Rumpusuodattimen ja levysuodattimen välinen valinta ei ole pelkästään kysymys siitä, mikä tekniikka tarjoaa "paremman suodatuksen". Jätevedenpuhdistamoissa, kierrätysvesiviljelyjärjestelmissä, teollisuuden veden uudelleenkäyttöprojekteissa ja tertiäärisessä kiillotussovelluksissa oikea valinta riippuu hydraulisesta virtauksesta, kiintoainepitoisuudesta, tarvittavasta hiukkastenpoistosta, käytettävissä olevasta jalanjäljestä, vastahuuhtelustrategiasta ja pitkän aikavälin huoltovaatimuksista.
On myös tärkeä terminologinen ero. Jätevesi- ja vesiviljelysovelluksissa a rumpusuodatin viittaa tavallisesti pyörivään rummun mikroseulaan , kun taas levysuodattimessa käytetään yleensä useita pyöriviä suodatinlevyjä tai kangas-mediapaneeleja suuren suodatusalueen aikaansaamiseksi kompaktissa rakenteessa. Tämä eroaa pyörivistä tyhjiörumpusuodattimista ja tyhjiölevysuodattimista, joita käytetään kakun vedenpoistoon kaivos- ja kemianteollisuudessa.
Hangzhou NIHAO Environmental keskittyy veden- ja jätevedenkäsittelysovelluksiin, joten seuraava vertailu koskee ensisijaisesti mekaanisia mikroseula- ja tertiäärisiä suodatusjärjestelmiä.
Pyörivä rumpusuodatin käyttää lieriömäistä seulaa, joka pyörii hitaasti, kun taas osa rummusta pysyy veden alla. Jätevesi tulee yleensä rumpuun aksiaalisesti ja kulkee ulospäin seulan läpi. Suspendoituneet hiukkaset, jotka ovat suurempia kuin seula-aukot, jäävät seulan sisäpinnalle. Kiinteiden aineiden kerääntyessä hydraulinen vastus kasvaa, kunnes tasoanturi tai vedenpinnan tasaussäätö aloittaa puhdistuksen.
Sitten rumpu pyörii, kun suihkusuuttimet huuhtelevat loukkuun jääneet kiinteät aineet sisäiseen keräysastiaan. NIHAO:n rumpusuodatinjärjestelmät käyttävät tätä periaatetta sellaisissa sovelluksissa kuin vesiviljelyn kiertovesi, raakaveden käsittely, levienpoisto ja jäteveden esikäsittely.
Jäteveden kiekkosuodatin saavuttaa samanlaisen kiintoaineenpoistotavoitteen, mutta jakaa suodatinmateriaalin useille pystysuoralle tai osittain upotetulle levylle. Vesi kulkee yksittäisiin levysegmentteihin kiinnitetyn kankaan tai mikronäytön läpi. Kiinteiden aineiden kerääntyessä levyt pyörivät puhdistusvyöhykkeen läpi, jossa vastahuuhtelusuihkeet tai imujärjestelmät poistavat jääneen materiaalin.
Levykokoonpanon tärkein tekninen etu on suodatusalue yksikköjalanjäljeä kohti . Levyjen lisääminen kasvattaa aktiivista suodatusaluetta ilman, että laitejalanjälki kasvaa suhteellisesti. Kaupallisia kangas-väliainelevysuodattimia käytetään siksi usein tertiääriseen suspendoituneen kiintoaineen poistoon, kun kasvitila on rajallinen.
Ero voidaan tiivistää seuraavasti:
| Suunnittelutekijä | Pyörivä rumpusuodatin | Levyn suodatin |
|---|---|---|
| Suodattimen geometria | Sylinterimäinen rumpu | Useita pystysuuntaisia levyjä |
| Suodatuspinta | Rummun ympärysmitta | Useiden levyjen molemmat puolet |
| Kiintoainepidätys | Näytön pinta | Kangas- tai näyttöpaneelit |
| Puhdistus | Pyörivät rummun suihkusuuttimet | Pyörivien levyjen suihku/imupuhdistus |
| Tärkein etu | Yksinkertainen virtausreitti ja kiintoainepoisto | Suuri suodatusalue kompaktissa tilassa |
| Tyypillinen vedenkäsittelyrooli | Esikäsittely, vesiviljely, kiintoaineiden sieppaus | Tertiäärinen kiillotus, uudelleenkäyttö, kompakti kunnallinen käsittely |
Tärkein ostokysymys ei siis ole se, "suodattaako rumpu tai kiekko paremmin", vaan se, kuinka paljon suodatusaluetta tarvitaan odotetulla hydrauli- ja kiintoainekuormituksella.
Micron-luokitus on yksi ensimmäisistä ostajien vertaamista eritelmistä, mutta sitä ei pidä arvioida yksinään.
NIHAO:n pyörivä rumpu mikroseuloissa voi käyttää seula-aukkoja noin 30-200 mikronia , 60–200 mikronia käytetään yleisesti vesiviljelyn mekaanisessa suodatuksessa. Hienompi näyttö voi vangita pienempiä hiukkasia, mutta se kerää myös kiintoaineita nopeammin ja vaatii tavallisesti useammin pesun.
Levysuodattimet voidaan varustaa myös hienolla kudotulla tai nukkakankaalla. Niiden suuri kokonaissuodatusala mahdollistaa suhteellisen suuren hydraulisen suorituskyvyn säilyttäen samalla kompaktin asennuksen. Veolia kuvailee kangas-väliainelevysuodatusta nimenomaan teknologiaksi hienojen suspendoituneiden kiintoaineiden poistoon ja jäteveden kiillotukseen.
Useita suorituskykymuuttujia tulee tarkastella yhdessä:
| Suorituskykyparametri | Rumpusuodatin | Levyn suodatin |
|---|---|---|
| Tyypillinen suodatusobjekti | Karkeasta hienojakoiseen suspendoituneet kiintoaineet | Hieno kiintoaine / tertiäärinen kiillotus |
| Yhteinen suodatusasteikko | Kymmeniä - satoja mikroneja näytöstä riippuen | Mediasta riippuvainen; valitaan usein hienompaan kiillotukseen |
| Hydraulinen kuormaus | Hyvä jatkuvaan suurvirtausseulontaan | Suuri pinta-ala mahdollistaa suuren kapasiteetin pienessä jalassa |
| Kiinteiden aineiden kuormitustoleranssi | Hyvä, kun kiinteät aineet poistetaan jatkuvasti | Soveltuu paremmin, kun vaikuttavuutta on kohtuullisesti hallinnassa |
| Pään menetys | Lisääntyy, kun näyttö latautuu | Lisääntyy, kun kangas/levyjä ladataan |
| Takaisinpesun kysyntä | Riippuu vahvasti TSS:stä ja näytön avautumisesta | Riippuu materiaalista, kiintoainelatauksesta ja puhdistussuunnittelusta |
| Energian kysyntä | Rumpukäyttöinen huuhtelupumppu | Levyaseman takaisinhuuhtelu/imujärjestelmä |
Kummallakaan tekniikalla ei ole yleistä takaisinhuuhteluprosenttia tai kWh-arvoa kuutiometriltä. Nämä luvut vaihtelevat merkittävästi vaikuttavan TSS:n, hiukkasten ominaisuuksien, väliaineen avautumisen, hydraulisen kuormituksen, suuttimen paineen, automaatiologiikan ja sen mukaan, käytetäänkö suodatettua vettä uudelleen puhdistukseen.
Yhdysvaltain jätevesilaitoksille tällä erolla on merkitystä, koska tertiäärinen suodatus asennetaan usein vähentämään edelleen suspendoituneita kiintoaineita ennen tyhjennystä, uudelleenkäyttöä tai desinfiointia. Kalifornian nykyiset sääntelyohjeet sisältävät nimenomaan kangasmateriaalin ja kiekkosuodatuksen tertiäärisen käsittelyn suodatustekniikoiden joukossa, joita käytetään vähentämään jäännös-TSS:ää ja biohajoavia orgaanisia aineita.
Vesiviljelyssä hiukkasten poistaminen voi olla vieläkin herkempää, koska syömättä jäänyt rehu ja ulosteen kiintoaineet on poistettava ennen kuin ne hajoavat hienojakoisiksi liuenneiksi tai kolloidisiksi saasteiksi. EPA huomauttaa, että NPDES-lupien nojalla toimivilla vesiviljelylaitoksilla saattaa olla numeerisia tai kertovia jätevesirajoituksia, jotka rajoittavat epäpuhtauksien päästöjä.
Pelkän laitteen ostohinnan vertailu voi johtaa väärään suodatinvalintaan.
Asennettujen kokonaiskustannusten tulee sisältää:
Levysuodattimet voivat tarjota huomattavan suodatusalueen suhteellisen pienellä jalanjäljellä, mutta jokaisessa lisälevyssä on enemmän mediapaneeleja, tiivisteitä, sisäisiä komponentteja ja varaosia. Laitteen alkukustannukset voivat siis nousta nopeasti hydraulikapasiteetin kasvaessa.
Rumpusuodattimissa on yleensä mekaanisesti suoraviivainen sylinterimäinen seulajärjestely. Päänäytön vaurioituminen tai sokeutuminen voi kuitenkin vaikuttaa suhteellisen suureen osaan suodatusaluetta kerralla.
Julkaistut Yhdysvaltain kunnallishankkeen kustannukset osoittavat, miksi ostajien tulisi välttää yhden numeron käsittelemistä yleisenä "levysuodattimen hintana". Illinoisin jätevesisuunnitteluasiakirja sisälsi noin 200 000 dollarin pääomakustannukset, jotka liittyvät kangasmedialevysuodatukseen yhdessä projektissa, kun taas Fresnon kierrätysvesisuunnitteluraportti arvioi noin 4,1 miljoonan dollarin kokonaispääomakustannukset ja 90 000 dollarin vuotuiset O&M-kustannukset 5 MGD:n kangas-mediasuodatusasennuksesta . Nämä luvut edustavat projektikohtaisia asennettuja järjestelmiä pikemminkin kuin laitetarjouksia.
Esihankintoja varten on siksi hyödyllisempää pyytää:
Käyttöomaisuusinvestoinnit suunnitteluvirtaa kohden vuotuiset OPEX-materiaalin vaihtokustannukset 10 tai 20 vuoden elinkaarikustannukset
pelkän suodattimien ostohintojen vertailun sijaan.
Eri toimialat asettavat mekaaniselle suodatukselle hyvin erilaisia vaatimuksia.
| Sovellus | Ensisijainen suunta | Miksi? |
|---|---|---|
| Kierrättävä vesiviljely | Rumpusuodatin usein suositeltava | Erinomainen jatkuva rehun, ulosteiden ja suspendoituneiden hiukkasten poisto |
| Kunnallinen esikäsittely | Rumpusuodatin | Kestävä sieppaus ennen jatkoprosesseja |
| Kunnallinen jatkohoito | Levysuodatin usein suositeltava | Suuri suodatusalue ja pieni koko |
| Teollinen veden uudelleenkäyttö | Riippuu TSS:stä ja vaaditusta jäteveden laadusta | Molemmat voivat olla sopivia |
| Elintarviketeollisuuden jätevesi | Rummun tai hygieenisen levyn muotoilu | Puhdistettavuus ja korroosionkestävyys ovat tärkeitä |
| Korkean kiintoainepitoisuuden omaava kaivosliete | Yleensä ei tavallista jäteveden mikronäyttöä | Vaatii erilliset lietteen vedenpoistolaitteet |
| Levien/raakaveden seulonta | Rumpusuodatin | Jatkuva pintaseulonta sopii hyvin |
| Tilarajoitteinen jälkiasennus | Levysuodatin | Suuri aktiivinen media-alue per jalanjälki |
Levysuodatuksesta tulee erityisen houkutteleva, kun kunta joutuu lisäämään tertiääristä suodatusta rakentamatta suurta uutta suodatinrakennusta. EPA:n teknisessä kirjallisuudessa myös tunnustetaan tertiäärinen suodatus tärkeäksi menetelmäksi vähentää hienojakoista suspendoitunutta kiintoainetta, joka jää jäljelle toissijaisen kirkastuksen jälkeen.
Pyörivät rumpusuodattimet ovat käytännöllisimpiä mekaanisia suodattimia kierrättäviin vesiviljelyjärjestelmiin, koska ne poistavat jatkuvasti suspendoituneen kalajätteen ennen sen biologista käsittelyä.
NIHAO-rumpusuodattimet voivat käyttää hienoja mikroseuloja siepatakseen syöttöhiukkasia, ulosteita, kuituja ja muita suspendoituneita materiaaleja.
Esimerkiksi äskettäin julkaistussa Mainen vesiviljelyasiakirjassa kuvataan jätevesi, joka kulkee ensin rumpusuodattimen läpi, jossa on noin 36-40 mikronin näyttökangas , joka osoittaa, kuinka hienoa rumpuseulontaa voidaan käyttää intensiivisissä vesiviljelyjärjestelmissä.
Ei ole olemassa universaalia voittajaa.
Tehdas, joka tuottaa suhteellisen tasaista jätevettä kohtuullisella TSS:llä, mutta vaatii pientä laitejalanjälkeä, voi suosia levysuodatinta. Kuituja, leviä, suurempia orgaanisia kiintoaineita tai vaihtelevaa kuormitusta sisältävä jätevesi voi olla helpompi käsitellä pyörivällä rumpusuodattimella.
Pilottitestaus on erittäin suositeltavaa, kun kiinteät aineet ovat tahmeita, öljyisiä, kuituisia tai epätavallisen kokoonpuristuvia.
Tässä terminologiasta tulee tärkeä.
Korkean pitoisuuden mineraalilietteen tulisi yleensä ei vertailla tavallisilla jätevesirummumikronäytöillä ja kangas-medialevysuodattimilla.
Kaivostoiminta plants frequently use tyhjiörumpusuodattimet, tyhjiölevysuodattimet, keraamiset levysuodattimet, hihnasuodattimet tai suodatinpuristimet vedenpoistetun suodatuskakun valmistamiseksi. Esimerkiksi ANDRITZ tarjoaa tyhjiölevysuodatusta erityisesti tiivistetyille mineraalilietteille, joiden modulaariset suodatusalueet ovat satoja neliömetriä.
Nämä ovat pohjimmiltaan erilaisia koneita kuin RAS:ssa käytetyt microscreen-rumpusuodattimet.
Elintarvikkeiden jalostusprojektit vaativat huomiota suodatustarkkuuden lisäksi myös puhdistettavuuteen, vedenpoistoon, materiaalien yhteensopivuuteen, hitsin laatuun, kuolleisiin alueisiin ja hygieeniseen pääsyyn.
FDA:n elintarvikkeiden jalostusohjeissa korostetaan sileitä, imukykyisiä, puhdistettavia pintoja ja laitesuunnittelua, joka minimoi paikat, joihin kontaminaatio voi kerääntyä.
Näissä sovelluksissa ruostumattomasta teräksestä valmistettu rakenne ja helposti saatavilla oleva puhdistusjärjestelmä voivat olla tärkeämpiä kuin "rummun" tai "levyn" valinta pelkästään suodatusalueen perusteella.
Molemmat järjestelmät on suunniteltu automaattiseen käyttöön, mutta kumpaakaan ei pidä pitää huoltovapaana.
Tyypillisiä tarkastuspisteitä ovat:
Takaisinhuuhtelua tulisi yleensä ohjata vedenpinnan eron tai hydraulisen vastuksen mukaan mielivaltaisen kiinteän aikataulun sijaan.
Korkea TSS, hienot seula-aukot, levät, öljy tai kuitumainen jätevesi lyhentävät puhdistusjaksojen väliä.
Operaattoreiden tulee tarkastaa:
Koska levyjärjestelmät sisältävät useita yksittäisiä suodatinpaneeleja, huolto voidaan joskus suorittaa yksittäisille segmenteille koko suodatuspinnan vaihtamisen sijaan. Suuri asennus voi kuitenkin sisältää useita paneeleja, mikä lisää tarkastettavien osien määrää.
EPA:n mikronäytön tutkimuksessa on pitkään tunnistettu kiintoaineiden siirto ja takaisinpesu mekaanisen mikronäytön suorituskyvyn kriittisiksi osiksi.
Kummassakin tekniikassa käyttäjien tulee tallentaa takaisinhuuhtelutaajuus, vedenkorkeusero, sisäänvirtaavan TSS, jäteveden TSS, moottorin virta, suuttimen paine ja väliaineen kunto. Äkillinen puhdistustiheyden lisääntyminen tarkoittaa yleensä joko kiintoainekuormituksen nousua tai tehokkaan suodatusalueen menetystä.
Useimmissa projekteissa päätös voidaan rajoittaa useisiin kysymyksiin:
A pyörivä rumpusuodatin on usein vahvempi valinta vesiviljelyyn, raakaveden seulomiseen, levienpoistoon, esikäsittelyyn ja jatkuvasti vaihteleviin kiintoainekuormiin .
A kiekkosuodatin on usein houkutteleva kunnalliseen tertiääriseen käsittelyyn, veden uudelleenkäyttöön, jälkiasennuksiin ja projekteihin, jotka vaativat erittäin suurta suodatusaluetta rajoitetun jalanjäljen sisällä .
Haastavaan teollisuusjätevesiin oikean vastauksen tulisi löytyä vesianalyysistä ja pilottitestauksesta eikä pelkästään laitteiston geometriasta.
Hangzhou NIHAO Environmental voi arvioida virtausnopeuden, TSS-pitoisuuden, vaaditun mikronimäärän, käytettävissä olevan jalanjäljen, rakennusmateriaalit ja vastahuuhteluvaatimukset ennen sopivan suodatuskokoonpanon suosittelemista.
Yhdysvaltalaishankkeissa ostajien tulee myös vahvistaa, että ehdotettu käsittelysarja on yhteensopiva sovellettavan päästöluvan, uudelleenkäyttövaatimuksen ja tarvittaessa elintarviketeollisuuden sanitaatiovaatimusten kanssa.
Pyörivien rumpujen mikronäytöt toimivat yleensä kymmenien - satojen mikronien alueella. NIHAO-rumpusuodattimet voivat käyttää noin 30–200 mikronin seuloja sovelluksesta riippuen. Levysuodattimen suorituskyky riippuu suuresti asennetusta kankaasta tai mikronäyttömateriaalista.
Molemmat kuluttavat tavallisesti suhteellisen vaatimatonta mekaanista käyttötehoa, ja lisäenergiaa tarvitaan vastahuuhtelupumppuihin tai imupuhdistusjärjestelmiin. Todellinen energian ja pesuveden kulutus riippuvat enemmän hydraulisesta kuormituksesta, TSS:stä, materiaalin avaamisesta ja puhdistustiheydestä kuin siitä, käyttääkö kone rumpua vai kiekkoja.
Pyörivät rumpusuodattimet ovat yleensä vakiintuneempi valinta RAS-mekaaniseen suodatukseen, koska ne sieppaavat jatkuvasti syöttöjätettä, ulosteita ja muita suspendoituneita kiintoaineita samalla kun ne huuhtelevat näytön automaattisesti takaisin.
Rumpusuodattimissa esiintyy yleensä seulan likaantumista, suuttimien tukkeutumista, laakereiden kulumista ja purkautumisaukon kerääntymistä. Levysuodattimet voivat aiheuttaa kankaan sokaisua, vaurioituneita levysegmenttejä, tiivisteiden kulumista, puhdistussuuttimien tukkeutumista ja akselin kohdistusongelmia.
Luotettavaa yleislaitteiden hintaa ei ole. Kapasiteetti, suodatusalue, metallurgia, automaatio, siviilirakentaminen ja takaisinhuuhteluinfrastruktuuri voivat muuttaa asennettuja kustannuksia dramaattisesti. Vertaile tarjouksia käyttämällä asennettujen käyttöomaisuusinvestointien kokonaismäärää sekä vuosittaisia energia-, vesi-, varaosien ja median vaihtokuluja.
Käytännön poistoraja määräytyy pääasiassa seulan tai väliaineen aukosta yhdessä hiukkasten muodon ja käyttöolosuhteiden kanssa. Hienorummuiset mikronäytöt voivat saavuttaa useita kymmeniä mikroneja, kun taas erikoistuneet levy-mediajärjestelmät voidaan konfiguroida hienojakoiseen tertiääriseen kiillotukseen.
Tavalliset jäteveden kiekkosuodattimet ja pyörivät rumpumikroseulat eivät yleensä ole oikea laitteisto tiivistetylle kaivoslietteelle. Kaivosten vedenpoisto vaatii tavallisesti tyhjiölevysuodattimia, keraamisia suodattimia, tyhjiörumpusuodattimia tai painesuodatuslaitteita, jotka on erityisesti suunniteltu muodostamaan ja purkamaan suodatinkakku.