Ротационная система концентрирования с керамическими мембранами PORVOO разделяет сточные воды с разбавленной глазурью на два полезных потока: технологическую воду, пригодную для повторного использования, и концентрированную глазурь, которую можно напрямую возвращать в процесс глазирования.
Внутри герметичного резервуара работают несколько низкоскоростных вращающихся керамических мембранных дисков. Положительное давление на стороне подачи и экстракция с помощью вакуума на стороне пермеата создают общее трансмембранное давление 3–4 бара.
This process is also commonly referred to as glaze reclamation, and the same rotary ceramic membrane technology applies equally to slip and engobe recovery in ceramic tile and sanitaryware production.
Типичные сточные воды из глазурового производства, содержащие примерно 0,5 вес.% твердых веществ, можно сконцентрировать до 15–30 вес.% без добавления коагулянтов, флокулянтов или фильтрующих добавок.
Ключевые преимущества
- Регенерация глазури для повторного использования в производстве
- Обеспечить получение технологической воды, пригодной для повторного использования
- Отсутствие выгруженного фильтрационного осадка
- При концентрировании не используются коагулянты или флокулянты
- Автоматическая онлайн-промывка в обратном направлении
- Возможность выбора толщины мембранного покрытия вплоть до 5 нм
- Производительность, адаптированная к каждой производственной линии
Перестаньте рассматривать ценную глазурь как отходной шлам
Сточные воды, содержащие глазурь, обычно образуются при промывке шаровых мельниц, работе окрасочных камер, очистке оборудования и промывке линии нанесения глазури.
В рамках традиционного процесса очистки сточных вод этот разбавленный поток смешивается с химикатами для очистки, отстаивается и в конечном итоге превращается в осадок. При этом теряется ценное сырье для глазури, а предприятие вынуждено нести расходы на дозирование химикатов, обработку осадка, фильтр-прессование и утилизацию.
Система PORVOO изменяет этот процесс.
Вместо того чтобы рассматривать глазурь как загрязняющее вещество, данная система концентрирует взвешенные твердые частицы глазури, превращая их в поток материала, пригодный для перекачки. По достижении заданной концентрации извлеченная глазурь может быть сброшена и возвращена в исходный процесс глазирования.
Пермеат можно повторно использовать в качестве технологической воды в тех случаях, когда его качество соответствует требованиям конкретной производственной операции.
Два очищенных потока из одного потока сточных вод
Регенерированный концентрат глазури
Сточные воды с разбавленной глазурью поступают в систему с содержанием твердых веществ примерно 0,5 вес. %.
Вода проходит через керамические мембраны, а частицы глазури остаются внутри концентрационного резервуара. Концентрация твердых веществ постепенно увеличивается, пока не достигнет заданного уровня 15–30 вес.%.
Концентрированная глазурь сохраняет способность к перекачке. Она не превращается в сухой фильтрационный осадок и может быть непосредственно возвращена в соответствующий технологический процесс производства глазури.
Вода, повторно используемая в технологическом процессе
Жидкость, проходящая через мембрану, собирается по внутренним каналам керамических дисков и выводится через полый вращающийся вал.
Часть пермеата проходит через специальный фильтр доочистки и повторно используется для автоматической обратной промывки мембран. Остальной пермеат может повторно использоваться в качестве технологической воды в соответствии с производственными требованиями завода и утвержденными критериями качества воды.
Как работает система
1. Прямая подача сточных вод из глазуровочной линии
Отдельно собранная промывочная вода из шаровой мельницы или сточные воды из окрасочной камеры могут подаваться непосредственно в систему.
Процесс концентрирования не требует проведения коагуляции, флокуляции или химического осаждения перед мембранной фильтрацией.
2. Двухступенчатая фильтрация под давлением
Сточные воды из глазуровочного цеха удерживаются внутри резервуара под избыточным давлением, содержащего несколько керамических мембранных дисков.
Независимый вакуумный насос создает отрицательное давление на стороне пермеата. Совокупное давление на стороне подачи и вакуум на стороне пермеата обеспечивают типичное общее трансмембранное давление в 3–4 бара.
Эта разница давлений заставляет воду с внешней стороны каждого мембранного диска проникать в его внутренние каналы для пермеата.
3. Вращение мембраны на низкой скорости
Во время работы керамические мембранные диски вращаются с низкой скоростью.
Вращение помогает:
- Поддерживайте твердые частицы глазури во взвешенном состоянии
- Равномерно распределите корм по поверхности мембран
- Снизить локальное отложение твердых частиц
- Обеспечить более стабильные условия фильтрации
- Предотвратить преждевременное образование толстого поверхностного слоя
4. Мембранное разделение по принципу «снаружи внутрь»
Подача остается снаружи керамических мембранных дисков.
Вода и компоненты, размер которых меньше размера выбранного разделительного слоя, проходят через мембрану. Задержанные частицы глазури остаются в сосуде и постепенно концентрируются.
Пермеат проходит через пористую опорную структуру во внутренние дренажные каналы и выходит через полый вал.
5. Автоматическая онлайн-промывка в обратном направлении
Часть пермеата проходит дополнительную очистку через специальный фильтр и повторно используется в качестве промывочной жидкости.
Во время работы происходит обратная промывка, при которой направление потока через мембрану меняется на противоположное, что позволяет удалить отложения с поверхности мембраны и из её пор.
Циклы обратной промывки можно запрограммировать на месте. В качестве дополнительной опции управления доступна автоматическая активация на основе перепада давления или расхода.
6. Слив концентрата
Система работает в режиме периодического концентрирования.
Когда глазурь достигает требуемой концентрации твердых веществ, концентрированная масса выгружается и возвращается в соответствующий процесс глазирования.
Почему именно керамические мембраны?
В мембранных дисках используется керамическая основа с разделительным слоем, покрытым нанопокрытием.
Номинальный размер пор керамического носителя составляет примерно 2,0 мкм. В зависимости от исходного материала, цели разделения и требуемого качества пермеата можно выбирать различные покрытия мембраны; доступны размеры пор вплоть до 5 нм.
Благодаря этой настраиваемой мембранной конструкции система может обеспечивать баланс:
- Удержание частиц
- Качество пермеата
- Потоковая фильтрация
- Показатели концентрации
- Требования к уборке
Анализ подаваемого потока проводится с целью определения подходящего покрытия мембраны и условий эксплуатации для каждого конкретного случая применения.
Торт без фильтра — концентрирование вместо обезвоживания
Данная система не является фильтр-прессом и не предназначена для получения сухого осадка.
Его назначение заключается в удалении воды с одновременным удержанием твердых частиц в виде текучего концентрата, пригодного для перекачки.
| Результат процесса | Традиционная обработка осадка | PORVOO — мембранная концентрация |
|---|---|---|
| Основная цель | Очистка сточных вод и утилизация осадка | Извлечение и обогащение сырья |
| Дозирование химических веществ | Обычно требуется | При концентрировании не используются коагулянты или флокулянты |
| Надежный выход | Обезвоженный осадок или фильтрационный осадок | Концентрат, пригодный для перекачки |
| Регенерация глазури | Обычно утилизируется в виде смешанного осадка | Вернулись к процессу остекления |
| Расход воды | Перед повторным использованием требуется обработка | Пермеат, пригодный для повторного использования в качестве технологической воды |
| Очистка мембраны | Не применимо | Автоматическая онлайн-промывка пермеата |
| Режим работы | Несколько этапов лечения | Комплексная концентрация партии |
Проверенные способы восстановления глазури
Промывочная вода из шаровой мельницы
Рекуперировать остатки твердых веществ глазури, образовавшиеся при промывке шаровой мельницы, вместо того чтобы сбрасывать их в общую систему очистки сточных вод и осадка.
Сточные воды из окрасочной камеры
Собирайте излишки глазури и промывочную воду с участков нанесения глазури для возврата в соответствующий процесс глазирования.
Вода для очистки линии глазурования
Извлечение твердых частиц глазури из отдельно собранной воды, использованной для очистки оборудования и производственных линий.
Различные составы глазури, цвета и потоки сточных вод должны оставаться разделенными, если регенерированный концентрат предназначен для непосредственного повторного использования в производстве.
Области применения, выходящие за рамки рекуперации глазури
Тот же принцип концентрирования можно применять к другим потокам промышленных сточных вод с использованием отдельного специализированного оборудования.
Эти потоки не должны смешиваться со сточными водами от глазурования, предназначенными для вторичной переработки.
Сточные воды от полировки керамики
Удалять воду, пригодную для повторного использования, и сокращать объём воды, направляемой на традиционную химическую очистку, отстаивание и фильтровальное прессование.
Промышленные сточные воды с высоким содержанием твердых веществ
Осуществить предварительную концентрацию взвешенных твердых частиц перед запуском существующего процесса очистки сточных вод или осадка.
Вязкие сточные воды пищевой промышленности
Среди возможных областей применения — сточные воды, содержащие липкие или труднофильтруемые взвешенные вещества.
Применение оборудования в пищевой промышленности требует проведения испытаний сырья и подтверждения в рамках конкретного проекта соответствия материалов, контактирующих с продуктом, гигиенических требований к конструкции, процедур очистки и технологических требований.
Другие случаи приостановки процессов
Систему можно настроить для выполнения других задач по концентрированию, когда целью является рекуперация воды, сокращение объема сточных вод или удержание ценных взвешенных веществ.
Пригодность должна быть подтверждена посредством определения характеристик корма и испытаний на фильтрацию.
Снижение нагрузки на традиционные системы очистки сточных вод
Для потоков сточных вод, в случае которых концентрат не может быть возвращен в производственный цикл, систему можно установить перед традиционным процессом очистки.
Мембранная система сначала отделяет воду, пригодную для повторного использования, и уменьшает объём сточных вод до меньшего объёма концентрата.
Только после этого поступает концентрированный поток:
- Дозирование химикатов и флокуляция
- Осаждение
- Фильтр-прессование
- Обработка или утилизация осадка
Это позволяет снизить объем сточных вод, обрабатываемых последующим оборудованием, и дает возможность существующей системе очистки сточных вод сосредоточиться на обработке меньшего по объему и более концентрированного потока.
Автоматическая обратная промывка и периодическая CIP
Автоматическая обратная промывка пермеата сокращает частоту плановой очистки мембран и способствует поддержанию эффективности фильтрации в процессе эксплуатации.
Стандартная система позволяет программировать цикл обратной промывки непосредственно на объекте. Индивидуальная система автоматизации может запускать обратную промывку в зависимости от перепада давления, расхода пермеата или других рабочих параметров.
При необходимости для восстановления рабочих характеристик мембраны по-прежнему требуется периодическая очистка кислотой.
В стандартной конфигурации операторы готовят раствор для кислотной очистки и запускают цикл очистки. Автоматизированная система подготовки и управления процессом CIP может поставляться в качестве опции по индивидуальному заказу.
Поэтому эту систему следует называть системой с автоматической обратной промывкой, а не системой, не требующей технического обслуживания.
Технические характеристики
| Параметр | Стандартное описание |
|---|---|
| Тип продукта | Ротационная система концентрирования с керамической мембраной |
| Основное применение | Концентрация и рекуперация сточных вод при глазировании |
| Режим работы | Концентрация в партии |
| Конфигурация мембраны | Несколько низкоскоростных вращающихся керамических мембранных дисков |
| Конфигурация судна | Фильтрующий резервуар с избыточным давлением |
| Извлечение пермеата | Автономный вакуумный насос |
| Направление фильтрации | «Снаружи внутрь» |
| Типичное общее значение TMP | 3–4 такта |
| Размер пор керамического носителя | Примерно 2,0 мкм |
| Разделительный слой | Мембрана с нанопокрытием, с возможностью выбора |
| Наименьший доступный размер пор | До 5 нм |
| Типичное содержание твердых веществ в глазурной смеси | Примерно 0,5 вес. % |
| Целевое содержание твердых веществ в концентрате | 15–30 вес. % |
| Концентрат | Концентрат глазури, пригодный для нанесения в жидком состоянии и перекачки насосом |
| Наполнитель для обратной промывки | Очищенный пермеат |
| Управление обратной промывкой | Циклы, программируемые в полевых условиях |
| Индивидуальное управление обратной промывкой | Срабатывание по перепаду давления или расходу |
| Периодическая очистка мембраны | Кислота CIP |
| Стандартный цикл CIP | Подготовленные оператором и инициированные оператором |
| Производительность по переработке | Адаптировано с учетом характеристик сырья и объема производства |
| Технологические добавки | При концентрировании не используются коагулянты, флокулянты или фильтрующие добавки |
Фактическая производительность зависит от состава сырья, вязкости, температуры, гранулометрического состава, выбранного покрытия мембраны и заданной концентрации.
Системная инженерия и настройка под индивидуальные требования
Каждая система настраивается с учетом технологического процесса заказчика, а не выбирается исключительно по номинальному расходу.
PORVOO оценивает:
- Источник сточных вод
- Суточный и почасовой объем подачи
- Начальная концентрация твердых веществ
- Целевое содержание твердых веществ в концентрате
- Распределение частиц по размерам
- Вязкость и температура сырья
- Требования к качеству пермеата
- Предполагаемый способ повторного использования концентрата
- Требуемая площадь мембраны
- Стратегия управления обратной промывкой
- Доступные коммунальные услуги
- Место для установки
- Требования к автоматизации
Для новых материалов и применений с высоковязкими жидкостями может потребоваться проведение пилотных испытаний или тестирования образцов.
Часто задаваемые вопросы
Образуется ли в системе фильтрационный осадок?
Нет. Система производит текучий концентрат, а не выгружаемый обезвоженный фильтрационный осадок.
Можно ли повторно использовать восстановленную глазурь без предварительной обработки?
Да. Если сточные воды от глазирования собираются отдельно и остаются в пределах соответствующей технологической схемы или производственного потока, концентрат можно напрямую возвращать в процесс глазирования.
Требуется ли применение флокулянтов или коагулянтов?
В процессе мембранной концентрации не добавляются ни коагулянты, ни флокулянты, ни фильтрующие добавки.
Периодическая очистка кислотой необходима для обслуживания мембран и не следует путать её с дозированием химических веществ в сточные воды.
Как очищается мембрана во время работы?
Во время онлайн-обратной промывки очищенный пермеат автоматически пропускается в обратном направлении через мембрану. Стандартную продолжительность обратной промывки можно запрограммировать на месте.
Ручная уборка полностью исключена?
Благодаря автоматической обратной промывке сокращается частота ручной очистки поверхности мембран. Однако в стандартной конфигурации периодическая кислотная CIP-очистка требует подготовки и запуска со стороны оператора.
Можно ли повторно использовать пермеат?
Да, пермеат можно повторно использовать в качестве технологической воды, если его измеренные показатели качества соответствуют требованиям предполагаемого применения.
Можно ли смешивать разные потоки сточных вод?
Для различных потоков должны использоваться отдельные системы сбора и специализированные системы очистки.
Сточные воды из глазировочного цеха, предназначенные для непосредственной регенерации глазури, не должны смешиваться со сточными водами из полировочного цеха, бытовыми сточными водами или посторонними промышленными стоками.
Может ли система очищать сточные воды, образующиеся при переработке пищевых продуктов?
В принципе, при условии проведения испытаний кормовых смесей и подтверждения соответствия гигиеническим требованиям к конструкции, материалам, контактирующим с продуктом, требованиям к очистке, а также предполагаемому назначению регенерированных потоков.
Is this system only for glaze recovery, or can it handle slip and engobe as well?
A: The rotary ceramic membrane technology is not limited to glaze. It performs equally well on slip (casting slip) and engobe recovery, since the separation mechanism relies on particle size and viscosity handling rather than the specific material chemistry. Many customers refer to this application broadly as glaze reclamation across their glazing, slip-casting, and engobe lines.
Как определяется мощность системы?
Производительность и площадь мембран рассчитываются с учетом характеристик сырья, суточного объема сточных вод, заданной концентрации и требуемого времени обработки партии.
Верните себе материал, за который вы уже заплатили
Сточные воды из глазурования не обязательно должны превращаться в шлам для утилизации.
Компания PORVOO может сконфигурировать ротационную систему концентрирования с керамическими мембранами, которая обеспечивает рекуперацию глазури для повторного использования в производстве, возвращает воду для использования в соответствующих технологических процессах завода и снижает зависимость от традиционных методов химической обработки осадка.
Для рассмотрения вашей заявки просим предоставить:
- Источник сточных вод
- Суточный объем сточных вод
- Текущая концентрация твердых веществ
- Целевое содержание твердых веществ в концентрате
- Тип глазури или другого взвешенного вещества
- Требования к качеству технологической воды
- Имеющееся место для установки и инженерные коммуникации
