Màn hình thanh là gì?

Hãy tưởng tượng bạn đang vận hành một nhà máy xử lý nước thải, nơi một khúc gỗ lừa đảo phá hủy một máy bơm trị giá hàng triệu đô la. Đó là nơi một màn hình thanh bước vào để bảo vệ cơ sở của bạn. Thành phần công nghiệp này đóng vai trò là tuyến phòng thủ tuyệt đối đầu tiên chống lại các chất rắn và mảnh vụn lớn. Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu về các loại khác nhau, nguyên tắc làm việc và lợi ích vận hành quan trọng của công nghệ thiết yếu này.

Bài học chính

●  A Màn chắn dạng thanh là bộ lọc cơ học nền tảng tại các công trình đầu mối của nhà máy xử lý nước thải, bảo vệ thiết bị hạ lưu khỏi bị tắc nghẽn nghiêm trọng.

●  Việc lựa chọn giữa sàng lọc thanh thô và sàng lọc thanh mịn phụ thuộc hoàn toàn vào kích thước lỗ mở yêu cầu của bạn và độ nhạy của hệ thống xử lý thứ cấp.

●  Hệ thống cào cơ học tự động giảm đáng kể chi phí lao động thủ công trong khi vẫn duy trì dòng thủy lực liên tục, đáng tin cậy trong các cơn bão cao điểm.

●  Cấu tạo thiết bị bằng thép không gỉ cao cấp đảm bảo khả năng chống chịu lâu dài với các loại khí có tính ăn mòn cao và môi trường có nhiều hạt mài mòn.

 

Màn hình thanh là gì và nó bảo vệ các nhà máy xử lý nước thải như thế nào?

Định nghĩa cốt lõi của sàng lọc dạng thanh trong xử lý nước thải

Lưới lọc dạng thanh là một bộ lọc cơ học được sử dụng để loại bỏ các vật thể lớn khỏi dòng nước thải chảy vào. Nó bao gồm một tập hợp các thanh thép thẳng đứng hoặc nghiêng song song. Các thanh này trải dài toàn bộ chiều rộng của kênh ảnh hưởng mở. Khi nước thải thô chảy qua nền này, các thanh kim loại hoạt động như một rào cản vật lý. Chúng chặn các mảnh vụn lớn trong khi cho phép nước thải lỏng đi qua mà không bị cản trở. Quá trình phân tách vật lý cơ bản này xảy ra trước khi nước trải qua bất kỳ quá trình xử lý hóa học hoặc sinh học nào.

Các chức năng chính: Bảo vệ, tách biệt và điều chỉnh dòng chảy

Thiết bị này hoàn thành sứ mệnh ba lần ở lối vào của mọi cơ sở điều trị hiện đại. Đầu tiên, nó cung cấp khả năng bảo vệ cơ học quan trọng cho máy bơm, van và mạng lưới đường ống ở hạ lưu. Thứ hai, nó sớm tách các chất rắn không phân hủy sinh học khỏi dòng chất thải hữu cơ trong quá trình này. Thứ ba, nó giúp duy trì dòng thủy lực ổn định, được điều tiết. Bằng cách ngăn chặn sự tắc nghẽn lớn ở các công trình đầu mối, nó đảm bảo rằng các giai đoạn xử lý tiếp theo nhận được một lượng nước có thể quản lý được và có thể dự đoán được.

Màn hình thanh nước thải loại bỏ những loại mảnh vụn nào?

Nước thải công nghiệp và đô thị thô mang theo hỗn hợp đa dạng các mảnh vụn rắn đe dọa cơ sở hạ tầng. Các vật chất tự nhiên bao gồm cành cây lớn, lá, đá và các mảnh vụn dòng chảy bề mặt. Chất thải đô thị hiện đại đặt ra những thách thức thậm chí còn khó khăn hơn. Các thanh thường xuyên bẫy khăn ướt, chai nhựa, giẻ lau, mảnh gỗ và các sản phẩm vệ sinh. Nếu không được kiểm soát, các vật liệu tổng hợp này sẽ liên kết với nhau và tạo ra những vật cản lớn trong hệ thống xử lý.

Màn hình thanh nằm ở đâu trong sơ đồ điều trị?

Thiết bị này chiếm vị trí đầu tiên trong bố trí nhà máy xử lý nước thải. Nó đại diện cho cấu trúc vật chất đầu tiên mà dòng nước thô gặp phải khi đến nơi. Nó được đặt ở vị trí thượng nguồn của buồng loại bỏ sạn và bể lắng sơ cấp. Việc đặt nó ở phía trước trình tự sẽ bảo vệ từng giai đoạn xử lý tiếp theo khỏi sự can thiệp cơ học và tích tụ rắn.

Cái giá của sự thất bại: Điều gì sẽ xảy ra nếu không có màn chắn thanh hiệu quả?

Bỏ qua hoặc bỏ qua giai đoạn sàng lọc ban đầu này sẽ dẫn đến những cơn ác mộng trong hoạt động ngay lập tức. Các vật nặng dễ dàng phá hủy cánh bơm đắt tiền và làm rách màng sục khí. Những bó giẻ dày và khăn lau ướt tạo ra sự tắc nghẽn chặt chẽ bên trong đường ống, dẫn đến ứ đọng nước thải thô. Việc sửa chữa các hệ thống này đòi hỏi phải ngừng hoạt động nhà máy khẩn cấp, sử dụng nhiều lao động thủ công và chi phí thay thế thiết bị có thể tránh được hàng nghìn đô la.

Thuật ngữ kỹ thuật chính mà mọi người vận hành nên biết

Hiểu các số liệu công nghiệp cụ thể giúp người vận hành quản lý hệ thống sàng lọc của họ một cách hiệu quả.

●  Kích thước mở rõ ràng: Khoảng cách vật lý giữa hai thanh song song, xác định kích thước hạt được thu giữ.

●  Vận tốc tiếp cận: Tốc độ nước thải chảy vào di chuyển về phía mặt của các thanh.

●  Mất đầu: Mực nước giảm trên màn hình, biểu thị mức độ tích tụ mảnh vụn.

●  Chiều cao xả thải: Độ cao mà rác thu được sẽ được nâng lên để xử lý.

 

Tìm hiểu cơ học: Màn hình thanh hoạt động như thế nào

Dòng chảy ảnh hưởng và sự phân tách theo trọng lực

Toàn bộ quá trình lọc dựa vào dòng thủy lực tự nhiên và trọng lực. Nước thải thô đi vào một kênh bê tông hở dẫn thẳng đến hàng rào kim loại. Lực của nước chuyển động đẩy chất lỏng qua các khe hở trong suốt giữa các thanh song song. Trong khi đó, bất kỳ vật thể rắn nào lớn hơn khoảng cách giữa các thanh sẽ bị mắc kẹt ở mặt phía trên của kết cấu. Dòng nước liên tục giữ các mảnh vụn bám vào các thanh dọc cho đến khi cơ chế làm sạch được kích hoạt.

Cơ chế của chu trình làm sạch (Cào thủ công và cơ khí)

Chất rắn bị mắc kẹt phải được loại bỏ thường xuyên để ngăn chặn sự tràn kênh. Trong các thiết lập âm lượng thấp truyền thống, người vận hành sử dụng cào tay thủ công để cạo các mảnh vụn tích tụ dọc theo các thanh. Thay vào đó, các cơ sở công nghiệp hiện đại sử dụng máy cào cơ khí tự động. Các hệ thống cơ giới này có các mũi cào vừa khít giữa các thanh. Cào cơ học di chuyển xuống màn hình, thu hút các mảnh vụn bị mắc kẹt và tự động đưa nó lên đầu kênh dựa trên bộ hẹn giờ cài đặt sẵn hoặc cảm biến áp suất chênh lệch.

Sàng lọc Quy trình xả và khử nước

Khi chiếc cào cơ học đạt đến đỉnh đường đi của nó, cơ chế gạt nước sẽ dọn sạch các mảnh vụn khỏi các mũi nhọn. Các chất rắn tách ra rơi vào phễu thu gom hoặc hệ thống băng tải trục vít. Từ đó, rác ướt đi qua máy ép khử nước chuyên dụng. Bộ phận này nén chất thải, ép nước thừa và đưa chất lỏng được chiết xuất trở lại dòng xử lý chính. Các chất rắn khô, được nén sau đó được thả vào thùng rác để vận chuyển hiệu quả đến bãi chôn lấp địa phương.

 

Màn hình thanh thô và thanh mịn: Chọn kích thước mở phù hợp

Màn hình thanh thô: Tuyến phòng thủ hạng nặng đầu tiên

Các hệ thống thô có các lỗ mở lớn rõ ràng thường có kích thước từ 6mm đến 50mm trở lên. Những cấu trúc gồ ghề này xử lý các mảnh vụn nặng nhất, lạm dụng nhất xâm nhập vào cơ sở. Chúng được chế tạo để chịu được các tác động vật lý nghiêm trọng từ gỗ, đá và nhựa lớn. Hầu hết các nhà máy đô thị đều bố trí một đơn vị thô ở phía trước các công trình đầu mối để xử lý nước thải thô, chưa được sàng lọc trực tiếp từ các đường cống của thành phố.

Màn hình Fine Bar: Tối đa hóa khả năng bảo vệ xuôi dòng

Các hệ thống tốt sử dụng các lỗ trong suốt chặt chẽ hơn nhiều có kích thước nhỏ hơn 6 mm. Các thiết bị này chụp các vật thể nhỏ hơn có vấn đề như tóc, sợi giấy và các mảnh nhựa nhỏ. Chúng cung cấp khả năng lọc chính xác để bảo vệ các công nghệ xử lý thứ cấp có độ nhạy cao ở hạ nguồn. Ví dụ, các cơ sở vận hành Lò phản ứng sinh học màng (MBR) hoặc Lò phản ứng màng sinh học di chuyển (MBBR) dựa vào màn hình mịn để ngăn chặn các hạt làm tắc nghẽn hoặc làm thủng màng đắt tiền của chúng.

Sàng lọc nhiều giai đoạn: Thiết kế hệ thống kết hợp tối ưu

Các nhà máy xử lý nước thải hiệu quả cao hiếm khi dựa vào một quy mô sàng lọc duy nhất. Thay vào đó, họ thực hiện chiến lược sàng lọc nhiều giai đoạn có hiệu quả cao. Hệ thống đặt một thiết bị thô hạng nặng ở lối vào tuyệt đối để hứng các vật thể lớn. Một đơn vị mịn theo sau ngay sau nó để thu giữ các hạt nhỏ còn lại. Thiết kế hai giai đoạn này tối đa hóa việc loại bỏ chất rắn tổng thể đồng thời ngăn chặn màn hình mịn bị choáng ngợp và che khuất bởi các mảnh vụn lớn.

 

Phân loại cơ học: Màn hình thanh thủ công, cào và quay

Sàng lọc thanh được làm sạch thủ công: Chi phí thấp, nhân công cao

Các thiết bị thủ công có thiết kế đơn giản, không có động cơ với chi phí vốn ban đầu rất thấp. Chúng không cần nguồn điện và hầu như không có bộ phận chuyển động nào để bảo trì. Tuy nhiên, họ đòi hỏi lao động chân tay liên tục từ những người vận hành, những người phải cạo sạch các thanh bằng dụng cụ cầm tay. Do yêu cầu lao động cao này, các nhà máy hạn chế sử dụng ở những cơ sở rất nhỏ, các kênh tránh tràn bị cô lập hoặc hệ thống dự phòng khẩn cấp khi mất điện.

Màn hình thanh cào cơ học: Tiêu chuẩn ngành cho tự động hóa

Hệ thống cào cơ khí đại diện cho sự lựa chọn tiêu chuẩn cho việc lắp đặt công nghiệp và đô thị hiện đại. Các thiết bị này hoàn toàn tự động và được chia thành các thiết kế làm sạch trước và làm sạch sau. Các mẫu xe được làm sạch phía trước sử dụng cào để gắn các thanh ở phía thượng nguồn, trong khi các mẫu xe được làm sạch phía sau giữ xích cơ khí và đĩa xích phía sau các thanh, tránh tiếp xúc trực tiếp với các mảnh vụn thô. Chúng xử lý khối lượng nước lớn liên tục mà không cần sự can thiệp của con người.

Màn hình thanh quay và độ lệch liên tục

Hệ thống quay và kiểu trống có bề mặt lọc cong hoặc hình trụ độc đáo, quay liên tục qua kênh nước thải. Khi màn hình quay, nó sẽ nhấc các chất rắn bị mắc kẹt ra khỏi dòng chảy và đưa chúng vào máng thu gom bên trong. Các hệ thống chuyên dụng này hoàn toàn phù hợp với các cơ sở xử lý công nghiệp, chẳng hạn như các cơ sở chế biến thực phẩm hoặc sản xuất hóa chất, nơi không gian bị hạn chế nhiều và lượng chất rắn vẫn ở mức cao.

 

Các số liệu vận hành quan trọng: Tổn thất cột nước và vận tốc thủy lực

Kiểm soát vận tốc tiếp cận để ngăn chặn sự lắng đọng

Việc duy trì vận tốc thủy lực chính xác bên trong kênh dẫn nước đòi hỏi sự cân bằng vận hành tinh tế. Vận tốc tiếp cận phải duy trì đủ cao để giữ cho cát và sạn nặng lơ lửng trong dòng nước chuyển động thay vì lắng xuống đáy kênh trước màn chắn. Tuy nhiên, vận tốc không được tăng quá cao, nếu không lực thủy lực mạnh sẽ đẩy các mảnh vụn linh hoạt trực tiếp qua các thanh song song, làm hỏng quá trình lọc.

Theo dõi chênh lệch áp suất và mất cột áp

Khi các mảnh vụn tích tụ trên mặt của các thanh, nó sẽ chặn khu vực thoáng và hạn chế dòng nước. Hạn chế này khiến mực nước ở phía thượng lưu dâng cao trong khi mực nước ở phía hạ lưu giảm xuống. Sự chênh lệch chiều cao dẫn đến được gọi là mất đầu. Bảng điều khiển tự động sử dụng cảm biến mức siêu âm để đo áp suất chênh lệch này. Khi tổn thất cột áp đạt đến một ngưỡng cụ thể, bảng điều khiển sẽ kích hoạt chu trình cào cơ học để loại bỏ tắc nghẽn.

Quản lý nước mưa có dòng chảy cao và các sự kiện có ảnh hưởng lớn nhất

Lượng mưa lớn và bão quét gây ra các đợt thủy lực đột ngột làm ngập hệ thống thoát nước của thành phố. Thiết bị đầu mối phải có kích thước chính xác để xử lý các sự kiện có ảnh hưởng lớn nhất này mà không bị tràn. Nếu hệ thống có kích thước nhỏ, dòng nước mưa đột ngột đổ về sẽ làm mù các thanh ngay lập tức. Điều này gây ra lũ lụt nghiêm trọng ở thượng nguồn hoặc buộc nước thải thô, chưa qua sàng lọc phải hoàn toàn bỏ qua nhà máy xử lý, vi phạm các quy định về môi trường.

 

Lựa chọn vật liệu chính cho màn hình thanh công nghiệp và thành phố

Tại sao thép không gỉ chiếm ưu thế trong sản xuất màn hình thanh

Nước thải đô thị thô tạo ra một môi trường vô cùng khắc nghiệt chứa đầy hơi ẩm và khí hydro sunfua có tính ăn mòn cao. Để tồn tại trong những điều kiện này, thiết bị công nghiệp hạng nặng dựa vào kết cấu thép không gỉ cao cấp. Thép không gỉ loại 304 mang lại khả năng chống ăn mòn tuyệt vời cho các công trình đầu mối tiêu chuẩn của thành phố. Đối với các môi trường hoặc cơ sở có tính xâm thực cao liên quan đến hóa chất đầu vào công nghiệp, thép không gỉ Loại 316 được ưa chuộng hơn do khả năng kháng hóa chất vượt trội.

Lớp phủ chuyên dụng và vật liệu tổng hợp

Một số ứng dụng công nghiệp chuyên biệt yêu cầu vật liệu vượt quá các loại thép không gỉ tiêu chuẩn. Các nhà máy xử lý hóa chất và cơ sở khử mặn nước biển thường sử dụng thép không gỉ song công hoặc kim loại phủ epoxy tiên tiến để xử lý nồng độ axit hoặc clorua cao. Một số thành phần hạng nhẹ hoặc mắt xích sàng lọc mịn cũng kết hợp các polyme nặng có khả năng chống mài mòn hóa học đồng thời giảm trọng lượng tổng thể của các bộ phận chuyển động.

Giảm mài mòn cơ học với các bộ phận truyền động tiên tiến

Các bộ phận chuyển động của thiết bị sàng lọc tự động hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, thường chìm một phần hoặc toàn bộ trong nước chứa đầy sạn mài mòn. Các nhà sản xuất sử dụng xích hợp kim thép cứng, đĩa xích chịu lực cao và vòng bi chống thấm kín để giảm thiểu mài mòn cơ học. Việc bảo vệ các bộ phận truyền động này ngăn ngừa hiện tượng giãn xích sớm, mòn răng bánh xích và hỏng động cơ truyền động đột ngột, đảm bảo hệ thống hoạt động đáng tin cậy từ năm này qua năm khác.

 

Phần kết luận

Hệ thống sàng lọc công trình đầu mối chất lượng cao là lá chắn cơ bản đảm bảo hiệu quả hoạt động của toàn bộ cơ sở xử lý nước thải của bạn. Việc chọn thiết lập màn hình thanh chính xác sẽ ngăn ngừa hư hỏng thảm khốc cho máy bơm hạ lưu và loại bỏ việc ngừng hoạt động bảo trì khẩn cấp tốn kém. Để bảo vệ thực vật lâu dài và đáng tin cậy, AOTENG cung cấp các giải pháp sàng lọc tự động cải tiến, hiệu suất cao được thiết kế để chịu được môi trường công nghiệp và đô thị khắc nghiệt nhất, giúp cơ sở của bạn tối ưu hóa ngân sách xử lý một cách dễ dàng.

 

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Lưới lọc dùng để làm gì trong xử lý nước thải?

Trả lời: Lưới chắn dạng thanh được sử dụng để chặn và loại bỏ các vật thể rắn lớn khỏi dòng nước thải chảy vào nhằm bảo vệ máy bơm và đường ống ở hạ lưu khỏi bị hư hỏng.

Hỏi: Máy sàng lọc cơ học tự động hoạt động như thế nào?

Trả lời: Máy sàng lọc tự động sử dụng cào có động cơ để cạo các mảnh vụn bị mắc kẹt khỏi các thanh kim loại song song dựa trên bộ hẹn giờ đặt trước hoặc thay đổi mực nước.

Hỏi: Tại sao việc giám sát tổn thất cột áp lại quan trọng đối với máy sàng lọc thanh?

Trả lời: Giám sát tổn thất cột áp đo lường sự tích tụ mảnh vụn trên màn hình thanh, ngăn ngừa tràn kênh bằng cách tự động kích hoạt chu trình làm sạch khi mức độ tăng lên.

Hỏi: Sự khác biệt chính giữa sàng thô và sàng mịn là gì?

Trả lời: Sàng lọc dạng thanh thô loại bỏ các mảnh vụn lớn bằng cách sử dụng các khe hở lớn hơn 6 mm, trong khi sàng lọc dạng thanh mịn sẽ thu giữ các hạt nhỏ hơn bằng cách sử dụng các khe hở dưới 6 mm.