Отчет по проведенным опытно-промышленным испытаниям на Люберецких очистных сооружениях с декантером новой серии CF компании GEA.

1. Обезвоживание осадка на Люберецких очистных сооружениях с
помощью декантера ГЕА Вестфалия Сепаратор в 2013 г.
С каждым годом происходит увеличение численности населения больших городов. Этот процесс
неразрывно связан с увеличением потребления воды и соответственно с повышенной нагрузкой на
коммунальные очистные сооружения. Вопрос эффективности работы очистных сооружений и используемых
технологий очистки становится первостепенным.
Специалисты Мосводоканала стремятся использовать самые современные и эффективные технологии для
очистки, чтобы обеспечить сохранность водных ресурсов и всей экосистемы московского региона в целом.
Компания ГЕА Вестфалия Сепаратор имеет более чем 120-летнюю историю на рынке производства
центробежного оборудования. Важную часть рынка для компании представляют муниципальные очистные
сооружения. Оборудование, выпускаемое компанией, многие годы работает по всему миру, подтверждая
высокое качество и надежность. Конструкторы и технологи компании стремятся к тому, чтобы центрифуги
занимали лидирующие позиции в мире, как по экономичности, так и по надежности.
Декантеры пятого поколения новой серии CF отвечают самым строгим требованиям по экономичности,
надежности и эффективности. В конструкцию декантеров заложены последние разработки инженеров для
уменьшения удельного потребления электроэнергии и флокулянтов, при повышении производительности.
Во время испытаний минимальное значение удельного потребления электроэнергии составило 0,8 кВт/м
3
на кубометр обрабатываемого осадка. Общие цели позволили специалистам АО «Мосводоканал» и ООО
«ГЕА Вестфалия Сепаратор Си Ай Эс» организовать длительные опытно-промышленные испытания
декантера CF6000 (UCF-556-00-35, см. рис.1 и 2) на Люберецких очистных сооружениях для отработки
технологических режимов и рабочих параметров декантерной установки. Персонал АО «Мосводоканал»
смог на собственном опыте испытать современный декантер и системы по контролю и оптимизации его
работы. Совместная работа специалистов по пуску и эксплуатации декантера дала важный опыт для
ознакомления и оптимизации работы декантера.
Рис. 1 Рис. 2
Для оптимального расхода флокулянта в линию подачи осадка на декантер был установлен датчик
концентрации. Сигнал от датчика позволяет контролировать подачу флокулянта в декантер на
установленном заранее уровне. Увеличение или уменьшение концентрации сухих веществ на входе в
декантер автоматически изменяет количество подаваемого раствора флокулянта. Данная система (Рис. 3)
позволяет в автоматическом режиме непрерывно контролировать расход полимера, снижая тем самым
эксплуатационные издержки. Необходимое количество флокулянта подбирается экспериментально и
позволяет получить наилучшее обезвоживание осадка с гарантированной чистой фильтрата. Оператор
вводит в систему управления требуемое количество подачи флокулянта на единицу сухого вещества осадка
и дальнейшая работа по дозированию происходит в автоматическом режиме. Высокая точность
определения концентрации позволяет минимизировать расход флокулянта без ухудшения влажности кека
и чистоты фильтрата.

2. Рис. 3
На ОПИ была представлена система удаленного контроля WeWatch (Рис.4). Система позволяет получать
заданную информацию о режимах и параметрах работы декантера удаленно через Интернет. Не выходя из-
за рабочего стола на экране монитора и в режиме реального времени доступны данные работы декантера –
скорости вращения барабана и шнека, подача осадка и флокулянта, токи нагрузки, уровень вибрации и
многие другие. Теперь вероятности появления неожиданных отказов и время простоя многократно
снизились. При достижении в работе параметров граничных значений происходит подача уведомлений для
персонала, и время простоя оборудования становится минимальным. Данная система является важным
инструментом для анализа работы всей системы в целом. Анализ рабочих параметров облегчает
определение технологических режимов для оптимизации. Система контролирует уровень вибрации и
своевременно информирует о состоянии подшипников. Это позволяет планировать проведение
профилактических и плановых работ с минимальным временем простоя.
Рис. 4
Современная автоматическая воздушно-капельная система смазки подшипников барабана уменьшает
расход масла и увеличивает ресурс работы подшипников. Данная система является стандартной частью
поставки.
Декантер UCF-556-00-35 оснащён запатентованным планетарным редуктором собственного производства.
Редуктор спроектирован на основе опыта эксплуатации цикло-редукторов и имеет ряд значительных
преимуществ. Крутящий момент, передаваемый на шнек, является максимальным во всем рабочем
диапазоне скоростей. Диапазон скоростей увеличен почти в два раза. Это позволяет подобрать при
эксплуатации оптимальный режим под конкретный осадок. Независимый частотный привод барабана и
шнека обеспечивает автоматическую работу установки и поддержание заданной производительности.
Система управления работает полностью в автоматическом режиме и вмешательство оператора
необходимо только в момент пуска и остановки. Световая и звуковая сигнализация предупреждает
оператора о внештатных ситуациях. Система самодиагностики помогает локализовать проблему и помогает
максимально быстро её устранить.

3. Рис. 5
Конструкция барабана декантера CF6000 «сверхглубокий пруд» (Рис. 5) увеличила эффективность
разделения сред и производительность. Увеличение «глубины пруда» приводит к снижению
турбулентности в слое разделяемых сред, что обеспечивает отличное разделение жидкой и твёрдой фаз. В
этом случае производительность декантера и чистота фугата значительно увеличивается.
Важной конструктивной особенностью является возможность установки специальных пластин EnergyJets
(Рис. 6). Установка пластин обеспечивает возврат кинетической энергии уносимой жидкой фазой «при
переливе». Замеры показали 10% снижение энергопотребления при использовании этой опцией. Замеры
потребляемой мощности с пластинами EnergyJets и без них приведены в Таблице 1.
Рис. 6
Проведенные измерения (Таблица 1) подтвердили высокий запас по производительности у декантера CF
серии и эффективность работы, при разных объемах подачи.
Приведенные данные показывают, что даже при увеличении подачи до 30% (максимальная
производительность по паспорту 60 м
3
/ч) декантер продолжает работать, сохраняя качество осветления
фугата и влажность кека на заявленном уровне.
Во время испытаний выяснилось, что в техническую воду, которая подаётся через мембранный
клапан в узел приготовления раствора флокулянта, иногда попадают загрязнения. Было принято решение
заменить мембранный клапан на клапан с электрическим приводом и дооборудовать систему подачи воды:
были установлены два сетчатых механических фильтра, параллельно, что позволило осуществить процессы
по управлению потоком технической воды и подготовки флокулянта без нареканий, непрерывно, а фильтры
очищать в процессе работы - без остановки.
Так же в программу автоматического управления установкой были внесены изменения для
минимизации влияния человеческого фактора. Так шнековый транспортер переходил в автоматический
режим по истечению 10 минут после ручного управления.
Через 7 месяцев эксплуатации обнаружилось, что лоток шнекового транспортера (Askania 400x6000)
протерся спиралью шнека. Был проведен восстановительный ремонт – место износа было заварено.
Вероятная причина износа - повышенное содержания песка в осадке. Для исключения повторения
аналогичной ситуации в дальнейшем при эксплуатации необходимо периодически проводить снятие
без пластин с пластинами

4. крышки транспортера для контроля степени износа лотка и планирования проведения планово-
предупредительного ремонта.
Было выявлено периодическое повышение температуры подшипника барабана со стороны подачи
осадка в декантер. Температура поднималась выше заданных нормальных значений. Для выяснения
причины этого и устранения неисправности - приезжал специалист из Германии Первым шагом стала
замена подшипника на новый, но это не дало результата. В результате заменили марку масла и режим
смазки подшипника.
Таблица 1
В результате проведенных испытаний был получен важный опыт по использованию декантера новой серии
в российских условиях. Подтверждена необходимость обеспечения приточно-вытяжной вентиляции шкафов
управления. Отработаны методы и режимы для выхода на рабочие параметры по обезвоживанию осадка и
чистоте фугата. Подтверждены расчеты специалистов АО «Мосводоканал» по экономической
эффективности применения декантеров взамен существующей технологии фильтрации.
В Таблице 2 приведены значения некоторых технологических параметров при проведении ОПИ, которые
обосновывают выводы проведенной работы и позволяют снизить энергозатраты при обезвоживании осадка
на современных очистных сооружениях страны.
Дата
Скоростьбарабана
Дифференциальная
скорость
Моментнашнеке
Потребляемая
мощностьпривода
барабана
Производительность
СВвкеке
КонцентрацияСВ
навходеподатчику
Удельное
энергопотребление
дд-мм-гггг об/мин об/мин кВт-ч кВт-ч м³/ч % - СВ % - СВ кВт/м
3
8.07.2013 3541 8,5 42,5 4,7 50,0 23,01 3,90 1,06
08.07.2013 3540 8,7 43,1 3,6 50,0 19,47 3,45 1,07
09.07.2013 3539 8,3 46,0 9,1 60,0 27,92 3,19 1,09
09.07.2013 3540 6,9 44,6 7,7 60,0 26,54 2,55 1,15
10.07.2013 3544 6,4 34,8 8,0 40,0 26,45 2,82 0,93
10.07.2013 3544 6,7 36,4 7,5 40,0 28,76 3,67 0,91
10.07.2013 3548 4,5 29,6 6,4 30,0 26,77 3,27 0,83
10.07.2013 3546 4,7 29,2 6,8 30,0 26,06 3,30 0,83
11.07.2013 3538 8,6 51,1 9,2 70,0 25,56 3,09 1,16
11.07.2013 3538 8,1 51,2 8,3 70,0 26,23 2,85 1,18
11.07.2013 3536 9,0 53,3 9,8 75,0 27,69 2,92 1,19
28.08.2013 3537 6,5 55,2 8,2 80,0 24,99 2,24 1,26
28.08.2013 3537 6,0 55,7 7,6 80,0 25,37 2,16 1,26

5. Таблица 2
Дата
Скоростьбарабана
Дифференциальная
скорость
Моментнашнеке
Потребляемая
мощностьпривода
барабана
Потребляемая
мощность
приводашнека
Типвыгрузкифильтрата
Производительность
КонцентрацияСВ
навходеподатчику
дд-мм-гггг об/мин об/мин % кВт-ч кВт-ч - м³/ч % - СВ
02.07.2013 3544 7,5 88,3 33,7 7,6 EnergyJets 50 2,81
02.07.2013 3544 7,6 89,5 34,3 8,6 EnergyJets 50 3,03
02.07.2013 3554 8,5 71 36,7 7,8 EnergyJets 50 3,42
03.07.2013 3554 7,9 49,3 35,7 5 EnergyJets 50 3,02
03.07.2013 3544 7 48,2 35,2 4,8 EnergyJets 50 2,93
03.07.2013 3544 7,3 32 35,8 3,2 EnergyJets 50 2,64
05.07.2013 3541 7,6 87,5 41,2 8,7 без EnergyJets 50 3,3
05.07.2013 3540 7,8 87,7 41,5 8,3 без EnergyJets 50 2,88
05.07.2013 3541 6,8 72 41,8 6,5 без EnergyJets 50 3,27
08.07.2013 3541 8,3 48,5 43,2 5,1 без EnergyJets 50 3,55
08.07.2013 3541 8,5 47,9 42,5 4,7 без EnergyJets 50 3,9
08.07.2013 3540 8,7 31,2 43,1 3,6 без EnergyJets 50 3,45
Данные полученные в процессе опытно-промышленных испытаний на Люберецких очистных сооружениях
сведены в Таблицу 3.
Таблица 3
Месяцы
испытаний
Расход
поступающего
осадка,
м
3
Влажность
осадка,
%
СВ в
поступающем
осадке,
т
Влажность
кека,
%
СВ в кеке,
%
Расход
флокулянта,
кг
Доза
флокулянта,
кг/т СВ
февраль 9598 95,3 459 71,8 28,2 2250 4,9
март 25113 95,9 1006 72,3 27,7 5500 4,9
апрель 21058 95,8 769 71,9 28,1 3150 4,1
май 4778 97,0 146 72,3 27,7 750 5,1
июнь 27105 97,2 772 72,2 27,8 4500 5,8
июль 31306 97,0 924 72,7 27,3 4500 6,1
август 23967 97,3 640 73,4 26,6 5250 8,2
Всего 142925 96,7 4716 72,4 27,6 25900 5,5
Авторы:
Ведущий менеджер ГЕА Вестфалия Сепаратор Хамитов Эдуард Асгатович.
Главный специалист ОАО «Мосводоканал» Шумилова Елена Александровна.