Jawaban cepat: Lumpur dikentalkan sebelum didehidrasi karena peralatan dehidrasi ukurannya ditentukan berdasarkan volume lumpur yang harus diprosesnya, bukan berdasarkan padatan kering di dalamnya. Menaikkan lumpur dari 1% menjadi 4% padatan menghilangkan tiga perempat air dan memangkas volume sebesar 75%, sehingga filter press, pompa umpan, dosis polimer, dan waktu siklus semuanya menyusut secara proporsional. Pengental gravitasi, flotasi udara terlarut, pengental drum berputar, dan pengental sabuk gravitasi adalah pilihan umum; mana yang dipilih bergantung pada apakah lumpurnya primer, biologis, kimia, atau mineral. Filter press yang diumpani pada 3–6% padatan menjalankan dua hingga empat kali lebih banyak siklus per hari dibandingkan yang diumpani pada 1%.
Apa fungsi penebalan dan mengapa itu menjadi prioritas utama
Penebalan dan dewatering adalah operasi yang sama pada skala berbeda. Keduanya menghilangkan air dari lumpur; penebalan meningkatkannya dari di bawah 1% menjadi 3–8% padatan, dan dewatering meningkatkannya dari titik itu menjadi 20–40% padatan atau lebih. Alasan keduanya menjadi langkah terpisah adalah peralatan yang melakukan pekerjaan pertama dengan murah tidak dapat melakukan pekerjaan kedua, dan peralatan yang melakukan pekerjaan kedua tidak mampu melakukan pekerjaan pertama.
Pertimbangkan sebuah pabrik yang menghasilkan satu ton padatan kering per hari sebagai limbah lumpur aktif dengan kandungan padatan 0,8%. Itu berarti 125 m³ lumpur. Jika dikentalkan hingga 4%, volumenya menjadi 25 m³. Filter press yang menerima lumpur yang tidak dikentalkan akan menghabiskan sebagian besar setiap siklusnya hanya untuk mengisi air, dan pompa akan mendorong 100 m³ air per hari melalui kain filter tanpa manfaat. Setelah dikentalkan, tonase yang sama muat dalam press yang ukurannya sepertiga dengan siklus normal. Perhitungan yang sama berlaku untuk belt press, centrifuge, dan screw press.
Penebalan juga menstabilkan umpan. Peralatan dewatering bekerja paling baik pada konsentrasi umpan yang konsisten; thickener meratakan fluktuasi yang berasal dari blow-down clarifier dan gangguan proses, serta memberikan volume penyangga sehingga press dapat beroperasi sesuai jadwal shift sementara instalasi pengolahan beroperasi sepanjang waktu. Artikel kami tentang berapa banyak sludge yang dihasilkan plant wastewater memberikan metode untuk memperkirakan beban harian.
Metode penebalan
| Metode | Umpan biasa | Padatan yang mengental tipikal | Terbaik | Lemah pada |
|---|---|---|---|---|
| Penebal gravitasi (tangki bundar dengan garu berpiket) | 0.5–2% | 3–8% (primer), 2–3% (biologis) | Lumpur primer, kimia, dan mineral yang mengendap | Lumpur aktif limbah (menjadi septik, mengapung, hanya mencapai 2–3%) |
| Flotasi udara terlarut (DAF) | 0.3–1% | 3–5% | Limbah lumpur aktif, lumpur berminyak dan ringan | Padatan mineral berat; energi untuk saturasi udara |
| Sabuk penebal gravitasi | 0.5–1.5% | 4–7% | Lumpur biologis dengan polimer; sederhana dan kompak | Membutuhkan polimer; terbuka terhadap bau; air pencuci sabuk |
| Penebal drum putar | 0.5–1.5% | 5–9% | Lumpur biologis dengan polimer; tertutup, jejak kecil | Membutuhkan polimer; penyumbatan layar akibat serat atau gemuk |
| Centrifuge (mode penebalan) | 0.5–1.5% | 4–8% | Ketika ruang sangat sempit dan bau harus ditahan | Daya, pemeliharaan, polimer |
| Tangki penampung lumpur statis (mengendap dan menuang) | 1–3% | 2–5% | Pabrik kecil, lumpur kimia dan mineral | Lambat; lumpur biologis menjadi septik |
Polanya adalah bahwa lumpur yang mengendap dengan sendirinya, yaitu lumpur primer, fisiko-kimia, dan mineral, dikentalkan dengan gravitasi, sedangkan lumpur biologis yang tidak mengendap dengan baik dikentalkan dengan flotasi atau dengan pengental mekanis berbantuan polimer. Panduan kami untuk ketika DAF diperlukan membahas kasus flotasi secara lebih rinci.
Bagaimana penebalan mengubah filter press
Filter press adalah mesin batch dengan volume ruang yang tetap. Setiap siklus mengisi ruang dengan cake, dan waktu siklus adalah waktu yang dibutuhkan untuk membentuk cake tersebut dari umpan. Padatan umpan mempengaruhinya dalam tiga cara:
- Isi waktu. Pada 1% padatan, sebuah chamber harus menerima sekitar 30 kali volume lumpurnya sendiri untuk terisi cake; pada 4%, sekitar 8 kali. Tahap pengisian menyusut dari jam-jaman menjadi jauh di bawah satu jam.
- Keausan kain dan penyumbatan. Setiap meter padu air yang ditolak melalui kain membawa zarah halus ke dalamnya. Suapan yang lebih pekat bermakna kurang air bagi setiap kilogram kek dan kain yang lebih bersih.
- Polimer. Polimer ditambahkan per kilogram padatan kering, tetapi pencampuran lebih baik dan dosis lebih rendah ketika lumpur dipekatkan sebelum pengondisian, bukan sesudahnya.
Hasil praktisnya adalah bahwa press yang diberi umpan pada 3–6% padatan menyelesaikan dua hingga empat kali lebih banyak siklus per hari dibandingkan press yang sama yang diberi umpan pada 1%, sehingga press yang menangani beban tersebut lebih kecil dan lebih murah. Dalam hal penentuan ukuran, angka padatan umpan adalah angka pertama yang kami tanyakan, karena angka ini mengubah jumlah plate lebih dari parameter tunggal lainnya. Lihat cara menghitung kapasitas filter press dan Berapa banyak pelat filter yang saya butuhkan?.
Saat Anda bisa melewati penebal
Tidak setiap tanaman memerlukan tahap penebalan terpisah:
- Lumpur kimia dan mineral Dari underflow clarifier seringkali sudah berada pada 3–10% padatan dan langsung menuju press. Lumpur dari elektroplating, penyamakan kulit, tekstil, dan pertambangan biasanya termasuk dalam kelompok ini.
- STP dan ETP kecil Di bawah sekitar 500 m³/hari biasanya dipekatkan di tangki penampung lumpur dengan cara pengendapan dan dekantasi selama semalam, yang cukup untuk memberi umpan ke press kecil pada 2–3%.
- Pabrik MBR menahan campuran liquor mereka pada 8–12 g/L, sehingga lumpur limbahnya sudah mendekati 1% dan biasanya diperlukan pengental drum putar atau DAF sebelum press; tidak ada lumpur primer yang dapat membantu.
Aturan praktisnya: jika lumpur yang mencapai press di bawah 2% padatan, penebalan akan membayar sendiri dalam ukuran press; jika di atas 3%, thickener hanya menambah sedikit. Antara 2% dan 3% tergantung pada berapa jam sehari press dapat beroperasi.
Penebalan dalam rangkaian pengolahan
Dalam STP tipikal, alurnya adalah primary clarifier dan secondary clarifier → pencampuran lumpur → thickener → (digester, jika ada) → conditioning → dewatering. Dalam ETP biasanya clarifier atau DAF → tangki penampung lumpur → conditioning → dewatering, dengan tangki penampung yang melakukan penebalan. Dalam pertambangan dan pengolahan mineral, thickener adalah unit high-rate berdiameter besar yang memasok press pada 30–60% padatan, dan peran "thickener" dan "dewatering" sama seperti di atas pada konsentrasi yang jauh lebih tinggi. Kami ETP vs STP dan penirisan tailing tambang artikel menunjukkan di mana pers berada di masing-masing.
Memilih penebal dengan mempertimbangkan mesin press
Dua hal penting untuk press hilir. Pertama, polimer yang ditambahkan dalam thickener mekanis mengondisikan sludge satu kali; menambahkan lebih banyak di press untuk pengondisian kedua adalah hal normal, tetapi kedua produk harus kompatibel dan dosis total harus diperiksa dengan uji jar, bukan diasumsikan. Kedua, sludge yang telah dikentalkan harus dapat dipompa ke press: di atas 6–8% padatan, sludge biologis menjadi sulit dipompa dengan pompa sentrifugal dan memerlukan pompa progressive cavity atau piston, dan tangki penampung sludge memerlukan mixer untuk mencegah stratifikasi. Halaman kami tentang peralatan pengolahan air limbah mencantumkan opsi penebalan dan pemompaan yang cocok dengan mesin press kami, dan kondisioning polimer untuk kain filter press mencakup sisi dosis.
pertanyaan yang sering diajukan
Mengapa lumpur dikentalkan sebelum dewatering?
Karena peralatan dewatering dirancang berdasarkan volume lumpur. Penebalan dari 1% menjadi 4% padatan menghilangkan tiga perempat air, sehingga filter press, pompa umpan, polimer, dan waktu siklus semuanya lebih kecil. Ini juga menstabilkan konsentrasi umpan dan menyediakan penyimpanan penyangga.
Berapa konsentrasi padatan yang harus saya umpankan ke filter press?
Untuk lumpur biologis dan campuran, 3–6% padatan adalah target yang baik; untuk lumpur kimia dan mineral dari clarifier, 3–10% adalah tipikal dan tidak memerlukan thickener terpisah. Di bawah 2%, thickener akan mengembalikan biayanya sendiri dalam hal ukuran press.
Pengental mana yang terbaik untuk lumpur aktif limbah?
Flotasi udara terlarut, penebal sabuk gravitasi atau penebal drum putar, yang semuanya mencapai 4–7% padatan. Penebalan gravitasi saja hanya mencapai 2–3% pada lumpur aktif limbah dan lumpur cenderung menjadi septik.
Bisakah saya melewati bahan pengentalnya?
Sering kali, untuk lumpur kimia dan mineral yang sudah keluar dari clarifier pada 3% atau lebih, dan untuk pabrik kecil yang mengendapkan dan menuang cairan di tangki penampung lumpur. Lumpur biologis encer di bawah 2% hampir selalu mendapat manfaat dari thickener.
Apakah penebalan mengurangi konsumsi polimer?
Polimer ditambahkan berdasarkan tan kering, jadi jumlah totalnya tidak berkurang secara otomatis, tetapi pencampuran dan pembentukan flok lebih baik pada lumpur yang pekat, dan dalam praktiknya dosis gabungan thickener-plus-press biasanya lebih rendah daripada memberikan dosis lumpur encer langsung ke press.
Bagaimana pengaruh padatan umpan terhadap waktu siklus filter press?
Kuat. Pada 1% padatan, sebuah chamber membutuhkan sekitar 30 volume chamber lumpur untuk terisi cake; pada 4% sekitar 8. Press menyelesaikan dua hingga empat kali lebih banyak siklus per hari pada lumpur yang dikentalkan, sehingga press yang lebih kecil menangani tonase yang sama.
Beri tahu kami jenis lumpur Anda, padatan kering harian, dan konsentrasi umpan saat ini, dan kami akan memberi tahu Anda apakah penambahan thickener layak dilakukan dan menentukan ukuran press baik dengan maupun tanpa thickener: ajukan proposal penebalan dan dewatering.
Referensi: US EPA — Lembar Fakta Teknologi Biosolid: Penebalan Gravitasi, US EPA — Lembar Fakta Teknologi Biosolid: Penebalan dan Pengeringan dengan Centrifuge, US EPA — Lembar Fakta Teknologi Biosolid: Recessed-Plate Filter Press.