Usadzovač rúrok pre lepšiu sedimentáciu a čistenie vody: Ako moduly so sklonom 60 stupňov zvyšujú efektívnu usadzovaciu plochu

Bežná sedimentačná nádrž je dimenzovaná podľa jedného predpokladu: každá častica musí padnúť do celej hĺbky nádrže, kým voda opustí. Zvýšte prietok alebo obmedzte dostupnú pôdu a tento predpoklad sa zrúti - retenčný čas sa skráti, objaví sa skrat a nerozpustné pevné látky uniknú s odpadovou vodou. Naklonený rúrkový usadzovač odstraňuje predpoklad namiesto nádrže a rozdeľuje jednu hlbokú usadzovaciu zónu na desiatky60-stupňové naklonené kanálytakže častica preletí iba niekoľko centimetrov, aby dosiahla usadzovací povrch.

Prečo konvenčným sedimentačným nádržiam dochádza kapacita

Účinná separácia tuhých látok a kvapalín je kritickým krokom vo väčšine systémov čistenia vody a odpadových vôd a je to tiež krok, ktorý sa najčastejšie stáva prekážkou. Bežná sedimentačná nádrž je navrhnutá tak, aby dosiahla cieľový výkon usadzovania pri špecifickom projektovanom prietoku a tento bod návrhu sa riadi rýchlosťou povrchového zaťaženia - rýchlosť pretečenia, ktorú môže nádrž preniesť, sa rovná prietoku vydelenému dostupnou plochou usadzovania.

Následok je nepríjemný. Na zachytenie jemnejších, pomalšie sa usadzujúcich častíc musí operátor buď znížiť rýchlosť pretečenia, alebo zväčšiť plochu usadzovania a v konvenčnej nádrži väčšia plocha znamená väčšiu nádrž. Keď prietoky stúpajú s produkciou, počtom obyvateľov alebo sezónnosťou, zatiaľ čo miesto je ohraničené budovami, potrubím alebo povoleniami, väčšia nádrž často nie je vôbec možná. Povodie jednoducho presahuje svoje projektové zaťaženie. Usadzovatelia rúr riešia túto medzeru priamo: namiesto pridávania novej betónovej konštrukcie zväčšujúefektívna usadzovacia plochavnútri objemu nádrže, ktorý už existuje.

Ako šikmé rúry zväčšujú efektívnu usadzovaciu plochu

Rúrkový usadzovač pozostáva z viacerých naklonených kanálov inštalovaných vo vnútri sedimentačnej nádrže. Kanály sú bežne umiestnené pod uhlom približne60 stupňov, čo umožňuje nerozpustným pevným látkam usadzovať sa na povrchoch rúrok namiesto toho, aby sa pohybovali v celej hĺbke nádrže.

Mechanizmus je skôr geometrický ako mechanický. Keď sa vyčistená voda pohybuje nahor cez kanály, ťažšie častice sa pohybujú nadol pozdĺž naklonených povrchov vplyvom gravitácie. Každá častica teraz padá len na krátku vzdialenosť pred tým, než sa stretne so stenou rúrky, kde sa agreguje s inými pevnými látkami a kĺže po svahu. Usadený materiál sa zhromažďuje na dne nádrže, kde je možné ho odstrániť existujúcim systémom odvádzania kalu.

Hlavným inžinierskym princípom je zvýšenie efektívnej usadzovacej plochybezvyžadujúce proporcionálne väčšiu stopu nádrže. Jedna otvorená nádrž ponúka jednu horizontálnu rovinu usadzovania; tá istá nádrž naplnená naklonenými zväzkami rúrok ponúka súhrnný povrch každej steny kanála, zabalený do rovnakého objemu. To tiež vysvetľuje 60-stupňový údaj. Sklon musí byť dostatočne strmý, aby zachytený kal skĺzol dolu namiesto toho, aby zaslepoval kanály, a zároveň dostatočne plytký na to, aby projektovaná plocha usadzovania na meter kubický bola čo najvyššia.

Čo v skutočnosti mení konfigurácia naklonenej rúrky

V porovnaní s konvenčnou otvorenou usadzovacou nádržou mení konfigurácia naklonenej rúrky päť vlastností usadzovacej zóny naraz, pričom každá má priamy prevádzkový dôsledok:

• Zvýšená efektívna usadzovacia plocha- rovnaký objem nádrže predstavuje oveľa väčšiu usadzovaciu plochu, čím sa znižuje povrchové zaťaženie
• Kratšia vzdialenosť vertikálneho usadzovania- častice sa zachytávajú v centimetroch namiesto v metroch
• Viac kontrolované hydraulické dráhy prietoku- kanály obmedzujú smer prúdenia a potláčajú skrat
• Lepšie využitie existujúceho objemu nádrže- hĺbka a plánovaná plocha už zaplatená sú uvedené do prevádzky
• Potenciál pre kompaktnejšie systémy čistenia- nové inštalácie môžu byť navrhnuté menšie pre rovnakú úlohu

Pred akýmkoľvek rozhodnutím o obstarávaní je potrebné zdôrazniť jeden bod. Trubkové usadzovače nenahrádzajú správnu koaguláciu, flokuláciu alebo odstraňovanie kalu. Sú prostriedkom na usadzovanie, nie procesom úpravy a ich výkon do značnej miery závisí od chemického zloženia vody, hydraulického zaťaženia, vlastností častíc a podmienok inštalácie.

Dizajnové faktory, ktoré rozhodujú o výkone osadzovača rúrok

Pred výberom modulov usadzovačov rúrok by sa malo vyhodnotiť niekoľko parametrov. Nie sú nezávislé - sklon, dĺžka, profil a materiál spolu určujú hydrauliku usadzovacej zóny a záťaž na údržbu počas životnosti modulu.

Požadovaná veľkosť a množstvo trubice by sa mali vypočítať na základe projektovaného prietoku, rýchlosti povrchového zaťaženia, koncentrácie nerozpustených látok, rozmerov nádrže a charakteristík odstraňovaných častíc. Dimenzovanie je hydraulické cvičenie, nie vyhľadávanie v katalógu.

Kam sa zmestia usadzovače rúr do vody a čistenia odpadových vôd

Rúrkové usadzovače sa bežne používajú v procesoch čistenia, kde je potrebné oddeliť suspendované pevné látky od upravenej vody. Typické aplikácie zahŕňajú:

• Čistenie komunálnych odpadových vôd
• Priemyselné čistenie odpadových vôd
• Čistenie pitnej vody
• Úprava procesnej vody
• Terciárne objasnenie
• Existujúce modernizácie sedimentačnej nádrže
• Systémy recyklácie vody

Jednou z výhod modulov so sklonenou rúrkou je ich vhodnosť pre projekty modernizácie. Keď má existujúca sedimentačná nádrž obmedzený dostupný priestor, pridanie usadzovacieho média môže zväčšiť efektívnu usadzovaciu plochu bez toho, aby sa postavila úplne nová nádrž – stavebná konštrukcia, vstupné usporiadanie a systém zberu kalu zostanú tak, ako sú.

Výber materiálu: Prečo dominuje PP a PVC

Výber materiálu je dôležitý, keď sú usadzovače rúr vystavené odpadovej vode, chemikáliám, slnečnému žiareniu alebo vonkajším podmienkam inštalácie, a je to jedno z mála rozhodnutí, ktoré nemožno po inštalácii prehodnotiť. Polypropylén (PP) sa bežne používa kvôli svojej nízkej hustote a odolnosti voči mnohým chemickým prostrediam. Nízka hustota nie je marketingovým bodom: balíky modulov musia byť podopreté na rámoch vo vnútri nádrže a ľahšie médiá znamenajú menšie konštrukčné zaťaženie nosného systému aj samotnej nádrže.

Pri vonkajších aplikáciách sa môže zvážiť aj UV stabilizácia v závislosti od podmienok expozície, pretože dlhodobé slnečné žiarenie degraduje nestabilizované polymérové ​​povrchy. Pri aplikáciách s pitnou vodou by materiál a výrobný proces mali spĺňať príslušné miestne požiadavky na kontakt s pitnou vodou. Špecifikácie projektu a príslušné certifikácie by sa mali vždy overiť pred obstarávaním, a nie predpokladať sa zo všeobecnej kvality materiálu.

Retrofit bez nového betónu: Najrýchlejšia modernizácia kapacity

V typickom projekte čistenia odpadových vôd sú moduly na usadzovanie naklonených rúr inštalované vo vnútri existujúcej sedimentačnej nádrže, aby sa zväčšila dostupná usadzovacia plocha. Projekt využívaModuly so sklonom 60 stupňovna vytvorenie viacerých paralelných usadzovacích kanálov. Namiesto rozširovania betónovej nádrže tím na úpravu využíva existujúci objem nádrže efektívnejšie inštaláciou modulárnych balíčkov na usadzovanie rúr - prefabrikovaných a zdvihnutých na miesto, pričom stavebná konštrukcia je nedotknutá.

Počas prevádzky sa nerozpustné látky vstupujúce do čistiacej zóny pohybujú smerom nadol pozdĺž naklonených povrchov rúr, zatiaľ čo vyčistená voda postupuje nahor cez kanály. Konfigurácia poskytuje viac kontrolované prostredie usadzovania a podporuje požadovaný proces objasňovania. Efekt je viditeľný na povrchu: modulová banka je umiestnená pod vodnou čiarou a vyčistený prepad opúšťa nádrž zhora nad obalmi.

Tento typ retrofitu demonštruje dôležitú aplikáciu usadzovačov rúr: zlepšenie využitia existujúcej čistiacej štruktúry bez toho, aby sa nevyhnutne zvýšila jej fyzická stopa. Tiež odhaľuje limit prístupu. Skutočný výkon sa bude líšiť v závislosti od pritekajúcich tuhých látok, charakteristík vločiek, hydraulického zaťaženia, geometrie rúr a podmienok odstraňovania kalu, takže hydraulické výpočty špecifické pre daný projekt zostávajú nevyhnutné – dodatočná montáž zvyšuje strop, neodstraňuje potrebu projektovania.

Ako špecifikovať a nainštalovať usadzovač rúrok

Výber usadzovača rúrok by mal začať skôr podmienkami úpravy než samotnými rozmermi modulu. Inžinierske tímy by mali dodávateľovi poskytnúť:

• Dizajn a špičkový prietok
• Dĺžka, šírka a hĺbka nádrže
• Konfigurácia existujúcej sedimentačnej nádrže
• Vplyvný a cieľový TSS
• Proces koagulácie a flokulácie
• Predpokladané zaťaženie kalom
• Inštalačný uhol
• Požadované rozmery trubice
• Podmienky inštalácie v interiéri alebo exteriéri

Rúrkové moduly s rôznymi rozmermi prierezu je možné zvoliť podľa požadovaného hydraulického zaťaženia a dostupného inštalačného priestoru. Dlhšie moduly môžu poskytnúť dlhšiu cestu usadzovania, zatiaľ čo vhodný priemer a geometria rúrky závisia od konkrétnej aplikácie a prietokových podmienok. Podrobnosti o inštalácii sú rovnako dôležité: zväzky rúrok musia byť správne podopreté a zarovnané, aby sa zachovali stabilné hydraulické podmienky a mal by byť zabezpečený primeraný prístup na kontrolu, čistenie a budúcu údržbu. V praxi sú faktory, ktoré skracujú životnosť usadzovača rúr, takmer vždy funkčné a nie materiál – kal, ktorý sa nechá vytvrdnúť na výstupoch z kanála, nerovnomerné rozloženie toku po brehu a zanedbaná korózia podpery, to všetko sa dá predísť periodickou kontrolou.

Záver

Rúrkové usadzovače môžu zlepšiť čistenie vody zvýšením efektívnej usadzovacej plochy a vytvorením viacerých naklonených usadzovacích kanálov v sedimentačnej nádrži. Sú použiteľné pre komunálne odpadové vody, priemyselné odpadové vody, čistenie pitnej vody a projekty modernizácie, kde sa berie do úvahy priestor alebo existujúca infraštruktúra. Pre nový systém čistenia alebo modernizáciu existujúcej nádrže umožňuje poskytnutie prietoku, rozmerov nádrže, údajov TSS a procesných podmienok konfiguráciu vyhodnotiť podľa skutočných hydraulických požiadaviek - a posúdenie špecifické pre projekt určí vhodnú veľkosť modulu, materiál, množstvo a inštalačné usporiadanie pre spoľahlivú dlhodobú prevádzku.