การแยกน้ำแบบกดด้วยสกรูหลายแผ่น: ตะกอนของแข็งต่ำ ขีดจำกัดการใช้งาน และการบำรุงรักษา

ข้อดีหลักประการหนึ่งของเครื่องรีดสกรูแบบหลายแผ่น หรือที่เรียกว่าเครื่องแยกน้ำแบบสกรูคือความสามารถในการจัดการกับตะกอนที่ค่อนข้างเจือจางโดยไม่ต้องใช้ขั้นตอนการทำให้ข้นแยกต่างหากเสมอไป สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับโรงบำบัดน้ำเสียขนาดเล็ก โรงงานอุตสาหกรรมที่มีความเข้มข้นของตะกอนผันผวน และโครงการปรับปรุงในพื้นที่จำกัด

เครื่องอัดตัวกรองแบบสายพานอาศัยการระบายน้ำด้วยแรงโน้มถ่วงส่วนหนึ่งเพื่อกำจัดน้ำก่อนที่กากตะกอนจะผ่านส่วนแยกน้ำด้วยแรงดัน เมื่อฟีดเจือจางเกินไปหรือตะกอนมีลักษณะการตกตะกอนและการตกตะกอนที่ไม่ดี ของแข็งอาจไม่สามารถกักเก็บบนสายพานได้อย่างมีประสิทธิภาพ อนุภาคละเอียดสามารถหลุดออกไปพร้อมกับการกรอง ลดการคืนตัวของของแข็งและส่งผลต่อกระบวนการแยกน้ำ อาจจำเป็นต้องใช้โพลีเมอร์เพิ่มเติม แม้ว่าปริมาณจริงจะขึ้นอยู่กับตะกอนและสภาพการทำงาน

การกดสกรูหลายแผ่นใช้กลไกที่แตกต่างกัน กากตะกอนจะเคลื่อนที่ผ่านห้องที่เกิดจากเพลาสกรูและสลับวงแหวนคงที่และวงแหวนเคลื่อนที่ เมื่อตะกอนเคลื่อนตัว พื้นที่ว่างจะลดลง และแรงดันเชิงกลจะช่วยแยกน้ำออกจากของแข็ง วงแหวนที่เคลื่อนที่ยังช่วยจำกัดการสะสมของของแข็งระหว่างวงแหวนอีกด้วย

การออกแบบนี้สามารถทำให้การกดสกรูเหมาะสมกับกากตะกอนที่มีความเข้มข้นค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการประมวลผลฟีดแบบเจือจางไม่ได้หมายความว่าทุกเครื่องจักรสามารถรักษาปริมาณงาน คุณภาพการกรอง หรือความแห้งของเค้กเท่าเดิมได้ในทุกสภาวะ

ตัวอย่างเช่น ปริมาณความชื้นของเค้กอยู่ที่ 80–85% ซึ่งเทียบเท่ากับของแข็งทั้งหมด 15–20% อาจทำได้โดยใช้ตะกอนบางประเภทและสภาพการทำงาน ไม่ควรถือเป็นผลลัพธ์ที่รับประกันได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความเข้มข้นของตะกอนที่เข้ามามีความผันผวนอย่างมาก

ความเข้มข้นป้อนที่เหมาะสมสำหรับเครื่องอัดสกรูขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องจักร ลักษณะของตะกอน การปรับสภาพโพลีเมอร์ และปริมาณงานของของแข็งแห้งที่ต้องการ

เครื่องอัดสกรูแบบหลายแผ่นบางรุ่นได้รับการออกแบบสำหรับความเข้มข้นของฟีดประมาณ 2,000 มก./ลิตร (0.2%) หรือสูงกว่า ระบบอื่นๆ ได้สาธิตการทำงานที่ความเข้มข้นต่ำกว่า ดังนั้น 2,000 มก./ลิตร ไม่ควรถือเป็นค่าต่ำสุดสากล และการทำงานที่ต่ำกว่า 0.5% ของแข็งไม่ควรถือว่าเป็นไปไม่ได้โดยอัตโนมัติ

อย่างไรก็ตาม เมื่ออาหารเจือจางมากขึ้น ปริมาณน้ำที่ต้องจัดการสำหรับของแข็งแห้งแต่ละหน่วยก็จะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้สามารถลดความสามารถในการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพ และทำให้การแยกน้ำที่มีความเสถียรยากขึ้น หากตะกอนมีการจับตัวเป็นก้อนไม่ดีหรือมีอนุภาคละเอียดจำนวนมาก ของแข็งอาจหลุดออกมาผ่านช่องว่างของวงแหวน ส่งผลให้เกิดการกรองขุ่นมัวและเค้กเปียกมากกว่าที่คาดไว้

พิจารณาโรงงานที่ป้อนกากตะกอนชีวภาพส่วนเกินเข้าไปในเครื่องอัดเกลียวโดยตรงโดยไม่ต้องใช้ถังเพิ่มความหนาที่ต้นน้ำ หากความเข้มข้นของอาหารป้อนยังคงอยู่ระหว่างสองสามร้อยถึงสูงกว่า 1,000 มก./ลิตรเล็กน้อย เครื่องจักรอาจยังคงทำงาน แต่ผลลัพธ์อาจไม่สอดคล้องกัน ปริมาณการใช้โพลีเมอร์อาจเพิ่มขึ้น คุณภาพการกรองอาจลดลง และปริมาณของแข็งแห้งที่ประมวลผลต่อหน่วยเวลาอาจลดลง

ก่อนที่จะเปลี่ยนการตั้งค่าเครื่องจักร ให้ตรวจสอบความเข้มข้นของอาหารที่แท้จริง ปริมาณของแข็งแห้ง ปริมาณโพลีเมอร์ และการก่อตัวของตะกอน หากฟีดเจือจางเกินไปสำหรับรุ่นที่เลือกอย่างสม่ำเสมอ บัฟเฟอร์อัปสตรีมหรือหน่วยเพิ่มความหนาอาจปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม การลดอัตราการป้อนอาจช่วยได้เช่นกัน โดยมีเงื่อนไขว่าจะต้องเคารพขีดจำกัดการโหลดไฮดรอลิกและของแข็งของเครื่องจักร

การลดความเร็วของสกรูอาจเพิ่มเวลาในการระบายน้ำและการบีบอัด แต่ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาแบบสากล ความเร็วที่เหมาะสมต้องได้รับจากการทดลองใช้งานหรือตามคำแนะนำของผู้ผลิต

สภาพของวงแหวนที่อยู่กับที่และเคลื่อนที่ได้มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพในระยะยาวของการกดสกรูแบบหลายแผ่น

ช่องว่างแคบระหว่างวงแหวนช่วยให้น้ำระบายออกได้ในขณะที่กักเก็บของแข็งส่วนใหญ่ไว้ ขนาดและสภาพของสิ่งเหล่านี้ส่งผลต่อการกรอง การดักจับของแข็ง และความต้านทานที่พบเมื่อตะกอนเคลื่อนผ่านห้องแยกน้ำ

ส่วนประกอบเหล่านี้อาจมีการสึกหรอ เมื่อตะกอนประกอบด้วยทรายหรืออนุภาคอนินทรีย์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจำนวนมาก วงแหวนและเพลาสกรูอาจสึกหรอเร็วกว่าเมื่อแปรรูปตะกอนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนน้อยกว่า เมื่อเวลาผ่านไป การสึกหรอที่มากเกินไปอาจส่งผลต่อความชัดเจนของการกรอง การคืนสภาพของแข็ง และความสามารถในการประมวลผล

อัตราการสึกหรอแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบของตะกอน ชั่วโมงการทำงาน วัสดุส่วนประกอบ และการออกแบบอุปกรณ์ ดังนั้นจึงไม่สามารถระบุอายุการใช้งานสากลหรือการเพิ่มระยะห่างของวงแหวนคงที่ซึ่งใช้กับการกดสกรูทุกครั้งได้

เมื่อเครื่องจักรเริ่มผลิตน้ำกรองขุ่นหรือเค้กเปียก ให้ตรวจสอบวงแหวนและเพลาสกรูซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการแก้ไขปัญหา หากการสึกหรอเกินขีดจำกัดที่ผู้ผลิตอนุญาต อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนส่วนประกอบที่ได้รับผลกระทบ การปรับการตั้งค่าการทำงานเพียงอย่างเดียวจะไม่ทำให้ส่วนประกอบที่สึกหรอกลับคืนสู่สภาพเดิม

การหลุดของสกรูยังประสบกับการสึกหรอขณะลำเลียงตะกอนผ่านห้องแยกน้ำ วัสดุ การรักษาพื้นผิว และความต้านทานการสึกหรอของเพลาสกรูและแหวนจึงส่งผลต่อค่าบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานของเครื่องจักร

เมื่อเปรียบเทียบราคาอุปกรณ์อย่าเน้นเฉพาะราคาซื้อเริ่มต้นเท่านั้น สอบถามเกี่ยวกับวัสดุแหวนและเพลาสกรู การบำบัดที่ทนต่อการสึกหรอ ความพร้อมใช้งานของชิ้นส่วนทดแทน และข้อกำหนดการบำรุงรักษาที่คาดหวังสำหรับตะกอนเฉพาะที่กำลังดำเนินการ ราคาเริ่มต้นที่ต่ำกว่าอาจไม่แสดงถึงต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของที่ต่ำที่สุด หากส่วนประกอบที่สำคัญจำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง

เครื่องอัดสกรูแบบหลายแผ่นมักถูกอธิบายว่าเป็นการทำความสะอาดตัวเอง เนื่องจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของวงแหวนที่อยู่กับที่และที่เคลื่อนที่ได้ ช่วยป้องกันไม่ให้ของแข็งสะสมในช่องว่างการกรอง คุณลักษณะนี้สามารถลดความต้องการการอุดตันและน้ำล้างได้ แต่ไม่ได้ขจัดความจำเป็นในการบำบัดล่วงหน้าที่เหมาะสม

วัสดุที่เป็นเส้นยาวยังสามารถสร้างปัญหาได้ เชือกพลาสติก แถบถุงผ้า และเศษเชือกอื่นๆ อาจพันรอบแกนสกรูหรือขัดขวางการเคลื่อนย้ายส่วนประกอบ ขึ้นอยู่กับขนาดและลักษณะของอุปกรณ์ สิ่งเหล่านี้สามารถทำให้เกิดการอุดตัน เพิ่มภาระทางกล หรือนำไปสู่การหยุดทำงานของอุปกรณ์

ช่องว่างวงแหวนแคบไม่สามารถทดแทนการคัดกรองที่เหมาะสมได้

ในกรณีที่กากตะกอนที่เข้ามาอาจมีเศษเส้นใย ให้ติดตั้งหรือตรวจสอบการคัดกรองต้นทางที่เหมาะสม และกำจัดวัสดุที่เป็นปัญหาก่อนที่จะไปถึงเครื่องแยกน้ำ ข้อกำหนดในการคัดกรองควรขึ้นอยู่กับลักษณะของตะกอนที่เข้ามาและคำแนะนำของผู้ผลิตอุปกรณ์

สำหรับตะกอนที่มีทรายหรืออนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจำนวนมาก การปรับสภาพอาจจำเป็นเพื่อลดการสึกหรอและป้องกันการกดสกรู

เครื่องอัดเกลียวที่ให้เค้กเปียกหรือวัสดุกรองขุ่น ไม่จำเป็นต้องทำให้ชุดสกรูชำรุดหรือเสียหายเสมอไป สภาพการทำงานหลายประการอาจทำให้เกิดอาการคล้ายกันได้ ดังนั้นการแก้ไขปัญหาควรเริ่มต้นด้วยกระบวนการ แทนที่จะเปลี่ยนการตั้งค่ากลไกทันที

หากเค้กเปียกเกินไป ให้ตรวจสอบความเข้มข้นของของแข็งป้อน ปริมาณโพลีเมอร์ คุณภาพการจับตัวเป็นก้อน ความเร็วของสกรู และการตั้งค่าแรงดันต้าน การป้อนแบบเจือจาง การปรับสภาพที่ไม่เพียงพอ หรือความเร็วของสกรูมากเกินไปอาจลดประสิทธิภาพการแยกน้ำ ควรตรวจสอบกลไกแรงดันต้านตามคู่มือการใช้งานของผู้ผลิต

หากสารกรองขุ่นหรือมีสารแขวนลอยมากเกินไป ให้ตรวจสอบระบบการเตรียมและการจ่ายโพลีเมอร์ก่อน ยืนยันว่าสารละลายโพลีเมอร์ได้รับการเตรียมอย่างถูกต้อง และมีเวลาในการผสมและปฏิกิริยาเพียงพอสำหรับการก่อตัวของฟองที่มีประสิทธิภาพ ตรวจสอบด้วยว่าความเข้มข้นของฟีดเปลี่ยนไปหรือไม่ และวงแหวนที่อยู่กับที่และเคลื่อนที่ได้แสดงสัญญาณของการสึกหรอหรือความเสียหายมากเกินไปหรือไม่

การปรับแรงดันต้านอาจส่งผลต่อความแห้งของเค้กและการโหลดภายใน แต่ทิศทางและปริมาณการปรับที่ถูกต้องจะขึ้นอยู่กับการออกแบบของเครื่อง การเพิ่มแรงกดดันโดยไม่เลือกปฏิบัติอาจทำให้ระบบขับเคลื่อนมีน้ำหนักเกินหรือเร่งการสึกหรอ ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิต และทำการปรับเปลี่ยนแบบควบคุมภายในช่วงการทำงานที่อนุญาตเท่านั้น

หลังจากการปรับเปลี่ยนแต่ละครั้ง ให้เผื่อเวลาไว้เพียงพอเพื่อให้กระบวนการมีเสถียรภาพก่อนที่จะประเมินผลลัพธ์ บันทึกความเข้มข้นของฟีด ปริมาณโพลีเมอร์ ความเร็วของสกรู สภาพเค้ก และลักษณะการกรอง การสังเกตเหล่านี้ช่วยระบุว่าปัญหาเกี่ยวข้องกับลักษณะของตะกอน การปรับสภาพทางเคมี การตั้งค่าการทำงาน หรือการสึกหรอของส่วนประกอบหรือไม่