Shenzhou Machinery - Fabricant professionnel de centrifugeuses industrielles et fournisseur de séparateurs centrifuges en Chine
Comment choisir une centrifugeuse décanteuse adaptée à la séparation des boues activées
Indicateur clé : Sur la base de la capacité de traitement journalière des boues sèches (tonnes/jour), convertir la capacité de traitement réelle combinée à la teneur en humidité des boues.
Exemple : Boues avec une teneur en humidité de 97 %, 100 tonnes de boues humides correspondent à 3 tonnes de boues sèches (sur base sèche).
Teneur en humidité : Plus la teneur en humidité initiale est élevée (par exemple 99 %), plus il convient de sélectionner le modèle présentant une efficacité de séparation élevée (par exemple une vitesse de rotation élevée et un rapport longueur/diamètre important).
Taille des particules et viscosité :
Les particules fines (telles que les flocs microbiens des boues activées) nécessitent une force centrifuge plus élevée (vitesse de rotation ≥ 3000 tr/min) ;
Les boues à haute viscosité (telles que les boues digérées) doivent être associées à un processus de conditionnement (tel que l'ajout de chaux) et à un équipement sélectionné doté d'une conception anti-colmatage.
Teneur en matière organique (VSS/SS) :
Lorsque VSS/SS ≥0,7, les boues sont sujettes à la décomposition et difficiles à déshydrater, nécessitant une force centrifuge accrue ou un temps de séjour prolongé (vitesse différentielle ≤10 tr/min).
Rapport longueur/diamètre (L/D) :
Un rapport longueur/diamètre de 3,5 à 4,5 est recommandé. Plus ce rapport est élevé, plus la surface de sédimentation est grande, ce qui convient aux boues à particules fines (telles que les boues activées).
Vitesse de rotation du tambour et force centrifuge :
La séparation des boues activées nécessite une force centrifuge de 2 000 à 5 000 g (correspondant à une vitesse de rotation de 2 500 à 4 000 tr/min). Plus la vitesse de rotation est élevée, plus la teneur en eau du gâteau de boues est faible, mais il est nécessaire de maîtriser la consommation d’énergie et l’usure du matériel.
Plage de réglage de la vitesse différentielle :
Une vitesse différentielle de 5 à 30 tr/min est recommandée, et elle doit disposer d'une fonction de réglage de la conversion de fréquence pour s'adapter aux différentes propriétés des boues (par exemple, une faible vitesse différentielle pour les boues à haute viscosité).
2. Conception des matériaux et de la protection anticorrosion
Matériaux des composants en contact :
Boues activées ordinaires : acier inoxydable 304 ;
Boues acides (pH < 5) ou contenant des substances corrosives : acier inoxydable 316L ou acier duplex (tel que 2205) ;
Scénarios avec usure sévère (tels que des boues contenant du sable) : Revêtement en carbure de tungstène sur la surface du poussoir à vis.
3. Fonctions d'automatisation et de contrôle
Fonctions nécessaires :
Régulation de vitesse par conversion de fréquence (réglage en temps réel de la vitesse de rotation et de la vitesse différentielle) ;
Avertissement précoce des défauts (surveillance des vibrations, de la température et du couple) ;
Contrôle lié au système de dosage du floculant (par exemple, ajustement automatique de la quantité de produit chimique en fonction du débit d'alimentation).
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III. Adaptation des processus et systèmes auxiliaires
1. Adaptation du processus de prétraitement
Système de dosage de floculant :
Le dosage doit être adapté à la capacité de traitement de la centrifugeuse. Par exemple, pour le traitement de 10 tonnes de boues sèches par jour, la dose de PAM est calculée à 5 kg/tonne de boues sèches, et il est nécessaire de prévoir un réservoir de dissolution avec une concentration de 0,1 % à 0,3 % et une pompe doseuse.
Équipement de conditionnement :
Les boues digérées doivent être associées à un système de dosage de chaux (quantité de dosage 5 % à 10 %), et il est nécessaire de vérifier si la centrifugeuse a une conception résistante aux alcalis (pH ≤ 12).
2. Exigences post-traitement
Taux d'humidité cible du gâteau de boues :
S'il doit être réduit à moins de 60 %, il convient de sélectionner un modèle avec une vitesse de rotation élevée (≥3500 tr/min) et une faible épaisseur d'anneau liquide (≤30 mm) ;
Si elle est utilisée pour la digestion anaérobie, une teneur en humidité de 75 % est suffisante, et la vitesse de rotation peut être réduite pour économiser de l'énergie.
Réutilisation du liquide séparé :
Si le liquide séparé doit être recyclé vers le système de traitement des eaux usées, il convient de sélectionner un équipement avec une précision de séparation élevée (SS ≤ 500 mg/L).
IV. Considérations économiques et liées au site
1. Consommation d'énergie et coûts d'exploitation
Calcul de la puissance :
Modèle avec un diamètre de tambour de 450 mm : la puissance est d'environ 30 à 45 kW et la consommation d'énergie pour le traitement d'une tonne de boues sèches est d'environ 8 à 12 kWh ;
Comparées aux filtres-presses à bande traditionnels, les centrifugeuses décanteuses consomment 10 à 15 % d'énergie en plus, mais leurs coûts en produits chimiques sont 20 à 30 % inférieurs.
Exigences du site :
Une seule centrifugeuse LW520 occupe environ 4 à 6 m², et les installations de soutien (salles chimiques, armoires de contrôle) nécessitent 5 à 8 m² supplémentaires, ce qui convient aux scénarios avec un espace restreint.
2. Fournisseurs et services
Choix privilégiés :
Marques ayant des références dans le secteur du traitement des eaux usées (comme l'allemande Flottweg, la suédoise Alfa Laval, la chinoise Haishen Electromechanical, etc.) ;
Fournir des services de dépannage des équipements, de formation des opérateurs et de maintenance régulière (tels que des suggestions pour les cycles de remplacement des pièces usées).
V. Référence du cas de sélection
Scénario : Station d'épuration des eaux usées municipales (Capacité de traitement 50 000 tonnes/jour, teneur en humidité des boues excédentaires 97 %)
Calcul de la capacité de traitement sur base sèche :
Volume de boues humides : 50 000 tonnes/jour × 3 % (proportion sur base sèche) = 1 500 tonnes/jour de boues humides, correspondant à 45 tonnes/jour de boues sèches.
Sélection du matériel :
Sélectionner 2 ensembles de centrifugeuses décanteuses LW520 (capacité de traitement unitaire 25 à 30 tonnes de boues sèches/jour), diamètre du tambour 520 mm, vitesse de rotation 3200 tr/min, rapport longueur/diamètre 4,0 ;
Matériau acier inoxydable 316L, équipé d'un système de dosage automatique PAM (quantité de dosage 5 kg/tonne de boues sèches).
Effets attendus :
Teneur en humidité du gâteau de boues de 70 à 75 %, matières solides liquides séparées ≤ 300 mg/L, consommation d'énergie d'une seule unité d'environ 40 kWh/heure et coûts d'exploitation réduits de 15 % par rapport aux filtres-presses à bande.
VI. Éviter les erreurs de sélection
❌ Sélection basée uniquement sur le volume de boues humides : la capacité de traitement sur base sèche doit être la base pour éviter la surcharge des équipements (comme par exemple prendre par erreur 100 tonnes/jour de boues à 97 % d'humidité comme capacité de traitement sur base sèche).
❌ Ignorer les changements de boues : Si la station d'épuration des eaux usées peut accepter des eaux usées industrielles à l'avenir, prévoyez de l'espace pour le réglage des paramètres de l'équipement (tels que la plage de réglage de la vitesse de rotation ≥2000–4000 tr/min).
❌ Négliger la maintenance après-vente : Ne pas exiger des fournisseurs qu'ils fournissent des cycles et des coûts de remplacement pour les pièces vulnérables (telles que les poussoirs de vis et les joints), ce qui entraîne une augmentation des coûts d'exploitation et de maintenance ultérieurs.
Grâce à une évaluation complète des dimensions ci-dessus, il est possible de garantir que la centrifugeuse décanteuse sélectionnée atteint l'équilibre optimal entre efficacité, coût et stabilité dans la séparation des boues activées.
