كيفية اختيار جهاز طرد مركزي مناسب لفصل الحمأة المنشطة

أولاً: أساس اختيار الكفاءات الأساسية

1. قدرة معالجة الحمأة (على أساس جاف)

المؤشر الرئيسي: بناءً على سعة معالجة الحمأة الجافة اليومية (طن/يوم)، يتم تحويل سعة المعالجة الفعلية مع محتوى رطوبة الحمأة.

مثال: الحمأة التي تحتوي على نسبة رطوبة 97٪، فإن 100 طن من الحمأة الرطبة تعادل 3 أطنان من الحمأة الجافة (على أساس جاف).

2. تحليل خصائص الحمأة

نسبة الرطوبة: كلما زادت نسبة الرطوبة الأولية (مثل 99٪)، يجب اختيار النموذج ذي كفاءة الفصل الأعلى (مثل سرعة الدوران العالية ونسبة الطول إلى القطر الكبيرة).

حجم الجسيمات ولزوجتها:

تتطلب الجسيمات الدقيقة (مثل كتل الميكروبات في الحمأة المنشطة) قوة طرد مركزي أعلى (سرعة دوران ≥3000 دورة في الدقيقة)؛

يجب أن تتوافق الحمأة عالية اللزوجة (مثل الحمأة المهضومة) مع عملية تكييف (مثل إضافة الجير) واختيار معدات ذات تصميم مضاد للانسداد.

محتوى المادة العضوية (VSS/SS):

عندما تكون نسبة VSS/SS ≥0.7، فإن الحمأة تكون عرضة للتحلل ويصعب تجفيفها، مما يتطلب قوة طرد مركزي محسنة أو وقت إقامة ممتد (سرعة تفاضلية ≤10 دورة في الدقيقة).

ثانياً: اختيار معايير المعدات الأساسية

1. تصميم الأسطوانة والبرغي

نسبة الطول إلى القطر (L/D):

يوصى بنسبة 3.5-4.5. كلما زادت نسبة الطول إلى القطر، زادت مساحة الترسيب، وهو ما يناسب الحمأة ذات الجزيئات الدقيقة (مثل الحمأة المنشطة).

سرعة دوران الأسطوانة وقوة الطرد المركزي:

يتطلب فصل الحمأة المنشطة قوة طرد مركزي تتراوح بين 2000 و5000 غرام (ما يعادل سرعة دوران تتراوح بين 2500 و4000 دورة في الدقيقة). كلما زادت سرعة الدوران، انخفض محتوى الرطوبة في كعكة الحمأة، ولكن يجب التحكم في استهلاك الطاقة وتآكل المعدات.

نطاق ضبط السرعة التفاضلية:

يوصى بسرعة تفاضلية تتراوح بين 5 و30 دورة في الدقيقة، ويجب أن تحتوي على وظيفة ضبط تحويل التردد للتكيف مع خصائص الحمأة المختلفة (مثل السرعة التفاضلية المنخفضة للحمأة عالية اللزوجة).

2. تصميم المواد ومقاومة التآكل

مواد مكونات التلامس:

الحمأة المنشطة العادية: الفولاذ المقاوم للصدأ 304؛

الحمأة الحمضية (درجة الحموضة <5) أو مع المواد المسببة للتآكل: الفولاذ المقاوم للصدأ 316L أو الفولاذ المزدوج (مثل 2205)؛

سيناريوهات التآكل الشديد (مثل الحمأة المحتوية على الرمل): طلاء كربيد التنجستن على سطح دافع البرغي.

3. وظائف الأتمتة والتحكم

الوظائف الضرورية:

تنظيم سرعة تحويل التردد (التعديل في الوقت الحقيقي لسرعة الدوران والسرعة التفاضلية)؛

الإنذار المبكر بالأعطال (مراقبة الاهتزاز ودرجة الحرارة وعزم الدوران)؛

التحكم المرتبط بنظام جرعات المواد المترسبة (مثل ضبط كمية الجرعات الكيميائية تلقائيًا وفقًا لمعدل تدفق التغذية).

ثالثًا: مطابقة العمليات والأنظمة المساعدة

1. تكييف عملية المعالجة المسبقة

نظام جرعات المواد المُرَسِّبة:

يجب أن تتناسب مع قدرة معالجة جهاز الطرد المركزي. على سبيل المثال، عند معالجة 10 أطنان من الحمأة الجافة يوميًا، تُحسب كمية جرعة PAM عند 5 كجم/طن من الحمأة الجافة، ويجب تجهيز خزان إذابة بتركيز 0.1%–0.3% ومضخة معايرة.

معدات التكييف:

يجب مطابقة الحمأة المهضومة مع نظام جرعات الجير (كمية الجرعات 5٪ - 10٪)، ومن الضروري التأكد مما إذا كان جهاز الطرد المركزي مصممًا لمقاومة القلويات (درجة الحموضة ≤ 12).

2. متطلبات ما بعد العلاج

نسبة الرطوبة المستهدفة لكعكة الحمأة:

إذا كان من الضروري تقليلها إلى أقل من 60٪، فيجب اختيار نموذج ذي سرعة دوران عالية (≥3500 دورة في الدقيقة) + سمك حلقة سائل صغير (≤30 مم)؛

إذا تم استخدامه للهضم اللاهوائي، فإن نسبة الرطوبة 75٪ كافية، ويمكن تقليل سرعة الدوران لتوفير الطاقة.

إعادة استخدام السائل المفصول:

إذا كانت هناك حاجة لإعادة تدوير السائل المفصول إلى نظام معالجة مياه الصرف الصحي، فيجب اختيار معدات ذات دقة فصل عالية (SS ≤500 ملغم/لتر).

رابعاً: الاعتبارات الاقتصادية والموقع

1. استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل

حساب القدرة:

النموذج ذو قطر الأسطوانة 450 مم: تبلغ الطاقة حوالي 30-45 كيلو وات، ويبلغ استهلاك الطاقة لمعالجة طن واحد من الحمأة الجافة حوالي 8-12 كيلو وات في الساعة؛

بالمقارنة مع مكابس الترشيح التقليدية ذات الحزام، فإن أجهزة الطرد المركزي ذات القوارير الدوارة تستهلك طاقة أعلى بنسبة 10٪ - 15٪ ولكن تكاليف المواد الكيميائية أقل بنسبة 20٪ - 30٪.

متطلبات الموقع:

تشغل وحدة الطرد المركزي LW520 الواحدة مساحة تتراوح بين 4 و 6 أمتار مربعة، وتتطلب المرافق الداعمة (غرف المواد الكيميائية، وخزائن التحكم) مساحة إضافية تتراوح بين 5 و 8 أمتار مربعة، وهو ما يناسب السيناريوهات ذات المساحة المحدودة للموقع.

2. الموردون والخدمات

الخيارات المفضلة:

العلامات التجارية التي لها قضايا في صناعة معالجة مياه الصرف الصحي (مثل شركة Flottweg الألمانية، وشركة Alfa Laval السويدية، وشركة Haishen Electromechanical المحلية، وما إلى ذلك)؛

توفير خدمات تصحيح أعطال المعدات، وتدريب المشغلين، وخدمات الصيانة الدورية (مثل اقتراحات دورات استبدال الأجزاء البالية).

خامساً : مرجع حالة الاختيار

سيناريو: محطة معالجة مياه الصرف الصحي البلدية (سعة المعالجة 50,000 طن/يوم، نسبة رطوبة الحمأة الزائدة 97%)

حساب سعة المعالجة على أساس جاف:

حجم الحمأة الرطبة: 50000 طن/يوم × 3% (نسبة الأساس الجاف) = 1500 طن/يوم من الحمأة الرطبة، وهو ما يعادل 45 طن/يوم من الحمأة الجافة.

اختيار المعدات:

اختر مجموعتين من أجهزة الطرد المركزي LW520 (سعة معالجة الوحدة الواحدة 25-30 طن من الحمأة الجافة/يوم)، قطر الأسطوانة 520 مم، سرعة الدوران 3200 دورة في الدقيقة، نسبة الطول إلى القطر 4.0؛

مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L، ومجهز بنظام جرعات PAM أوتوماتيكي (كمية الجرعات 5 كجم / طن من الحمأة الجافة).

الآثار المتوقعة:

نسبة رطوبة كعكة الحمأة 70٪ - 75٪، ونسبة المواد الصلبة العالقة في السائل المنفصل ≤ 300 ملجم / لتر، واستهلاك الطاقة للوحدة الواحدة حوالي 40 كيلو واط ساعة / ساعة، وتكاليف التشغيل تنخفض بنسبة 15٪ مقارنة بمكابس الترشيح الحزامية.

سادساً: تجنب أخطاء الاختيار

❌ الاختيار بناءً على حجم الحمأة الرطبة فقط: يجب أن تكون سعة المعالجة على أساس جاف هي الأساس لتجنب التحميل الزائد على المعدات (مثل أخذ 100 طن/يوم من الحمأة ذات محتوى رطوبة 97٪ عن طريق الخطأ على أنها سعة المعالجة على أساس جاف).

❌ تجاهل تغييرات الحمأة: إذا كان من الممكن أن تقبل محطة معالجة مياه الصرف الصحي مياه الصرف الصناعي في المستقبل، فاحجز مساحة لضبط معلمات المعدات (مثل نطاق ضبط سرعة الدوران ≥2000-4000 دورة في الدقيقة).

❌ إهمال صيانة ما بعد البيع: عدم مطالبة الموردين بتوفير دورات وتكاليف استبدال الأجزاء المعرضة للخطر (مثل دافعات البراغي والأختام)، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل والصيانة اللاحقة.

من خلال التقييم الشامل للأبعاد المذكورة أعلاه، يمكن التأكد من أن جهاز الطرد المركزي المختار يحقق التوازن الأمثل بين الكفاءة والتكلفة والاستقرار في فصل الحمأة المنشطة.