LW Horizontal-Dekanterzentrifuge zur Entwässerung von Chemieschlamm und für abwasserfreie Systeme (ZLD)

1. Grundlegende Definition und Funktionsprinzip der horizontalen Spiraldekanterzentrifuge der LW-Serie

Arbeitsablauf

1. Roher chemischer Schlamm (Feststoffgehalt: 1%~10%) gelangt über das zentrale Zufuhrrohr in den horizontalen Behälter;
2. Durch die schnelle Rotation der Trommel wird eine Zentrifugalkraft von 2.000 bis 4.000 G erzeugt. Dichterer Feststoffschlamm setzt sich schnell ab und haftet an der Innenwand der Trommel.
3. Zwischen der eingebauten Förderschnecke und der Trommel wird eine minimale Geschwindigkeitsdifferenz aufrechterhalten, die den festen Schlamm kontinuierlich in Richtung des konischen Abschnitts zur Trockenkuchenabfuhr befördert;
4. Das geklärte Filtrat fließt über Überlauföffnungen am breiten Ende des Behälters ab und wird den nachgeschalteten Membrankonzentrations-/Verdampfungskristallisations-ZLD-Einheiten zugeführt;
5. Vollständig kontinuierlicher Betrieb: kontinuierliche Beschickung, kontinuierliche Schlammabfuhr und kontinuierliche Klarwasserabgabe ohne zwischenzeitliche Abschaltung.

2. Spezielle Konfiguration von LW-Modellen für die chemische Industrie (angepasst an ZLD-Arbeitsbedingungen)

(1) Material-Upgrades

• Schüssel- und Schneckenförderer: Edelstahl 304 / 316L; Duplex-Edelstahl 2205 für Betriebsbedingungen mit hohem Salzgehalt und hohem Chloridgehalt;
• Schneckenflügel: verschleißfeste Beschichtung aus Wolframkarbid; Einlaufbuchsen aus Hartmetall an den Zuführ- und Kuchenauslauföffnungen;
• Vollständig geschlossene CIP-Online-Reinigungsanschlüsse sind integriert, die mit der Online-Reinigung durch korrosive Chemikalien kompatibel sind und Geruchsleckagen verhindern.

(2) Strukturoptimierung (Kern für die Wasserreduzierung in ZLD)

• Großes Längen-Durchmesser-Verhältnis von 4,0 bis 5,0 plus lange Trockenzone mit großem Kegelwinkel zur Verlängerung der Verweilzeit bei der Schlammentwässerung;
• Verstellbare Überlaufwehrblende zur präzisen Steuerung der Filtratklarheit, Trenneffizienz ≥92%;
• Hydraulischer Differenzialdrehzahlantrieb: passt sich automatisch an variable Schlammbelastungen an. Der stabile Filterkuchenfeuchtegehalt liegt zwischen 70 % und 78 % (kann nach der Flockungsmittelbehandlung unter 65 % sinken), das Schlammvolumen wird um über 60 % reduziert, wodurch der Energieverbrauch der nachgeschalteten Verdampfungsanlage erheblich gesenkt wird.

(3) Automatisches Unterstützungssystem

• Frequenzumrichter mit zwei Motoren; Echtzeitüberwachung von Strom, Vibration, Drehmoment und Differenzdrehzahl;
• Verriegelungsschutz gegen Überlastung, übermäßige Vibrationen und anormales Drehmoment, der einen 24-Stunden-Dauerbetrieb ermöglicht;
• Die SPS ist mit dem vorgelagerten Schlammkonditionierungstank und dem nachgelagerten ZLD-Membransystem für einen vollständig geschlossenen automatischen Regelkreis verriegelt.

Referenzauswahlparameter für gängige chemische Modelle

3. Kernstellung der LW-Dekanterzentrifuge im chemischen ZLD-Prozess

Vollständiger Prozessablauf (Schlüsselknoten der LW-Zentrifuge)

1. Vorbehandlungs- und Konditionierungseinheit
   Chemisch-biochemisch/physikalisch-chemischer Schlamm → Dosierung von PAC- und PAM-Flockungsmitteln zur Konditionierung → Homogenisierung im Schlammeindickungsbecken
2. LW-Dekanterzentrifugenentwässerung (Kernbereich)
   Der konditionierte Schlamm wird in die LW-Zentrifuge gepumpt:

• Feste Phase: Trockenschlammkuchen → Verbrennung von Sondermüll / Deponierung / Ressourcennutzung
• Flüssige Phase: Geklärtes Filtrat (SS < 100 mg/L) wird der ZLD-Weiterbehandlung zugeführt

3. ZLD-Konzentrations- und Salzabscheidungseinheit
   Zentrifugenfiltrat → Multimediafilter → Ultrafiltration (UF) → Primäre/Sekundäre Umkehrosmose (RO)

• RO-Permeat (gereinigtes Wasser): Wird vollständig für den Produktionskreislauf und die Anlagenreinigung wiederverwendet.
• RO-Konzentrat (Mutterlauge mit hohem Salzgehalt): Wird dem MVR-Verdampfer (Mechanische Dampfkompression) zugeführt.

4. Kristallisation und Verfestigung zur Erreichung echter abwasserfreier Produktion
   MVR-Verdampfung & -Konzentration → Kühlkristallisation → Salzkristalle werden als fester Abfall zur Entsorgung abtransportiert.
   Das Verdampfungskondensat fließt zur Wiederverwendung zurück an den Anfang der Umkehrosmoseanlage, sodass während des gesamten Prozesses kein flüssiges Abwasser anfällt .

Drei wichtige Lastreduzierungswerte der LW-Zentrifuge für das ZLD-System

1. Starke Reduzierung des Zuflussvolumens zu den Membraneinheiten
   Der Feuchtigkeitsgehalt des Rohschlamms erreicht 98 %; nach der Entwässerung mittels Niederdruckzentrifuge auf 75 % wird das Flüssigkeitsvolumen direkt um 75 % reduziert. Die Spezifikationen der RO-Membranen und MVR-Verdampfer können verkleinert werden, wodurch die einmalige Investition um über 30 % gesenkt wird.
2. Schutz der nachgeschalteten Membran- und Verdampfungsanlage
   Durch Zentrifugation werden über 90 % der suspendierten Schlammpartikel im Voraus entfernt. Dadurch werden Verschmutzungen der RO-Membran und Ablagerungen an den Verdampfer-Wärmetauscherrohren vermieden, die Lebensdauer der Membran verlängert, die Reinigungshäufigkeit reduziert und der Energieverbrauch im Betrieb um 25 % gesenkt.
3. Geringere Entsorgungskosten für gefährliche Abfälle
   Ein geringerer Feuchtigkeitsgehalt des Klärschlammkuchens verringert das Gesamtvolumen der extern transportierten gefährlichen Abfälle und senkt somit die Kosten für die Klärschlammentsorgung pro Tonne erheblich.

4. Vergleich mit herkömmlichen Entwässerungsanlagen: Vorteile der LW-Dekanterzentrifuge für ZLD

(1) vs. Platten- und Rahmenfilterpresse

(2) vs. Bandfilterpresse

Exklusive Vorteile der LW-Zentrifuge für die chemische ZLD

• Vollständig geschlossene Anlage zur zentralen Sammlung flüchtiger chemischer Abgase ohne Sekundärverschmutzung;
• Hohe Anpassungsfähigkeit an ultrafeine chemische Schlämme (Partikel ≥3 μm);
• Modulare Bauweise mit einer Grundfläche von nur 1/3 der eines Plattenfilters, geeignet für die Sanierung und Erweiterung bestehender Kläranlagen zum Bau von ZLD-Systemen;
• Unempfindlich gegenüber schwankenden Feststoffkonzentrationen im Zulauf und Stoßbelastungen, gewährleistet einen unterbrechungsfreien und stabilen Betrieb des ZLD-Systems.

5. Typische Anwendungsszenarien

1. Feinchemische Industrie: Entwässerung und ZLD-Behandlung von Farbstoff-, Pigment-, Harz- und pharmazeutischen Zwischenproduktschlämmen;
2. Petrochemische und kohlechemische Industrie: Ölschlamm, Kreislaufwasserschlamm und hochsalzhaltiger biochemischer Schlamm;
3. Galvanisierung & Oberflächenbehandlung: Schwermetallschlamm; Zentrifugenfiltrat gelangt in das Salzabscheidungssystem ZLD zur Rückgewinnung von Nickel, Kupfer und anderen Metallsalzen;
4. Fluorchemikalien- und Lithiumsalz-Chemikalienindustrie: Hochkorrosiver und hochsalzhaltiger Schlamm (2205 Duplex-Edelstahl LW-Modelle empfohlen).

6. Wichtige operative Kontrollpunkte (Gewährleistung der stabilen Einhaltung von ZLD)

1. Stabilisierung der Schlammzufuhrkonzentration bei 2%~6%, ausgestattet mit einem automatischen Chemikaliendosiersystem zur Optimierung der Flockungsleistung;
2. Die Drehzahl der Trommel und die Differenzdrehzahl werden entsprechend dem Salzgehalt und der Viskosität des Schlamms angepasst, um ein Gleichgewicht zwischen Schlammkuchentrockenheit und Filtratklarheit zu erreichen;
3. Führen Sie täglich eine Online-CIP-Beizung und alkalische Reinigung durch, um Salzablagerungen im Inneren der Trommel zu entfernen und eine stabile Trennleistung zu gewährleisten;
4. Online-Überwachung des Filtrats mittels Schwebstoffen; automatische Verriegelungsanpassung bei Überschreitung des Standardwerts, um zu verhindern, dass Schwebstoffe in nachgeschaltete RO-Membranen gelangen.

7. Wichtigste Ergebnisse der Ausschreibung und der technischen Vereinbarung

1. Materialaufschlüsselung, Längen-Durchmesser-Verhältnis, Trennfaktor und Differenzialantriebsform der korrosions- und verschleißfesten LW-Dekanterzentrifuge;
2. Garantierter Feuchtigkeitsgehalt des Klärschlamms und SS-Index des Filtrats;
3. Abstimmung von Durchflussrate und Wasserqualitätsgrenzflächenparametern mit der ZLD-Membran und dem MVR-Verdampfer;
4. Vollautomatische Verriegelungssteuerungslogik und Konfiguration des Korrosionsschutzreinigungssystems;
5. Liste der Dauerbetriebslast, des Energieverbrauchs und der Wartungsmaterialien.

   Frage 1: Ist die LW-Dekanterzentrifuge für ZLD-Projekte (Zero Discharge) zur Entsorgung von Chemieschlamm geeignet?
   A: Ja, es handelt sich um die zentrale Vorbehandlungsanlage für chemische ZLD-Systeme. Sie entfernt kontinuierlich Schwebstoffe und Schlamm aus dem Abwasser, reduziert das Wasservolumen, das in die RO- und MVR-Anlagen gelangt, verhindert wirksam Membranverschmutzung und Verdampferablagerungen und gewährleistet eine stabile Wasserqualität für die abwasserfreie Produktion.
   
   Frage 2: Wie hoch ist der endgültige Feuchtigkeitsgehalt des Klärschlammkuchens nach der Entwässerung?
   A: Bei herkömmlichem chemisch-biochemischem und physikalisch-chemischem Klärschlamm liegt der stabile Feuchtigkeitsgehalt bei 70–78 %. Durch eine angemessene Dosierung und Konditionierung mit PAC/PAM kann der Feuchtigkeitsgehalt auf unter 65 % gesenkt werden, wodurch eine maximale Schlammreduzierung und eine Senkung der Betriebskosten des ZLD-Systems erreicht werden.
   
   Frage 3: Welche Art von chemischem Schlamm kann diese LW-Zentrifuge verarbeiten?
   A: Es ist in großem Umfang anwendbar auf Schlämme aus der Feinchemie (Farbstoffe und Harze), Schlämme aus pharmazeutischen Zwischenprodukten, petrochemische Ölschlämme, hochsalzhaltige Schlämme aus der Kohlechemie, Schwermetallschlämme aus der Galvanotechnik, korrosive Schlämme aus der Fluor- und Lithiumchemie sowie auf alle Arten von Industrieschlämmen, die ZLD-Systeme unterstützen.
   
   Frage 4: Welche Materialoptionen stehen für die Arbeit mit korrosiven und hochsalzhaltigen Abwässern zur Verfügung?
   A: Die Standardausführung besteht aus Edelstahl 304/316L. Für Betriebsbedingungen mit hohem Chlor-, hohem Salz- und starkem Säure-Basen-Gehalt ist optional Duplex-Edelstahl 2205 erhältlich. Die Schneckenschaufel ist mit Wolframkarbid beschichtet, um Verschleißfestigkeit und einen dauerhaft stabilen Betrieb zu gewährleisten.
   
   Frage 5: Warum sollte man für ZLD-Projekte eine Dekanterzentrifuge anstelle einer Platten- und Rahmenfilterpresse wählen?
   A: Platten- und Rahmenfilterpressen arbeiten intermittierend mit geringer Effizienz, neigen zu Verstopfungen des Filtertuchs und benötigen viel Stellfläche. Daher erfüllen sie nicht die Anforderungen an einen 24-Stunden-Dauerbetrieb von ZLD-Systemen. Die LW-Dekanterzentrifuge hingegen zeichnet sich durch kontinuierliche Beschickung und Entleerung, vollständig geschlossenen Betrieb, klares Filtrat und eine stabile Abwasserqualität aus und entspricht somit optimal der Logik des kontinuierlichen und stabilen Betriebs von abwasserfreien Systemen.
   
   Frage 6: Wie klar ist das Filtrat nach der Zentrifugation?
   A: Der Gehalt an suspendierten Feststoffen im Abwasser wird stabil unter 100 mg/L gehalten, bei einer Trenneffizienz von über 92 %. Das Filtrat ist klar und frei von suspendierten Feststoffen und kann direkt in den nachfolgenden UF+RO-Membrankonzentrationsprozess eingeleitet werden, wodurch die Membranelemente effektiv geschützt werden.
   
   Frage 7: Wie trägt die Zentrifuge zur Senkung der Gesamtinvestitions- und Betriebskosten des ZLD-Systems bei?
   A: Die Zentrifuge reduziert das Schlammflüssigkeitsvolumen durch vorgelagerte Entwässerung und Verdichtung um mehr als 60 %, was die Behandlungsbelastung der nachgeschalteten RO-Membranen und MVR-Verdampfer erheblich verringert, die Anforderungen an die Geräteauswahl senkt, mehr als 30 % der Anfangsinvestition einspart und gleichzeitig den Energieverbrauch bei der Verdampfung und die Kosten für die Entsorgung gefährlicher Abfälle reduziert.
   
   Q8: Unterstützt das Gerät einen vollautomatischen Betrieb und die Anbindung an das ZLD-System?

   
   A: Ja. Es ist mit einem vollfrequenten automatischen Steuerungssystem ausgestattet, das die automatische Anpassung von Differenzdrehzahl und Last ermöglicht. Es lässt sich nahtlos mit dem vorderen Konditionierungstank und der hinteren Membran- und Verdampfungsanlage verbinden, um einen vollständig geschlossenen, vollautomatischen Betrieb des gesamten ZLD-Systems mit unbeaufsichtigtem 24-Stunden-Betrieb zu gewährleisten.
   
   Frage 9: Welche Wartungsarbeiten sind für einen langfristigen Betrieb erforderlich?
   A: Die Anlage ist mit einer CIP-Online-Reinigungsfunktion ausgestattet. Die tägliche Online-Reinigung mit Säure und Lauge entfernt interne Salzablagerungen und Schlamm. Regelmäßige Inspektionen der Lager und des Antriebssystems sind erforderlich. Die gesamte Maschine zeichnet sich durch geringen Verschleiß, wenige anfällige Teile und niedrige Betriebs- und Wartungskosten aus.
   
   Frage 10: Welche Spezifikationen und Behandlungskapazitäten sind bei den gängigen Modellen üblich?
   A: Die Standardmodelle decken kleine, mittlere und große Fördermengen ab: LW350 (15–20 m³/h), LW450 (30–45 m³/h), LW530 (60–75 m³/h), LW650 (90–120 m³/h). Für besonders große Fördermengen und spezielle Betriebsbedingungen sind kundenspezifische Modelle erhältlich.