Jawaban cepat: Dosis polimer untuk filter press ditetapkan melalui uji jar, bukan berdasarkan aturan praktis, lalu disesuaikan pada mesin press. Mulailah dari kisaran tipikal untuk lumpur tersebut (lumpur biologis 3–8 kg polimer aktif per ton kering, lumpur kota campuran 2–5, lumpur kimia dan mineral 0,5–2 atau tidak sama sekali), temukan dosis yang menghasilkan drainase bebas tercepat dan filtrat paling jernih dalam uji jar, lalu jalankan mesin press pada dosis tersebut dan turunkan secara bertahap sampai waktu siklus atau kejernihan filtrat mulai memburuk. Overdosis adalah kesalahan yang lebih umum: biayanya mahal, kain tersumbat oleh polimer yang tidak bereaksi, dan menghasilkan cake yang berlendir. Koagulan anorganik (feri klorida, tawas, kapur) didosiskan lebih dulu jika lumpur berminyak, halus, atau memiliki kekuatan flok yang lemah, dan dapat mengurangi kebutuhan polimer hingga setengahnya.
Apa fungsi conditioning dalam filter press
Filter press memisahkan air dari padatan dengan memaksa air melewati lapisan padatan itu sendiri. Itu hanya berhasil jika padatan membentuk lapisan berpori. Padatan halus, seperti gelatin atau koloid, yang menggambarkan sebagian besar lumpur biologis dan banyak lumpur kimia, memadat menjadi lapisan kedap air dan menghentikan aliran dalam beberapa menit. Bahan kimia pengondisian mengikat partikel halus tersebut menjadi flok yang lebih besar yang meninggalkan saluran bagi air untuk keluar, dan mereka melepaskan sebagian air yang terikat pada permukaan partikel.
Dua keluarga digunakan. Koagulan anorganik (besi klorida, besi sulfat, tawas, polialuminium klorida, kapur) menetralkan muatan permukaan dan menambahkan kerangka mineral pada cake. Polimer organik (poliakrilamida, sebagian besar kationik untuk lumpur) menjembatani partikel menjadi flok besar dan kuat pada dosis seratus kali lebih kecil berdasarkan berat. Mesin press filter secara historis menggunakan kapur dan feri; saat ini sebagian besar mesin press lumpur menggunakan polimer saja atau dosis koagulan rendah yang diikuti dengan polimer. Pilihan ini penting untuk cake: kapur dan feri menambah 15–30% pada padatan kering yang dikirim ke pembuangan, polimer hampir tidak menambah apa pun. Artikel kami tentang kain filter untuk biosolid yang dikondisikan dengan polimer menutupi sisi kain.
Rentang dosis tipikal
| Lumpur | Polimer kationik, kg aktif per ton kering | Koagulan (jika digunakan) | Catatan |
|---|---|---|---|
| Limbah lumpur aktif (WAS) saja | 5–10 | Ferric 3–6% dari DS atau PAC di mana flok lemah | Kasus tersulit; permintaan muatan tinggi; mesin press membran membantu |
| Campuran primer + WAS, tidak tercerna | 3–6 | Biasanya tidak ada | Serat primer membantu |
| Biosolid yang dicerna secara anaerobik | 6–12 | Ferri atau kapur untuk pengendalian struvit dan bau | Permintaan pengisian daya yang lebih tinggi setelah pencernaan |
| Tercerna secara aerobik | 5–9 | Jarang | Flok halus, drainase lambat |
| Industri biologis (makanan, pembuatan bir, kertas) | 3–8 | PAC 100–300 mg/L jika terdapat minyak atau partikel halus | Jangkauan luas; uji jar penting |
| Lumpur fisiko-kimia (koagulasi/presipitasi) | 0.5–2 | Sudah menggumpal di bagian hulu | Seringkali hanya membutuhkan polimer anionik atau non-ionik dalam jumlah kecil |
| Lumpur hidroksida logam | 0.5–1.5 | Tidak ada | Polimer anionik umum |
| Mineral, tailing, pencucian pasir, keramik | 0–1 | Tidak ada atau kapur untuk pH | Sering disaring tanpa bahan kimia; anionik jika digunakan |
| Lumpur berminyak (kilang, dasar tangki, DAF float) | 2–5 | Ferric atau PAC terlebih dahulu, 5–15% dari DS | Koagulan memecah emulsi; polimer saja tidak banyak berpengaruh |
Ini adalah titik awal untuk uji jar, bukan pengaturan. Dua lumpur dengan nama yang sama dapat berbeda hingga tiga kali lipat dalam kebutuhan polimer tergantung pada umur lumpur, suhu, keberadaan bakteri filamen, dan apa yang dibuang oleh pabrik di hulu.
Uji jar: cara menjalankannya untuk filter press
Uji jar untuk press berbeda dari uji untuk clarifier karena pertanyaannya adalah drainase, bukan pengendapan. Metode yang paling banyak digunakan pabrik:
- Buat polimer pada 0,1–0,2% aktif dalam air bersih, biarkan selama 30–60 menit, dan konfirmasi konsentrasinya dengan data dari pemasok.
- Ambil 500 mL lumpur pada konsentrasi yang akan menjadi umpan press. Uji umpan yang sebenarnya, bukan sampel yang diencerkan atau dikentalkan.
- Tambahkan polimer pada lima dosis yang mencakup rentang yang diharapkan (misalnya 3, 4, 5, 6, 8 kg/t), aduk masing-masing selama 10–20 detik dengan kecepatan sedang yang stabil. Pengadukan berlebihan akan merusak flok; pengadukan kurang membuat polimer tidak bereaksi.
- Tuangkan setiap sampel ke selembar kain filter milik press itu sendiri yang direntangkan di atas corong dan catat berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengumpulkan 200 mL filtrat (uji drainase bebas atau "waktu untuk menyaring"). Catat kejernihan filtrat dan apakah padatan yang tertinggal di kain padat dan terlepas dengan bersih.
- Dosis terbaik adalah yang terendah yang memberikan laju drainase mendekati maksimum dan filtrat yang jernih. Di atasnya, drainase berhenti membaik dan flok menjadi berlendir dan menempel pada kain.
Capillary suction time (CST) dan specific resistance to filtration (SRF) adalah versi laboratorium dari uji yang sama dengan angka yang dilampirkan; CST di bawah sekitar 20 detik biasanya menunjukkan lumpur yang akan terperas dengan baik. Uji corong Buchner di bawah vakum memberikan SRF dan, dengan beberapa perhitungan aritmetika, perkiraan waktu siklus. Senjie menjalankan uji ini pada sampel pelanggan sebagai bagian dari penentuan ukuran press; lihat kami Filter press laboratorium dan scale-up kami.
Memangkas dosis pada mesin press
Uji jar menghasilkan dosis yang berada dalam kisaran sekitar 20% dari dosis yang tepat. Press menemukan sisanya. Jalankan tiga atau empat siklus pada dosis hasil uji jar dan catat waktu siklus untuk mencapai tekanan target, kejernihan filtrat dalam sepuluh menit pertama, padatan cake, dan seberapa bersih cake terlepas. Kemudian kurangi dosis dalam langkah 10%. Tanda-tanda bahwa dosis terlalu rendah adalah, secara berurutan: filtrat menjadi keruh pada awal siklus, waktu siklus memanjang, cake menjadi lunak dan basah di bagian tengah. Tanda-tanda dosis terlalu banyak adalah cake berlendir, kain yang tetap licin setelah pencucian, dan filtrat yang berbusa. Dosis yang benar adalah satu langkah di atas titik di mana tanda pertama kekurangan dosis muncul.
Ulangi latihan ini setiap kali sludge berubah: musim, perubahan dalam proses biologis, buangan hulu baru, atau batch polimer baru. Pabrik yang menetapkan dosis sekali dan membiarkannya biasanya kelebihan dosis sebesar 30–50% selama bertahun-tahun.
Pemilihan polimer: muatan, berat molekul, dan bentuk
Polakrilamida kationik dijual berdasarkan kepadatan muatan (rendah, sedang, tinggi) dan berat molekul (sedang hingga sangat tinggi), dalam bentuk bubuk kering, emulsi, atau manik. Untuk filter press, pola umumnya adalah:
- Mengisi daya: lumpur biologis membutuhkan muatan kationik sedang hingga tinggi; lumpur tercerna seringkali sangat tinggi; lumpur kimia dan mineral biasanya bersifat anionik atau non-ionik. Muatan adalah variabel pertama yang perlu disaring.
- Berat molekul: mesin press lebih menyukai bobot molekul sedang hingga tinggi, bukan yang paling tinggi. Bobot molekul yang sangat tinggi membentuk flok yang besar dan lembut yang ideal untuk belt press atau centrifuge tetapi terkompresi menjadi lapisan berlendir di bawah tekanan filter press.
- Formulir: bubuk adalah yang paling murah per kilogram bahan aktif dan penyimpanannya baik tetapi memerlukan unit pencampuran yang tepat dengan pematangan; emulsi lebih mudah untuk dosis di pabrik kecil tetapi mengandung 50–60% minyak dan air yang Anda bayar untuk pengirimannya.
Saring tiga atau empat produk dari rangkaian pemasok melalui uji jar sebelum pengendapan; perbedaan antara produk terbaik dan terburuk pada lumpur tertentu biasanya dua banding satu dalam hal dosis.
Peralatan make-up dan dosing
Sebagian besar masalah polimer pada press adalah masalah pembuatan larutan. Bubuk yang tidak larut sepenuhnya membentuk “mata ikan” yang menutupi kain dan merusak produk; larutan yang dosisnya terlalu pekat tidak tercampur ke dalam sludge. Aturannya: buat larutan pada 0,1–0,5% dan encerkan lebih lanjut menjadi 0,05–0,1% di titik injeksi; diamkan larutan bubuk selama 30–60 menit; injeksikan melalui mixer atau static mixer ke jalur sludge dengan waktu kontak 10–30 detik sebelum pompa umpan; dan jangan pernah mendosiskan polimer ke sisi hisap pompa umpan sentrifugal, yang akan memotong flok. Pompa umpan progressive cavity atau diafragma lebih lembut. Halaman kami tentang pompa diafragma yang dioperasikan udara dan kami peralatan pengolahan air limbah Rentang mencakup unit persiapan polimer dan pompa dosis yang disesuaikan dengan mesin press.
Kapan harus menggunakan koagulan juga
Tambahkan ferric chloride, PAC, atau kapur sebelum polimer ketika uji jar menunjukkan flok lemah yang pecah di bawah tekanan, ketika lumpur berminyak, ketika filtrat membawa koloid halus yang tidak dapat ditangkap oleh polimer saja, atau ketika dosis polimer naik di atas 10 kg/t. Ferric pada 3–8% dari padatan kering biasanya memotong dosis polimer sebanyak sepertiga hingga setengahnya dan memperkuat cake, dengan konsekuensi lebih banyak padatan kering yang harus dibuang dan perlunya perlindungan korosi untuk peralatan dosing. Kapur pada 10–20% dari padatan kering adalah kondisioner filter press klasik dan masih digunakan di mana cake dibuang ke lahan dan kenaikan pH berguna untuk pengendalian patogen. Kami presipitasi logam berat artikel ini membahas kimia koagulan dalam konteks tersebut.
pertanyaan yang sering diajukan
Berapa banyak polimer yang dibutuhkan oleh filter press?
Biasanya 3–8 kg polimer kationik aktif per ton kering untuk lumpur biologis, 6–12 untuk biosolid tercerna, 0,5–2 untuk lumpur kimia dan hidroksida logam, dan sering kali tidak ada untuk bubur mineral. Tetapkan dosis aktual melalui uji jar dan sesuaikan di mesin press.
Bagaimana saya tahu jika saya memberi polimer secara berlebihan?
Kue yang berlendir dan lengket; kain yang tetap licin setelah dicuci; filtrat yang berbusa; dan tidak ada perbaikan dalam waktu siklus saat dosis dinaikkan. Turunkan dalam langkah 10% sampai filtrat mulai keruh, lalu naikkan kembali satu langkah.
Polimer mana yang terbaik untuk filter press?
Biasanya poliakrilamida kationik dengan muatan sedang hingga tinggi dan berat molekul sedang hingga tinggi (bukan sangat tinggi) digunakan untuk lumpur biologis, sedangkan produk anionik atau non-ionik digunakan untuk lumpur kimia dan mineral. Uji tiga atau empat produk dengan jar test; perbedaan dosis antar produk bisa mencapai dua banding satu.
Haruskah saya menggunakan ferric chloride atau kapur sebagai ganti polimer?
Gunakan keduanya sebagai tambahan polimer ketika kekuatan flok buruk, lumpur berminyak, atau dosis polimer naik di atas sekitar 10 kg/t. Keduanya memperkuat cake dan mengurangi kebutuhan polimer, tetapi menambah padatan kering untuk pembuangan.
Di mana polimer harus disuntikkan?
Ke dalam jalur lumpur melalui mixer statis atau mixer inline 10–30 detik sebelum pompa umpan, pada kekuatan larutan 0,05–0,1%. Jangan pernah ke sisi isap pompa sentrifugal, yang akan merusak flok.
Mengapa dosis yang tepat terus berubah?
Lumpur berubah mengikut musim, umur lumpur, pelepasan huluan dan proses biologi. Jalankan semula ujian balang dan laraskan pada penekan setiap kali loji berubah atau kumpulan polimer baharu tiba; loji yang menetapkan dos sekali sahaja biasanya terlebih dos sebanyak 30–50%.
Kirimkan sampel lumpur kepada kami dan kami akan menjalankan uji drainase dan CST, merekomendasikan jenis polimer dan dosis awal, serta menentukan ukuran press: minta tes conditioning dan sizing.
Referensi: US EPA — Lembar Fakta Teknologi Biosolid: Recessed-Plate Filter Press (data pengondisian dan kinerja), US EPA — Lembar Fakta Teknologi Biosolid: Belt Filter Press (rentang dosis polimer berdasarkan jenis lumpur).