빠른 답변: 필터 프레스의 폴리머 투입량은 경험칙이 아니라 자 테스트로 설정한 후 프레스에서 미세 조정한다. 슬러지의 일반적인 범위(생물학적 슬러지의 경우 건조 톤당 활성 폴리머 3–8kg, 혼합 도시 슬러지 2–5, 화학 및 광물 슬러지 0.5–2 또는 없음)에서 시작하여, 자 테스트에서 가장 빠른 자유 배수와 가장 맑은 여액을 주는 투입량을 찾은 다음, 그 투입량으로 프레스를 운전하고 사이클 시간이나 여액 청투도가 나빠지기 시작할 때까지 단계적으로 줄인다. 과다 투입이 더 흔한 실수이다. 비용이 들고, 미반응 폴리머로 여포를 막히게 하며, 끈적한 케이크를 만든다. 무기 응집제(염화제이철, 명반, 석회)는 슬러지가 유성, 미세 또는 응집 강도가 낮은 경우 먼저 투입하며, 폴리머 소요량을 절반으로 줄일 수 있다.
필터 프레스에서 컨디셔닝이 하는 역할
필터 프레스는 물을 고체 자체의 케이크를 통해 강제로 통과시켜 물과 고체를 분리합니다. 이는 고체가 다공성 케이크를 형성할 때만 작동합니다. 대부분의 생물학적 및 많은 화학적 슬러지에 해당하는 미세하고 젤라틴상이거나 콜로이드성 고체는 불투과성 층으로 압축되어 몇 분 안에 흐름을 멈춥니다. 컨디셔닝 화학물질은 이러한 미세 입자를 더 큰 플록으로 결합시켜 물이 빠져나갈 수 있는 채널을 만들고, 입자 표면에 결합된 물의 일부를 제거합니다.
두 가족이 사용됩니다. 무기 응집제 (염화철, 황산철, 명반, 폴리알루미늄 클로라이드, 석회)는 표면 전하를 중화하고 케이크에 미네랄 골격을 추가합니다. 유기 고분자 (폴리아크릴아미드, 주로 슬러지용 양이온성)는 중량 기준으로 100배 더 적은 투여량으로 입자를 크고 강한 플록으로 연결합니다. 필터 프레스는 역사적으로 석회와 염화제이철을 사용했지만, 오늘날 대부분의 슬러지 프레스는 폴리머만 사용하거나 낮은 응집제 투여 후 폴리머를 사용합니다. 이 선택은 케이크에 중요합니다: 석회와 염화제이철은 처분으로 보내지는 건조 고형물에 15–30%를 추가하지만, 폴리머는 거의 아무것도 추가하지 않습니다. 우리의 기사 폴리머로 컨디셔닝된 바이오솔리드용 여과포 천 부분을 덮습니다.
일반적인 용량 범위
| 슬러지 | 양이온성 폴리머, 건조 톤당 활성 kg | 응고제 (사용하는 경우) | 노트 |
|---|---|---|---|
| 폐활성슬러지(WAS)만 | 5–10 | Ferric 3–6% of DS 또는 floc이 약한 경우 PAC | 가장 어려운 케이스; 높은 충전 요구; 멤브레인 프레스가 도움이 됩니다 |
| 혼합 원발성 + WAS, 미소화 | 3–6 | 보통 없음 | 1차 섬유가 도움이 됩니다 |
| 혐기성 소화된 생물고형물 | 6–12 | 스트루바이트 및 악취 제어를 위한 철염 또는 석회 | 소화 후 더 높은 충전 수요 |
| 호기성 소화 | 5–9 | 드물게 | 미세한 플록, 느린 배수 |
| 산업용 생물학(식품, 양조, 제지) | 3–8 | PAC 100–300 mg/L, 오일 또는 미세 입자가 존재하는 경우 | 광범위함; 자 테스트 필수 |
| 물리화학적 슬러지(응집/침전) | 0.5–2 | 상류에서 이미 응고됨 | 종종 소량의 음이온성 또는 비이온성 중합체만 필요로 한다 |
| 금속 수산화물 슬러지 | 0.5–1.5 | 번역할 내용을 보내주세요. | 음이온성 고분자 일반 |
| 광물, 광미, 모래 세척, 세라믹 | 0–1 | pH에는 없음 또는 라임 | 종종 화학 물질 없이 여과됨; 사용 시 음이온성 |
| 유성 슬러지(정유공장, 탱크 바닥, DAF 부유물) | 2–5 | 페릭 또는 PAC를 먼저, DS의 5–15% | 응집제는 에멀전을 파괴한다; 폴리머만으로는 거의 효과가 없다 |
이것들은 jar test의 출발점이며, 설정값이 아닙니다. 같은 이름의 슬러지 두 개라도 슬러지 연령, 온도, 사상균의 존재, 그리고 상류에서 플랜트가 배출하는 물질에 따라 폴리머 요구량이 세 배까지 차이 날 수 있습니다.
자 테스트: 필터 프레스에 대해 어떻게 실행하는가
프레스용 자 테스트는 침전이 아니라 배수 문제이기 때문에 침전조용과 다릅니다. 대부분의 플랜트에서 사용하는 방법은 다음과 같습니다:
- 깨끗한 물에 활성 성분 0.1–0.2%로 폴리머를 조제하고, 30–60분 동안 숙성시킨 후, 공급업체의 데이터로 농도를 확인하십시오.
- 프레스에 공급될 농도의 슬러지 500mL를 채취한다. 희석되거나 농축된 시료가 아닌 실제 공급 원액을 시험한다.
- 예상 범위에 걸쳐 5가지 투여량(예: 3, 4, 5, 6, 8 kg/t)으로 폴리머를 첨가하고, 각각을 일정한 중간 속도로 10–20초 동안 혼합한다. 과도한 혼합은 플록을 전단 분해시키고, 부족한 혼합은 폴리머가 반응하지 않은 채 남는다.
- 각 시료를 깔때기 위에 펼친 프레스 자체의 여과포 위에 붓고 여액 200 mL를 모으는 데 걸리는 시간을 측정한다(자유 배수 또는 “여과 시간” 시험). 여액의 투명도와 여과포에 남은 고형물이 단단하고 깨끗하게 떨어지는지 여부를 기록한다.
- 최적의 투여량은 거의 최대에 가까운 배수 속도와 맑은 여액을 제공하는 가장 낮은 양입니다. 그 이상으로 투여하면 배수는 더 이상 개선되지 않고 플록이 끈적끈적해져 천에 달라붙습니다.
모세관 흡입 시간(CST)과 여과 비저항(SRF)은 숫자가 붙은 동일한 시험의 실험실 버전입니다. 약 20초 미만의 CST는 일반적으로 잘 압착될 슬러지를 나타냅니다. 진공 상태에서의 부흐너 깔때기 시험은 SRF를 제공하며, 약간의 계산을 통해 사이클 시간을 추정할 수 있습니다. Senjie는 프레스 크기 결정의 일부로 고객 샘플에 대해 이러한 시험을 수행합니다. 우리의 실험실용 필터 프레스 및 스케일업 기사.
프레스에서 도즈를 트리밍하기
자 테스트는 대략 올바른 투입량의 20% 이내에 들어온다. 나머지는 프레스가 찾아낸다. 자 테스트 투입량으로 세 번 또는 네 번 사이클을 돌리고 목표 압력에 도달하는 사이클 시간, 처음 10분 동안의 여액 청징도, 케이크 고형분, 케이크가 얼마나 깨끗하게 떨어지는지를 기록한다. 그런 다음 투입량을 10% 단계로 줄인다. 투입량이 너무 낮아졌다는 신호는 순서대로 다음과 같다: 사이클 시작 시 여액이 흐려짐, 사이클 시간이 길어짐, 케이크 중앙이 부드럽고 젖음. 너무 많은 경우의 신호는 끈적한 케이크, 세척 후에도 미끈하게 남는 여포, 거품이 나는 여액이다. 올바른 투입량은 과소 투입의 첫 신호가 나타나는 지점보다 한 단계 위이다.
슬러지가 바뀔 때마다 이 훈련을 반복하십시오: 계절, 생물학적 공정의 변화, 새로운 상류 배출, 또는 새로운 폴리머 배치. 한 번 투여량을 정하고 그대로 방치하는 플랜트는 일반적으로 수년 동안 30–50% 과다 투여합니다.
폴리머 선택: 전하, 분자량 및 형태
양이온성 폴리아크릴아미드는 전하 밀도(낮음, 중간, 높음)와 분자량(중간에서 매우 높음)에 따라 판매되며, 건조 분말, 에멀전 또는 비드 형태로 제공됩니다. 필터 프레스의 일반적인 패턴은 다음과 같습니다:
- 충전생물학적 슬러지는 중간에서 높은 양이온 전하가 필요하다; 소화된 슬러지는 종종 매우 높다; 화학 및 광물 슬러지는 일반적으로 음이온성 또는 비이온성이다. 전하는 스크리닝할 첫 번째 변수이다.
- 분자량: 프레스는 중간에서 높은 정도를 선호하며, 가장 높은 것은 아닙니다. 매우 높은 분자량은 벨트 프레스나 원심분리기에 이상적인 크고 부드러운 플록을 만들지만, 필터 프레스 압력 아래에서는 끈적한 층으로 압축됩니다.
- 폼분말은 활성 성분 기준 킬로그램당 가장 저렴하고 보관성이 좋지만 숙성과 적절한 조제 장치가 필요하다. 에멀전은 소규모 공장에서 투입하기 쉽지만 50–60%의 오일과 물을 함유하고 있어 운송 비용을 지불해야 한다.
공급업체의 제품 범위에서 세 개 또는 네 개의 제품을 jar test로 선별한 후 결정하십시오. 주어진 슬러지에서 최고와 최악의 제품 간의 차이는 일반적으로 투여량에서 2대 1입니다.
메이크업 및 도징 장비
프레스에서 발생하는 대부분의 폴리머 문제는 조제 문제입니다. 완전히 용해되지 않은 분말은 천을 막고 제품을 낭비하는 “피시아이”를 형성합니다. 너무 높은 농도로 투입된 용액은 슬러지에 혼합되지 않습니다. 규칙은 다음과 같습니다. 0.1–0.5%로 조제하고 주입 지점에서 0.05–0.1%로 추가 희석합니다. 분말 용액은 30–60분 숙성합니다. 믹서 또는 정적 믹서를 통해 슬러지 라인에 주입하고 공급 펌프 전에 10–30초의 접촉 시간을 둡니다. 그리고 원심 공급 펌프의 흡입구에는 절대 폴리머를 투입하지 마십시오. 이는 플록을 전단하기 때문입니다. 프로그레시브 캐비티 또는 다이어프램 공급 펌프가 더 부드럽습니다. 다음에 관한 저희 페이지는 에어 작동식 다이어프램 펌프 그리고 우리의 폐수 처리 설비 범위에는 프레스 크기에 맞춰진 폴리머 준비 장치와 투여 펌프가 포함됩니다.
응집제는 언제 사용하는가
병 테스트에서 압력에 견디지 못하고 깨지는 약한 플록이 나타날 때, 슬러지가 유성일 때, 여액이 폴리머만으로는 포집할 수 없는 미세 콜로이드를 함유할 때, 또는 폴리머 투입량이 10 kg/t 이상으로 상승할 때는 폴리머보다 앞서 염화제이철, PAC 또는 석회를 투입하십시오. 건조 고형물의 3–8%에 해당하는 염화제이철은 일반적으로 폴리머 투입량을 3분의 1에서 절반까지 줄이고 케이크를 단단하게 만들지만, 그 대가로 처분해야 할 건조 고형물이 늘어나고 투입 장비에 대한 부식 방지 대책이 필요합니다. 건조 고형물의 10–20%에 해당하는 석회는 고전적인 필터 프레스 조정제였으며, 케이크가 토지로 가고 pH 상승이 병원체 제어에 유용한 곳에서는 여전히 사용됩니다. 우리의 중금속 침전 기사는 그 맥락에서 응집제 화학을 다룹니다.
자주 묻는 질문
필터 프레스에는 얼마나 많은 폴리머가 필요한가요?
일반적으로 생물학적 슬러지의 경우 건조 톤당 활성 양이온성 폴리머 3–8kg, 소화된 생물고형물의 경우 6–12kg, 화학 및 금속 수산화물 슬러지의 경우 0.5–2kg이 필요하며, 광물성 슬러리의 경우 대개 필요하지 않습니다. 실제 투여량은 자 테스트로 설정하고 프레스에서 조정하십시오.
폴리머를 과다 투입하고 있는지 어떻게 알 수 있나요?
끈적끈적하고 달라붙는 케이크; 세탁 후에도 미끈미끈한 천; 거품이 나는 여액; 그리고 투여량을 높여도 사이클 시간이 개선되지 않음. 여액이 흐려지기 시작할 때까지 10%씩 단계적으로 줄이고, 그다음 한 단계 다시 올린다.
필터 프레스에 가장 적합한 폴리머는 무엇인가요?
일반적으로 생물학적 슬러지에는 중간에서 높은 전하의 양이온성 폴리아크릴아미드(분자량이 중간에서 높은 정도, 매우 높지는 않음)를 사용하고, 화학 및 광물성 슬러지에는 음이온성 또는 비이온성 제품을 사용한다. 자 테스트를 통해 3~4개의 제품을 선별하며, 제품 간의 투여량 차이는 2:1까지 날 수 있다.
염화철이나 석회를 폴리머 대신 사용해야 하나요?
플로크 강도가 약하거나, 슬러지에 기름기가 있거나, 폴리머 투입량이 약 10 kg/t 이상으로 증가할 때 폴리머와 함께 사용하십시오. 이들은 케이크를 단단하게 하고 폴리머 수요를 줄이지만, 처분할 고형물을 증가시킵니다.
폴리머는 어디에 주입해야 합니까?
슬러지 라인에 정적 믹서 또는 인라인 믹서를 통해 공급 펌프 10–30초 전에 0.05–0.1% 용액 농도로 주입합니다. 원심 펌프의 흡입구에는 절대 주입하지 마십시오. 플록이 전단 파괴됩니다.
적정 용량은 왜 계속 바뀌나요?
슬러지는 계절, 슬러지 연령, 상류 배출 및 생물학적 공정에 따라 변합니다. 플랜트가 변경되거나 새로운 폴리머 배치가 도착할 때마다 jar 테스트를 다시 실행하고 프레스에서 조정하십시오. 한 번만 투여량을 설정하는 플랜트는 일반적으로 30–50% 과다 투여합니다.
슬러지 샘플을 보내주시면 배수 및 CST 테스트를 진행하고, 폴리머 유형과 시작 용량을 추천하며, 프레스 크기를 산정해 드립니다: 컨디셔닝 및 사이징 테스트를 요청합니다.
참고 문헌: US EPA — 바이오솔리드 기술 정보 시트: 리세스드 플레이트 필터 프레스 (컨디셔닝 및 성능 데이터), US EPA — 바이오솔리드 기술 정보 시트: 벨트 필터 프레스 (슬러지 유형별 폴리머 투입량 범위).