ bùn bị ép, nó chảy ngược về phía sau của trục xoắn ốc với áp suất tương đối thấp, dẫn đến mất nước tuần hoàn quá mức và làm khô và cứng lại xỉ bùn trong trục xoắn ốc, ảnh hưởng đến dòng chảy đến cửa xả bùn và dẫn đến tắc nghẽn. Sau hai năm sử dụng, độ mòn nhỏ hơn 0,1mm và phần hao mòn chính là mép ngoài của tấm xoắn ốc. Sau khi sửa chữa mép ngoài của tấm xoắn ốc, khoảng cách trung bình giữa tấm xoắn ốc và vòng chuyển động là 1-1,5mm. Sau khi lắp đặt lại, trục xoắn ốc đã sửa chữa được so sánh với trục xoắn ốc mới dự phòng và tình trạng xả bùn của trục xoắn ốc đã sửa chữa giống như trục xoắn ốc mới. Hoạt động ban đầu của thiết bị đã được khôi phục, không còn hiện tượng tắc nghẽn bùn sau 3 tháng vận hành.
Ưu điểm của thiết bị khử nước bùn trục vít
1) Tốc độ thấp và độ ồn thấp. Thiết bị quay khi vận hành có tốc độ quay thấp, tiêu hao điện năng thấp, hoạt động ổn định không rung lắc và tiếng ồn nhẹ giúp giảm hao mòn, kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
2) Điều khiển từ xa dễ thực hiện. Thiết bị đang vận hành sẽ kiểm tra tình trạng bùn trong quá trình kiểm tra định kỳ, đồng thời điều chỉnh liều lượng chất hỗ trợ keo tụ và tốc độ trục vít thông qua hệ thống DCS từ xa để kiểm soát hiệu quả tạo bùn.
3) Số lượng vận hành và bảo trì nhỏ. Thiết bị chạy êm, mức tiêu hao hao mòn của các bộ phận chuyển động nhỏ, có thể đáp ứng hoạt động liên tục lâu dài, không cần bảo trì thường xuyên.
4) Tiết kiệm không gian. Thiết bị máy khử nước trục vít có kích thước nhỏ và chiếm diện tích nhỏ, giúp tiết kiệm không gian.
5) Điều chỉnh đầu ra linh hoạt. Bằng cách điều chỉnh tần số bơm bùn để kiểm soát việc cung cấp bùn và điều chỉnh tốc độ trục vít của cụm trục vít, đầu ra của thiết bị có thể được điều chỉnh trơn tru để phù hợp với quá trình sản xuất bùn và có thể duy trì hoạt động trơn tru của hệ thống xử lý nước thô. .
6) Phạm vi thích ứng rộng rãi của nồng độ và xử lý bùn. Nồng độ bùn thích hợp là 10Kg/m3, tương đương với nồng độ bùn của hệ thống tiền xử lý nước thô. Nó có thể được sử dụng để xử lý tình trạng mất nước mà không cần quá trình cô đặc. Sự thay đổi nồng độ bùn ít ảnh hưởng đến hoạt động của máy khử nước kiểu trục vít và độ ẩm của bùn về cơ bản là không đổi.
Triển vọng ứng dụng của máy khử nước bùn trục vít
Với sự phát triển không ngừng của ngành điện, mức độ tự động hóa ngày càng cao và vận hành thủ công dần được thay thế bằng điều khiển tự động. Độ tin cậy và ổn định khi vận hành thiết bị là những yếu tố chính ảnh hưởng đến vận hành tự động. Doanh nghiệp giảm việc sử dụng nhân sự và số lượng thiết bị do mỗi nhân viên kiểm soát tăng lên rất nhiều, điều này đặt ra yêu cầu cao hơn đối với các thiết bị không được giám sát. Hiện nay, máy hút ẩm dạng tấm, khung và máy hút ẩm ly tâm được sử dụng rộng rãi trong quy trình xử lý nước thô của các doanh nghiệp điện lực. Máy hút ẩm dạng tấm và khung thuộc loại thiết bị hoạt động không liên tục, rất khó làm sạch bùn bám trên lớp vải ép trong quá trình vận hành nên cần phải theo dõi và làm sạch thủ công ngay tại chỗ. Tuổi thọ của vải ép có hạn và cần được thay thế thường xuyên. Tuy nhiên, máy khử nước ly tâm có tốc độ cao, yêu cầu độ chính xác cao đối với vòng bi và các bộ phận quay khác, khối lượng công việc bảo trì lớn, chi phí cao cho các bộ phận có độ chính xác cao và độ ồn cao khi vận hành là những vấn đề tương đối phổ biến. Sau khi gỡ lỗi, máy khử nước trục vít theo tầng có thể đạt được hoạt động liên tục và ổn định, tốc độ trục vít thấp khi vận hành, độ ồn thấp, điều chỉnh vận hành độ ẩm bùn thích hợp, độ hao mòn thiết bị nhỏ, khối lượng công việc bảo trì nhỏ. Nhân viên trực thường xuyên kiểm tra và điều chỉnh liều lượng chất hỗ trợ đông tụ tùy theo tình hình bùn để kiểm soát độ ẩm của bùn trong một phạm vi nhất định. Dòng cấp liệu của máy bơm bùn có phạm vi điều chỉnh rộng và đầu ra có thể được điều chỉnh trơn tru giữa lưu lượng thấp và lưu lượng định mức. Với việc điều chỉnh liều lượng chất hỗ trợ đông máu, mức đầu ra có thể được điều chỉnh một cách trơn tru. MÁY Khử nước trục vít được trang bị tính năng khởi động và dừng điều khiển từ xa, kết hợp với thiết bị phân phối tự động chất hỗ trợ keo tụ, hệ thống điều khiển chương trình DCS được ra đời nhằm đáp ứng yêu cầu vận hành và điều khiển tự động từ xa.
Trong quá trình sản xuất điện, yêu cầu tiết kiệm nước ngày càng cao và việc sử dụng nước đô thị đã đặt ra yêu cầu cao hơn cho việc xử lý sơ bộ nước thô trong các nhà máy điện. Nấm và chất hữu cơ trong nước tăng lên với số lượng lớn và lượng bùn thải ra cũng tăng tương ứng. Bùn có tính dính, khi sử dụng máy khử nước tấm và khung để khử nước bùn, bùn rất dễ bám vào vải lọc của máy khử nước tấm và khung trong quá trình làm việc. Tỷ lệ bùn sinh học tương đối nhỏ, điều này cũng gây khó khăn trong quá trình khử nước của máy khử nước ly tâm. Ứng dụng của máy khử nước trục vít có thể điều chỉnh độ hở của vách ngăn bùn theo tính chất của bùn và kiểm soát độ ẩm của bùn theo sự điều chỉnh hợp lý về liều lượng chất hỗ trợ đông tụ, để đáp ứng nhu cầu của các loại nước thải bùn khác nhau.
Trong ứng dụng xử lý nước thải khử lưu huỳnh trong các nhà máy điện, cần chọn máy khử nước trục vít xếp chồng phù hợp với hệ thống khử lưu huỳnh bằng vật liệu có hàm lượng sunfat và ion clorua cao để tránh sự ăn mòn và hư hỏng nhanh chóng của thép không gỉ thông thường trong môi trường khắc nghiệt. Xỉ xi măng thải khử lưu huỳnh có độ nhớt tương đối cao, vấn đề bám dính thường xảy ra trong quá trình vận hành máy khử nước dạng tấm và khung có thể được giải quyết tốt hơn khi ứng dụng máy khử nước kiểu trục vít.
Máy khử nước trục vít xếp chồng cũng có thể được sử dụng rộng rãi trong việc sàng lọc và thu gom các hạt vật chất trong nước. Ví dụ, trong quá trình bùng phát vi khuẩn lam ở vùng nước, nó được sử dụng để thu thập vi khuẩn lam trong nước. Nước hỗn hợp chứa một số lượng lớn vi khuẩn lam được bơm liên tục vào máy khử nước trục vít xếp chồng, và vi khuẩn lam đã khử nước được đóng gói và thu thập liên tục, hiệu quả thu gom cao và vận hành dễ dàng.
Các lĩnh vực ứng dụng khác, chẳng hạn như xử lý làm mềm đá vôi trong nước thô, xử lý khử nước bùn của thiết bị xử lý nước máy đô thị, xử lý một số lượng lớn bùn được tạo ra bằng cách tách các hạt trong các ngành công nghiệp khác, v.v., máy khử nước trục vít xếp chồng là cũng là một lựa chọn lý tưởng, kết hợp với việc ứng dụng hệ thống điều khiển tự động, nhằm nâng cao trình độ điều khiển tự động tổng thể là rất hữu ích.