Studija radijalnog-protočnog taložnika s nagnutom cijevi: 30-minutni HRT, umjerena brzina strugača i rez niskog hidrauličkog opterećenja SS 41,8%

Većina operatera otpadnih voda pretpostavlja da poboljšanje sedimentacije znači izgradnju dubljih, većih spremnika. Teorija plitkog spremnika preokreće tu pretpostavku: važna je površina, a ne dubina. Cijevni taložnik s nagnutim-tokom radijalnog protoka u ovoj studiji smanjuje suspendirane krutine41.8%- s 212,4 mg/L na 123,6 mg/L - pri 30-minutnom hidrauličkom vremenu zadržavanja, u otisku daleko manjem od konvencionalnog taložnika.

Načelo plitkog rezervoara

Nagnuti cijevni taložnici rade na temeljnoj "teoriji plitkih spremnika". Za idealan taložnik, kritična brzina taloženja dana je s μ₀= Q/A, gdje je Q brzina protoka, a A površina. Ako Q ostane konstantan, povećanjem površine smanjuje se μ₀, omogućujući hvatanje i taloženje manjih,-čestica koje se sporije talože.

Kada se zona taloženja podijeli u više tankih slojeva pomoću nagnutih cijevi ili paralelnih ploča, efektivna visina taloženja smanjuje se na 1/n izvorne. Za istu učinkovitost tretmana, vrijeme zadržavanja se dramatično skraćuje, a kapacitet tretmana se množi s n. Obrnuto, ako se volumen tretmana održava konstantnim, učinkovitost taloženja dramatično se poboljšava.

U ovoj studiji korišten je radijalni{0}}protočni cijevni taložnik s adown-flow konfiguracija: otpadna voda ulazi s vrha nagnutih ploča i teče prema dolje dok se suspendirane čestice odvajaju, a mulj i pročišćena tekućina ispuštaju se s dna. Dizajn-toka prema dolje potiče klizanje mulja, smanjuje nakupljanje na površinama cijevi i dopušta manje kutove nagiba (30 stupnjeva – 40 stupnjeva ) s većim učinkovitim površinama - što rezultira većom učinkovitošću sedimentacije.

Eksperimentalna postavka i kvaliteta sirove vode

Eksperimentalni sustav sastojao se od taložnika cijevi s nagnutim-protokom, dovodne pumpe, sustava za doziranje koagulanta i pripadajuće opreme za praćenje. U kućnu otpadnu vodu doziran je polialuminijev klorid (PAC) kao koagulant i lagano promiješan prije ulaska u taložnik. Karakteristike sirove vode nakon filtracije prikazane su u nastavku.

Sirova kućna otpadna voda imala je koncentraciju SS od 212,4 mg/L i COD od 303,79 mg/L - umjereno opterećenu hranu koja je reprezentativna za komunalni dotok nakon preliminarnog pregleda, i dovoljno zahtjevna da izloži jasne razlike između radnih uvjeta. SS i COD izmjereni su gravimetrijskom filtracijom i COD standardnom kalibracijom.

Učinak hidrauličkog vremena zadržavanja

Prva ispitana varijabla bilo je hidrauličko vrijeme zadržavanja (HRT). Uz ulazni ventil fiksiran na 75 stupnjeva i brzinu strugača na postavku 1, uzorci su izvučeni nakon 10, 20, 30, 40 i 50 minuta rada.

Uklanjanje SS-a i COD-a poboljšalo se kako se HRT povećao do 30 minuta, a zatim smanjio. Optimum je bio 30 minuta, dajući najnižu koncentraciju SS (123,6 mg/L, smanjenje od 41,8%.iz sirove vode) i najniži COD (239,49 mg/L, smanjenje od 21,2%.). Nakon 30 minuta vjerojatno će doći do resuspenzije nataloženih čestica, smanjujući učinkovitost - jasan podsjetnik da dulje nije uvijek bolje.

Učinak brzine strugača

Uz HRT fiksiran na 10 minuta, brzina strugača varirala je u pet postavki (0 do 4) kako bi se utvrdila optimalna brzina struganja.

Postavka 2 dala je najbolju izvedbu: SS je pao na123,2 mg/Li COD na251,18 mg/L. Pri nižim brzinama (Postavke 0 i 1), mulj se nakupljao na nagnutim površinama cijevi, smanjujući učinkovito područje taloženja. Pri većim brzinama (Postavke 3 i 4), prekomjerna turbulencija ponovno-suspendira taložene čestice. Postavka 2 uspostavila je ravnotežu između pravovremenog uklanjanja mulja i minimalnog poremećaja protoka.

Učinak hidrauličkog opterećenja

Hidrauličko opterećenje variralo je kroz kut ulaznog ventila (30 stupnjeva, 45 stupnjeva, 60 stupnjeva i 75 stupnjeva) s brzinom strugača na Postavci 2 i 10-minutnim vremenom rada.

Niže hidrauličko opterećenje dosljedno je proizvodilo bolje performanse. Na 30 stupnjeva (minimalni protok), SS je bio najniži na140,4 mg/Li COD na295,02 mg/L. Kako se opterećenje povećavalo, brzina protoka prema gore u taložniku je rasla, skraćujući učinkovito vrijeme taloženja za suspendirane čestice. I SS i COD su porasli s većim opterećenjem, potvrđujući da taložnik najbolje radi pri niskim stopama površinskog prelijevanja - i naglašavajući vrijednost velikodušne površine u dizajnu.

Optimalni radni parametri i zaključci o dizajnu

• Optimalno HRT: 30 minuta.Kraća vremena daju nedovoljno taloženje; dulja vremena uzrokuju resuspenziju istaloženih čestica.

• Optimalna brzina strugača: umjerena (postavka 2).Presporo dopušta nakupljanje taloga na površini cijevi; prebrzo stvara turbulencije koje resuspendiraju čestice. Umjerena stopa struganja daje najbolju ukupnu izvedbu.

• Hidrauličko opterećenje: manje je bolje.Učinkovitost obrade dosljedno se poboljšava pri manjem opterećenju, tako da dizajneri trebaju dati prioritet odgovarajućoj površini kako bi stope površinskog prelijevanja bile niske.

• Potvrđena teorija o plitkim spremnicima.Dijeljenje zone taloženja u više tankih slojeva dramatično poboljšava učinkovitost sedimentacije bez povećanja otiska.

• Prednost-konfiguracija silaznog toka je.Promiče samo{0}}čišćenje nagnutih cijevi i omogućuje manje kutove nagiba (30 stupnjeva – 40 stupnjeva), povećavajući učinkovito područje taloženja i ukupnu učinkovitost sustava.

Naša rješenja za nagnute cijevi za taloženje

Ova studija pokazuje da su pravilan dizajn i odabir parametara odlučujući za-odvajanje kruto-tekuće s visokim učinkom s nagnutim cijevnim taložnicima. Nudimo kompletan asortiman proizvoda za nagnute cijevne taložnike i tehničke usluge:

• Prilagođeno-dizajnirani radijalni{1}}protočni i pravokutni nagnuti cijevni taložnici za komunalne i industrijske primjene;

• Visoko{0}}kvalitetni PP/PVC medij za nagnute cijevi s različitim specifikacijama (promjer cijevi od 25 mm do 80 mm);

• Potpuni sustavi strugača i sakupljanja mulja za pouzdan rad;

• Tehnička podrška za dizajn sustava, optimizaciju parametara i rješavanje problema.

Referenca: Qin B. Eksperimentalna studija o pročišćavanju kućnih otpadnih voda s taložnim spremnikom radijalnog toka [J]. Znanost i upravljanje okolišem, 2012, 37(4): 82-85, 116.