Alegerea între un filtru cu tambur și un filtru cu disc nu este doar o chestiune a tehnologiei care oferă „o mai bună filtrare”. Pentru stațiile de tratare a apelor uzate, sistemele de acvacultură cu recirculare, proiectele de reutilizare a apei industriale și aplicațiile de lustruire terțiară, alegerea corectă depinde de debitul hidraulic, concentrația de solide în suspensie, îndepărtarea necesară a particulelor, amprenta disponibilă, strategia de spălare în contra și cerințele de întreținere pe termen lung.
Există, de asemenea, o distincție terminologică importantă. În aplicațiile pentru apele uzate și acvacultură, a filtrul tambur se referă în mod normal la un microecran cu tambur rotativ , în timp ce un filtru cu discuri utilizează de obicei mai multe discuri rotative de filtru sau panouri din material textil pentru a oferi o zonă mare de filtrare într-o structură compactă. Acesta este diferit de filtrele rotative cu tambur de vid și filtrele cu disc de vid utilizate pentru deshidratarea turtelor în minerit și procesare chimică.
Hangzhou NIHAO Environmental se concentrează pe aplicațiile de tratare a apei și a apelor uzate, astfel încât următoarea comparație se adresează în primul rând sistemelor de microscreen mecanice și de filtrare terțiară.
Un filtru cu tambur rotativ folosește un ecran cilindric care se rotește lent în timp ce o parte a tamburului rămâne scufundată. Apa uzată intră de obicei în tambur axial și trece în exterior prin sită. Particulele în suspensie mai mari decât deschiderile ecranului rămân pe suprafața interioară a ecranului. Pe măsură ce solidele se acumulează, rezistența hidraulică crește până când un senzor de nivel sau un control al nivelului diferențial al apei inițiază curățarea.
Tamburul se rotește apoi în timp ce duzele de pulverizare spală solidele prinse într-un jgheab intern de colectare. Sistemele de filtrare cu tambur NIHAO folosesc acest principiu pentru aplicații precum apă de circulație pentru acvacultură, tratarea apei brute, îndepărtarea algelor și pretratarea apelor uzate.
Un filtru cu disc de apă uzată atinge un obiectiv similar de îndepărtare a solidelor, dar distribuie mediul de filtrare pe mai multe discuri verticale sau parțial scufundate. Apa trece prin material textil sau microscreen atașat la segmentele individuale de disc. Pe măsură ce solidele se acumulează, discurile se rotesc printr-o zonă de curățare unde spray-urile de spălare în contra sau sistemele de aspirație îndepărtează materialul reținut.
Principalul avantaj ingineresc al configurației discului este zona de filtrare pe unitate de amprentă . Adăugarea de discuri mărește zona de filtrare activă fără a crește proporțional amprenta echipamentului. Filtrele comerciale cu discuri din material pânză sunt, prin urmare, frecvent utilizate pentru îndepărtarea terțiară a solidelor în suspensie, acolo unde spațiul instalației este limitat.
Diferența poate fi rezumată după cum urmează:
| Factorul de proiectare | Filtru cu tambur rotativ | Filtru de disc |
|---|---|---|
| Geometria filtrului | Tambur cilindric | Mai multe discuri verticale |
| Suprafata de filtrare | Circumferința tamburului | Ambele fețe ale mai multor discuri |
| Retentie de solide | Suprafața ecranului | Panouri din pânză sau ecran |
| Curatenie | Duze de pulverizare cu tambur rotativ | Discuri rotative pulverizare/curățare cu aspirație |
| Avantajul principal | Calea de curgere simplă și descărcarea solidelor | Zona mare de filtrare cu amprentă compactă |
| Rolul tipic de tratare a apei | Pretratare, acvacultura, interceptarea solidelor | Lustruire terțiară, reutilizare, tratament municipal compact |
Prin urmare, cea mai importantă întrebare de achiziție nu este dacă un tambur sau un disc „filtrează mai bine”, ci câtă zonă de filtrare este necesară la încărcarea hidraulică și a solidelor așteptate.
Evaluarea Micron este una dintre primele specificații comparate de cumpărători, dar nu ar trebui evaluată singur.
Microecranele cu tambur rotativ NIHAO pot folosi deschideri de ecran în aproximativ Interval de 30-200 microni , cu 60–200 microni folosiți în mod obișnuit în filtrarea mecanică a acvaculturii. Un ecran mai fin poate capta particule mai mici, dar, de asemenea, acumulează solide mai rapid și necesită, în mod normal, o spălare mai frecventă.
Filtrele cu disc pot fi, de asemenea, echipate cu medii țesute fin sau din pânză groasă. Suprafața lor mare de filtrare totală permite un debit hidraulic relativ ridicat, menținând în același timp o amprentă compactă a instalației. Veolia descrie filtrarea pe disc cu material textil în mod specific ca o tehnologie pentru îndepărtarea fină a solidelor în suspensie și lustruirea apelor uzate.
Mai multe variabile de performanță ar trebui luate în considerare împreună:
| Parametru de performanță | Filtru tambur | Filtru de disc |
|---|---|---|
| Obiectiv de filtrare tipic | Solide în suspensie grosieră până la fine | Solide fine / lustruire terțiară |
| Scară de filtrare comună | Zeci până la sute de microni, în funcție de ecran | Dependent de media; adesea selectate pentru lustruire mai fină |
| Încărcare hidraulică | Bun pentru screening continuu cu debit mare | Suprafața mare permite o capacitate mare în amprentă compactă |
| Toleranță de încărcare cu solide | Bun când solidele sunt îndepărtate continuu | Se potrivește mai bine atunci când influența este controlată în mod rezonabil |
| Pierderea capului | Crește pe măsură ce ecranul se încarcă | Crește pe măsură ce materialul/discurile se încarcă |
| Cerere de spălare în contra | Depinde foarte mult de TSS și de deschiderea ecranului | Depinde de mediul, încărcarea cu solide și designul de curățare |
| Cererea de energie | Pompă de spălare contra-acționare a tamburului | Sistem de spălare/aspirare cu disc drive |
Nicio tehnologie nu are un procent universal de apă de spălare în contrasens sau o valoare kWh pe metru cub. Aceste numere variază semnificativ în funcție de TSS influent, caracteristicile particulelor, deschiderea mediului, încărcarea hidraulică, presiunea duzei, logica automatizării și dacă apa filtrată este reutilizată pentru curățare.
Pentru instalațiile de ape uzate din SUA, această distincție contează deoarece filtrarea terțiară este adesea instalată pentru a reduce și mai mult solidele în suspensie înainte de descărcare, reutilizare sau dezinfecție. Orientările actuale de reglementare din California includ în mod explicit mediile de pânză și filtrarea pe disc printre tehnologiile de filtrare cu tratament terțiar utilizate pentru a reduce TSS rezidual și substanțele organice biodegradabile.
Pentru acvacultură, îndepărtarea particulelor poate fi și mai sensibilă, deoarece furajele neconsumate și solidele fecale trebuie îndepărtate înainte de a se descompune în poluanți dizolvați sau coloidali mai fine. EPA nuează că instalațiile de acvacultură care funcționează în baza permiselor NPDES se pot confrunta cu limitări numerice sau narative ale efluenților care controlează deversarea de poluanți.
Compararea doar a prețului de achiziție al echipamentului poate duce la alegerea greșită a filtrului.
Costul total de instalare ar trebui să includă:
Filtrele cu disc pot oferi o zonă de filtrare substanțială într-o amprentă relativ mică, dar fiecare disc suplimentar introduce mai multe panouri media, etanșări, componente interne și piese de schimb. Prin urmare, costul inițial al echipamentului poate crește rapid pe măsură ce crește capacitatea hidraulică.
Filtrele cu tambur au în general un aranjament cilindric simplu din punct de vedere mecanic. Cu toate acestea, deteriorarea sau orbirea ecranului principal poate afecta o parte relativ mare a zonei de filtrare simultan.
Costurile publicate ale proiectelor municipale din SUA ilustrează de ce cumpărătorii ar trebui să evite să trateze un număr ca pe un „preț de filtru de disc” universal. Un document de planificare a apelor uzate din Illinois a inclus aproximativ Costul de capital de 200.000 USD asociat cu filtrarea pe disc cu material textil într-un proiect, în timp ce un raport de inginerie a apei reciclate din Fresno a estimat aproximativ Cost de capital total de 4,1 milioane USD și O&M anual de 90.000 USD pentru o instalație de filtrare cu material textil de 5 MGD . Aceste numere reprezintă sisteme instalate specifice proiectului, mai degrabă decât cotații doar pentru echipamente.
Pentru achiziția preliminară, este deci mai util să solicitați:
CAPEX per flux de proiectare Costul estimat anual de înlocuire a suportului OPEX Costul ciclului de viață de 10 sau 20 de ani
mai degrabă decât să comparăm doar prețurile de achiziție ale filtrului.
Diferitele industrii impun cerințe foarte diferite privind filtrarea mecanică.
| Aplicație | Direcția preferată | De ce |
|---|---|---|
| Acvacultura recirculară | Filtrul de tambur este adesea preferat | Îndepărtarea continuă excelentă a furajelor, fecalelor și particulelor în suspensie |
| Pretratare municipală | Filtru tambur | Interceptare robustă înainte de procesele din aval |
| Tratament terțiar municipal | Filtrul pe disc este adesea preferat | Suprafață mare de filtrare și amprentă compactă |
| Reutilizarea apei industriale | Depinde de TSS și de calitatea necesară a efluentului | Ambele pot fi potrivite |
| Ape uzate de prelucrare a alimentelor | Design tambur sau disc igienic | Curățarea și rezistența la coroziune sunt critice |
| Slam de minerit cu conținut ridicat de solide | De obicei, nici microecran standard pentru apă uzată | Necesită echipament dedicat de deshidratare a nămolului |
| Screening alge/apă brută | Filtru tambur | Ecranarea continuă a suprafeței este potrivită |
| Modernizare cu spațiu limitat | Filtru pe disc | Suprafață media activă mare per amprentă |
Filtrarea pe disc devine deosebit de atractivă atunci când o municipalitate trebuie să adauge filtrare terțiară fără a construi o clădire nouă mare de filtre. Literatura tehnică EPA recunoaște, de asemenea, filtrarea terțiară ca o metodă importantă de reducere a solidelor fine în suspensie rămase după clarificarea secundară.
Filtrele cu tambur rotativ sunt printre cele mai practice filtre mecanice pentru sistemele de recirculare de acvacultură, deoarece îndepărtează continuu deșeurile de pește în suspensie înainte ca acestea să intre în tratarea biologică.
Filtrele cu tambur NIHAO pot folosi microscreenuri fine pentru a intercepta particulele de furaj, fecalele, fibrele și alte materiale în suspensie.
Un document recent privind acvacultura din Maine, de exemplu, descrie apele uzate care trec mai întâi printr-un filtru cu tambur prevăzut cu aproximativ Pânză de ecran de 36–40 microni , demonstrând modul în care cernuirea fină cu tambur poate fi utilizată în sistemele intensive de acvacultură.
Nu există un câștigător universal.
O fabrică care produce ape uzate relativ consistente cu TSS moderat, dar care necesită o amprentă mică a echipamentului poate favoriza un filtru cu disc. Apele uzate care conțin fibre, alge, solide organice mai mari sau încărcare variabilă pot fi mai ușor de gestionat cu un filtru cu tambur rotativ.
Testarea pilot este foarte recomandabilă atunci când solidele sunt lipicioase, uleioase, fibroase sau neobișnuit de compresibile.
Aici terminologia devine importantă.
Slamul mineral de mare concentrație ar trebui, în general not pot fi comparate utilizând microscreenuri obișnuite cu tambur de apă uzată și filtre cu discuri din material textil.
minerit plants frequently use filtre cu tambur de vid, filtre cu discuri de vid, filtre cu discuri ceramice, filtre cu bandă sau filtre prese pentru a produce o turtă de filtru deshidratată. ANDRITZ, de exemplu, oferă filtrare cu disc de vid special pentru nămolurile minerale concentrate, cu suprafețe de filtrare modulare care ajung la sute de metri pătrați.
Acestea sunt mașini fundamental diferite de filtrele cu tambur microscreen utilizate în RAS.
Proiectele de prelucrare a alimentelor necesită atenție nu numai la precizia filtrării, ci și la curățare, drenaj, compatibilitatea materialelor, calitatea sudurii, zonele moarte și accesul igienic.
Îndrumările FDA pentru procesarea alimentelor subliniază suprafețele netede, neabsorbante, care se pot curăța și designul echipamentului care minimizează nișele în care se poate acumula contaminarea.
Pentru aceste aplicații, construcția din oțel inoxidabil și un sistem de curățare ușor accesibil pot fi mai importante decât alegerea „tamburului” sau „discului” bazat exclusiv pe zona de filtrare.
Ambele sisteme sunt proiectate pentru funcționare automată, dar niciunul nu trebuie considerat fără întreținere.
Punctele de inspecție tipice includ:
În mod normal, spălarea contra spală trebuie controlată în funcție de diferența de nivel al apei sau de rezistența hidraulică, mai degrabă decât de un program fix arbitrar.
TSS ridicat, deschiderile fine ale sitului, algele, uleiul sau apele uzate fibroase vor scurta intervalul dintre ciclurile de curățare.
Operatorii ar trebui să inspecteze:
Deoarece sistemele cu discuri conțin mai multe panouri de filtrare individuale, întreținerea poate fi uneori efectuată pe segmente individuale, mai degrabă decât înlocuirea întregii suprafețe de filtrare. Cu toate acestea, o instalație mare poate conține multe panouri, crescând numărul de piese care trebuie inspectate.
Cercetarea microscreenului EPA a identificat mult timp transferul de solide și spălarea în contra ca fiind părți critice ale performanței microscreenului mecanic.
Pentru oricare dintre tehnologii, operatorii trebuie să înregistreze frecvența spălării în contra, nivelul diferențial al apei, TSS afluentului, TSS efluentului, curentul motorului, presiunea duzei și starea mediului. O creștere bruscă a frecvenței de curățare indică, de obicei, fie creșterea încărcării cu solide, fie pierderea zonei eficiente de filtrare.
Pentru majoritatea proiectelor, decizia poate fi redusă la câteva întrebări:
A filtrul cu tambur rotativ este adesea alegerea mai puternică pentru acvacultură, filtrarea apei brute, îndepărtarea algelor, pretratarea și încărcările continuu cu solide în suspensie. .
A filtrul cu disc este adesea atractiv pentru tratarea terțiară municipală, reutilizarea apei, instalațiile de modernizare și proiectele care necesită o zonă de filtrare foarte mare într-o amprentă limitată. .
Pentru apele uzate industriale provocatoare, răspunsul corect ar trebui să provină din analiza apei și testarea pilot, mai degrabă decât din geometria echipamentului.
Hangzhou NIHAO Environmental poate evalua debitul, concentrația TSS, ratingul necesar în microni, amprenta disponibilă, materialele de construcție și cerințele de spălare în contrasens înainte de a recomanda o configurație adecvată de filtrare.
Pentru proiectele din S.U.A., cumpărătorii ar trebui, de asemenea, să confirme că trenul de tratare propus este compatibil cu permisul de descărcare aplicabil, cu cerințele de reutilizare și, dacă este cazul, cu cerințele de salubritate pentru procesarea alimentelor.
Microscreenele cu tambur rotativ funcționează în mod obișnuit în intervalul de la zeci până la sute de microni. Filtrele cu tambur NIHAO pot folosi ecrane de aproximativ 30–200 de microni, în funcție de aplicație. Performanța filtrului disc depinde în mare măsură de materialul textil sau microscreen instalat.
Ambele consumă în mod normal o putere de antrenare mecanică relativ modestă, fiind necesară energie suplimentară pentru pompele de spălare în contra sau sistemele de aspirație-curățare. Consumul real de energie și apă de spălare depind mai mult de încărcarea hidraulică, TSS, deschiderea suportului și frecvența de curățare decât de faptul dacă mașina folosește un tambur sau discuri.
Filtrele cu tambur rotativ sunt, în general, alegerea mai stabilită pentru filtrarea mecanică RAS, deoarece interceptează continuu deșeurile de alimentare, fecalele și alte solide în suspensie în timp ce spală automat sita.
Filtrele cu tambur se confruntă în mod obișnuit cu murdărirea ecranului, blocarea duzei, uzura rulmenților și acumularea jgheabului de evacuare. Filtrele cu disc pot prezenta orbirea pânzei, segmente de disc deteriorate, uzură a etanșării, duze de curățare blocate și probleme de aliniere a arborelui.
Nu există un preț universal de încredere pentru echipament. Capacitatea, zona de filtrare, metalurgia, automatizarea, construcțiile civile și infrastructura de spălare în contra-spalare pot modifica în mod dramatic costurile instalate. Comparați cotațiile folosind CAPEX total instalat plus costurile anuale de energie, apă, piese de schimb și înlocuire a suporturilor.
Limita practică de îndepărtare este determinată în principal de deschiderea ecranului sau a suportului, împreună cu forma particulelor și condițiile de funcționare. Microscreenurile cu tambur fin pot atinge câteva zeci de microni, în timp ce sistemele specializate pe disc-media pot fi configurate pentru lustruire terțiară fină.
Filtrele standard cu discuri pentru apă uzată și microscreenurile cu tambur rotativ nu sunt, în general, echipamentul corect pentru nămolul concentrat de minerit. Deshidratarea minieră necesită, în mod normal, filtre cu disc de vid, filtre ceramice, filtre cu tambur de vid sau echipamente de filtrare sub presiune special concepute pentru a forma și descărca o turtă de filtru.