Станция очистки сточных вод в Огайо повышает эффективность и сокращает производственные издержки

Получение стабильно плотного осадка — лишь одно из преимуществ, полученных в результате перехода станции очистки сточных вод в Огайо, обслуживающей около 50 000 человек на северо-западе штата, на новые технологии разделения. Дополнительным бонусом стала значительная экономия средств, обусловленная сокращением потребности в химикатах в результате перехода с ленточного пресса на декантерную центрифугу.

В первые два года работы администрация города Мидлтаун установила на станции очистки сточных вод в Огайо высокоэффективный декантер, который сократил время производства на два дня в неделю, повысил эффективность и сэкономил тысячи галлонов химических веществ в год, что привело к значительному снижению затрат.

Предыстория

Подразделение очистки сточных вод в городе Мидлтаун, штат Огайо, содержит и обслуживает станцию очистки сточных вод производительностью около 98 400 м3 в сутки. Очистные сооружения защищают здоровье населения и окружающую среду, ежедневно обрабатывая в среднем около 54 900 м3 сточных вод из бытовых, коммерческих и промышленных источников.

В результате образуется два переработанных продукта: чистая вода, сбрасываемая в Грейт-Майами-Ривер, и примерно 1500 тонн сухих переработанных твердых биологических отходов в год, которыми, благодаря их питательной ценности, удобряют сельскохозяйственные земли. Расчетная нагрузка на очистные сооружения составляет около 98 400 м3 в сутки.  Комбинированная система означает, что потоки могут достигать пиковых значений до 189 300 м3 в сутки.

Муниципалитет г. Мидлтаун использует центрифугу Xelletor Flottweg с 2018 года. Ее применение позволило значительно сократить затраты.

Задача и ее решение

Ранее на станции очистки сточных вод использовались ленточный пресс и центрифуга с низкой производительностью. В 2018 году оператор отказался от ленточного пресса, так как тот оказался сложен в эксплуатации, а содержание сухого вещества в осадке сточных вод составляло всего 15–18 %. Уже через два года центрифуга вырабатывала около 30 % твердых частиц, и эффективность продолжала расти.

«Мы хотели добиться большего содержания сухого вещества в осадке, что позволило бы снизить затраты на транспортировку», — сказал руководитель Джерри Буррис. «Мы искали нечто сопоставимое с уже имеющимся у нас оборудованием, с меньшим числом механических проблем и лучшим обслуживанием со стороны производителя».

В 2018 году станция установила центрифугу Xelletor Flottweg и смогла сократить операционное время с пяти до трех дней в неделю (8–10 часов в сутки). Предыдущую центрифугу мы оставили в качестве резервной, при этом полностью отказавшись от ленточного пресса.

«Теперь, несмотря на сокращение часов работы оборудования в неделю, мы можем обработать даже больший объем сточных вод, и при этом сократили эксплуатационные расходы и затраты на химикаты, которые ранее требовались в расчете на пять дней эксплуатации в неделю», — объяснил Джерри Буррис. «Теперь мы работаем даже с лучшими показателями расхода и эффективности, чем при прежнем пятидневном графике.»

Г-н Буррис сказал, что город сэкономил деньги, установив оборудование своими силами и без каких-либо проблем. «При запуске мы столкнулись с некоторыми проблемами, так как операторы пытались воспроизвести работу другого оборудования», — сказал он. «Они привыкли к управлению другим оборудованием, но компания Flottweg превосходно выполнила интеграцию экранов, сделав их таким же, как на предыдущем оборудовании. Это облегчило переход на новую технологию».

Кроме того, более эффективный декантер позволил предприятию внести множество изменений в общую работу и использование химикатов. «Разница очевидна», — сказал Джерри Буррис. «Установка декантера Flottweg позволила значительно сократить расход химикатов. Мы и близко не потребляем столько полимера или хлорида железа по сравнению с прошлым оборудованием».

Полностью автоматизированное регулирование скорости вращения барабана и дифференциальной скорости шнека обеспечивает оптимальное соде

Ранее на станции очистки сточных вод использовались ленточный пресс и центрифуга с низкой производительностью. В 2018 году оператор отказался от ленточного пресса, так как тот оказался сложен в эксплуатации, а содержание сухого вещества в осадке сточных вод составляло всего 15–18 %. Уже через два года центрифуга вырабатывала около 30 % твердых частиц, и эффективность продолжала расти.

«Мы хотели добиться большего содержания сухого вещества в осадке, что позволило бы снизить затраты на транспортировку», — сказал руководитель Джерри Буррис. «Мы искали нечто сопоставимое с уже имеющимся у нас оборудованием, с меньшим числом механических проблем и лучшим обслуживанием со стороны производителя».

В 2018 году станция установила центрифугу Xelletor Flottweg и смогла сократить операционное время с пяти до трех дней в неделю (8–10 часов в сутки). Предыдущую центрифугу мы оставили в качестве резервной, при этом полностью отказавшись от ленточного пресса.

«Теперь, несмотря на сокращение часов работы оборудования в неделю, мы можем обработать даже больший объем сточных вод, и при этом сократили эксплуатационные расходы и затраты на химикаты, которые ранее требовались в расчете на пять дней эксплуатации в неделю», — объяснил Джерри Буррис. «Теперь мы работаем даже с лучшими показателями расхода и эффективности, чем при прежнем пятидневном графике.»

Г-н Буррис сказал, что город сэкономил деньги, установив оборудование своими силами и без каких-либо проблем. «При запуске мы столкнулись с некоторыми проблемами, так как операторы пытались воспроизвести работу другого оборудования», — сказал он. «Они привыкли к управлению другим оборудованием, но компания Flottweg превосходно выполнила интеграцию экранов, сделав их таким же, как на предыдущем оборудовании. Это облегчило переход на новую технологию».

Кроме того, более эффективный декантер позволил предприятию внести множество изменений в общую работу и использование химикатов. «Разница очевидна», — сказал Джерри Буррис. «Установка декантера Flottweg позволила значительно сократить расход химикатов. Мы и близко не потребляем столько полимера или хлорида железа по сравнению с прошлым оборудованием».

Принцип работы технологии

Процесс обезвоживания осадка сточных вод — это хорошая возможность сэкономить для очистных сооружений. Затраты на транспортировку и утилизацию обезвоженного осадка сточных вод зачастую составляют 80 % от общих производственных издержек. В зависимости от мощности установки увеличение содержания сухого вещества в обезвоженном осадке даже на один процент позволяет достичь пяти- и даже шестикратной экономии. 

В центрифуге традиционной конструкции осадок для обезвоживания подается через стационарную подводящую трубу. Через отверстия в корпусе шнека осадок поступает в цилиндрическую часть барабана и ускоряется. Благодаря центробежной силе внутри машины образуется жидкостное кольцо. Объем этого кольца принято называть «глубиной пруда». Твердые частицы — тяжелая фаза — отделяются и оседают на стенках барабана. Они выгружаются из машины шнеком через конус. Очищенная жидкость, фугат, вытекает через сливные окна.

Угол конуса, сливные окна и корпус шнека ограничивают «глубину пруда». «Неглубокий пруд», например, оптимален для обезвоживания смесей, содержащих зернистые твердые вещества, в то время как более крутой конус удобнее для материалов с небольшой разницей плотностей, для разделения которых требуется больше времени. Большинство процессов обработки сточных вод хорошо подходит для «глубоких прудов».

Отверстия в корпусе шнека, через которые осадок подается в центрифугу, имеют твердосплавное покрытие, что повышает их износостойкость. Они сконструированы так, чтобы обеспечить наиболее мягкое поступление жидкости. Это оказывает положительное влияние на эффективность флокулянта, а следовательно, и на эффективность разделения.

В традиционных декантерных центрифугах корпус шнека ограничивает «глубину пруда». Благодаря конструкции Xelletor эти ограничения больше не существуют. Теперь появился «суперглубокий пруд», который положительно влияет на степень сжатия, степень осветления и, соответственно, на эффективность разделения.

Уникальная концепция центрифуги была разработана специально для высокой степени обезвоживания осадка сточных вод. Сердце новой конструкции — ротор и шнек декантера — разрабатывалось с нуля. В результате получился шнек без корпуса. В этой системе жидкость поступает непосредственно в «пруд» в барабане центрифуги. Жидкость плавно ускоряется, благодаря этому значительно уменьшается количество затрачиваемого флокулянта. Полностью автоматизированное регулирование скорости вращения барабана и дифференциальной скорости шнека обеспечивает оптимальное содержание сухого вещества в обезвоженном осадке даже при изменении условий подачи.

В зависимости от мощности установки увеличение содержания сухого вещества в обезвоженном осадке даже на один процент позволяет достичь п

Результаты

Муниципалитет г. Мидлтаун использует центрифугу Xelletor Flottweg с 2018 года. Ее применение позволяет значительно экономить средства за счет повышения СВ в осадке до 28–30 %.

«Мы столкнулись с некоторыми трудностями, но команда Flottweg оперативно помогла нам», — сказал г-н Буррис, вспоминая о случае, когда для установки понадобилась специальная деталь. «Мы позвонили в компанию Flottweg утром, и сервисные инженеры были у нас уже через час. Они установили новую деталь, и машина начала работу в тот же день. Мы были весьма впечатлены».

При этом хотя другая машина и демонстрировала чуть более высокие показатели по СВ, но для повышения содержания сухого вещества на 1,5 % ей требовалось гораздо больше флокулянта. 

«Нам пришлось задать себе вопрос, действительно ли нам нужно содержание СВ в осадке в диапазоне 30–31 %», — сказал г-н Буррис. «В данный момент мы вместе с Flottweg работаем на уровне 28–30 % содержания сухого вещества, при этом расход химикатов значительно ниже. Переход на оборудование Flottweg был хорошим решением. Компания предельно внимательна к нашим задачам. Они всегда готовы прислать специалиста и обязательно доводят начатое до конца. Это было и остается для нас важным преимуществом».

Помимо прочего, Xelletor требует минимального технического обслуживания. «После каждого запуска оператор два раза впрыскивает смазку в подшипники. И это все», – отметил он. «Мы очень довольны. Мы получаем обезвоженный осадок с высоким содержанием СВ при сниженном расходе флокулянта и более коротком цикле. О чем еще можно мечтать?»

Об авторе

Роберт Реа — менеджер по продажам Flottweg Separation Technology Inc. С ним можно связаться по адресу rrhea@flottweg.net.