荷兰泽兰省泰尔讷曾(Terneuzen),Scheldestromen 水务局的一座处理厂内,一台 Bredel 65 型蠕动软管泵正将含固率为 6% 至 8% 的聚合物浓缩污泥输送至发酵罐,用于生产沼气。发酵后的污泥最终被加工成固体消化物,用作肥料。
此次应用的 Bredel 蠕动软管泵替代了此前故障频发且维护成本高昂的渐进腔泵。该渐进腔泵在输送污泥时寿命过短(定子和转子平均仅能使用两个半月),导致维护停机频繁,运行成本居高不下。
克服应用难题
Watson-Marlow Fluid Technology Solutions
原有渐进腔泵的短板:
寿命短,成本高: 沙粒导致定子和转子磨损严重,引发压力损失和输送能力下降。更换一套定子和转子的费用高达 3,000 欧元(不含增值税),且每年需更换三到四次。维护工作本身也耗费大量人力时间。
性能衰减: 使用三个月内,泵的能力持续下降。为了维持流量,不得不提高泵速。当泵在极限转速下运行时,无法应对工艺波动,最终导致故障,造成污泥处理积压。
管道阻力问题:主要源于沙粒以及过小的压力管道(直径 100 mm)。管道距离长、存在多个直角弯头,加上 6-8% 的干物质(污泥和沙粒)含量,共同造成了很高的背压,加速了泵的磨损。”
运行不可靠: 设备的不稳定性导致水务局无法确保处理完所有来自处理厂的污泥,并且被迫降低浓缩工艺的干物质含量(有时低于 5%),这缩短了发酵罐内的停留时间,减少了沼气产量,并增加了加热能耗(尤其在冬季)。
寻求解决方案:
为了寻找性能更优、寿命更长的泵,Scheldestromen 水务局联系了多家供应商,包括 Watson-Marlow Fluid Technology Solutions(WMFTS)提供的 Bredel 软管泵方案、另一家蠕动泵供应商、凸轮泵制造商以及渐进腔泵制造商。
选择Bredel的原因
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满足核心需求:工艺操作员 Gertjan Dijkers 表示:“我们最基本的要求是泵能在所需流量下至少稳定运行三个月。我们发现 Bredel 软管泵在输送能力开始下降前,可以稳定运行超过三个月。”
技术优势:
● 耐磨损,维护少: Bredel 软管泵无旋转部件接触介质,沙粒不会造成堵塞或关键磨损,显著降低了维护量和人工成本。
● 无需改造管道: 无需增大原渐进腔泵系统中已造成过高背压的管道直径。
● 安装便捷: 得益于 Bredel 泵的自吸能力,其安装位置位于地面层,可及性更好。
● 操作简便: 更换泵管仅需一名操作员即可完成,无需协助。
良好的合作关系: Watson-Marlow 荷兰工业销售工程师 Ed Zorg 强调:“水务局选择 Bredel 的另一关键原因是双方建立的良好合作关系。我们迅速提供了工厂的演示泵供其考察,并在交付前根据其需求进行了针对性调整。这种协作和对演示需求的快速响应非常重要。”其他方案(凸轮泵耐压不足、其他蠕动泵尺寸不符)均未能满足要求。
Bredel 软管泵带来的效益:
显著节约成本: 据水务局计算,相比原渐进腔泵年均 9,420 欧元的维护和人工成本(六年平均值),Bredel 软管泵可节省 42% 的年度维护成本,预计四年内即可收回投资。
提升沼气产量: 工作调度员 Dimitry Loof 指出:“使用 Bredel 泵,我们可以在带式浓缩机上处理更高干物质含量的污泥,甚至可以向浓缩机输送更高的流量。我们无需降低干物质含量,可以始终保持高位运行,这是一大优势。” 将更高干物质的污泥泵入发酵罐,意味着:
● 更优的发酵效果: 更高的有机物分解程度。
● 更长的停留时间: 有利于最大化沼气产量。
● 更低的加热能耗:干物质含量越高,需要加热的水量越少,特别是在冬季可大幅节省能源。
提高运行可靠性: 保障了污泥处理流程的连续性和稳定性。
沼气利用:
发酵污泥产生的沼气在处理厂自有的热电联产(CHP)厂中燃烧,为该厂提供了 80% 的自发电能。发酵后的污泥被加工成固体消化物用于后续处置或利用。得益于 Bredel 泵更高的输送能力,Scheldestromen 水务局现在可以生产更多的沼气。