Vízszintes áramlás vs cirkulációs derítő vs ferde csöves ülepítő: Valódi ülepedési adatok 3 teljes-méretű tartályból – melyik működik valójában?|Juntai

Ha az ülepítő tartály csak a bejövő zavarosság 11%-át távolítja el, akkor Ön nem kezeli a vizet -, csak egy betondobozon vezeti át. A helyszíni adatok pontosan ezt mutatták a Hsziangcsiang-folyó Hengyang Railway vízellátó állomásain tesztelt három tartálytípus egyikénél. Ugyanaz a nyersvíz, ugyanaz a koaguláns, ugyanaz a mintavételi protokoll - és a7,7× különbségaz ülepítés hatékonyságában a legjobb és a legrosszabb teljesítményt nyújtó között. Íme, mit árulnak el a számok, és mit jelentenek azok számára, akik meghatározzák, működtetik vagy frissítik az ülepítési folyamatot.

A HÁROM TECHNOLÓGIA

Vízszintes áramlású ülepítő tartály

A csoport legrégebbi designja. A víz az egyik végén belép, vízszintesen, nagyjából 15 mm/s sebességgel folyik egy hosszú, négyszögletes medencén keresztül, és a túlsó végén távozik. A részecskék a gravitáció hatására leülepednek az utazás során. Egyszerű, robusztus és kiszámítható -, de helyigényes- és lassú is. A Hengyang egység elfoglalta222.4 m²kezelni csak75 m³/h.

Hidraulikus cirkulációs tisztító

Függőleges áramlási kialakítás, ahol a nyers víz belép a központi reakciózónába, flokkulálódik egy keringő iszaptakaróban, és a tisztított víz a perifériás gyűjtővályúkba emelkedik. Kompaktabb, mint a vízszintes áramlás - a Hengyang egység kezelte240 m³/hcsak47.2 m². Az iszaptakaró kontaktszűrőként működik, javítva a részecskék befogását.

Ferde csőülepítő (Lamella Clarifier)

A legújabb technológia az összehasonlításban. A víz felfelé áramlik ferde csőkötegeken keresztül (általában 60 fokos szögben), ahol a részecskék a csövek felületére telepednek, és lecsúsznak egy iszapgaratba. A ferde geometria drámaian megnöveli az egységnyi lábnyomonkénti effektív ülepedési területet. A hengshani egység kezelt160 m³/hcsak használva27.2 m²- kevesebb, mint egy-nyolcada a vízszintes áramlási tartály lábnyomának, miközben az áramlás több mint kétszeresét kezeli.

ALMA AZ ALMA: LÉTESÍTMÉNY PARAMÉTEREI

Mindhárom tartály ugyanazt a Xiangjiang folyó nyersvizét kezelte ugyanazzal a koaguláns - finomított alumínium-szulfáttal, 3,5 mg/l adaggal száraz évszakban és 32 mg/l nedves évszakban. Egyik sem volt túlterhelve. Az alábbi táblázat bemutatja, hogyan néztek ki az egyes telepítések, mielőtt a teljesítményhez kezdenénk.

Néhány szám azonnal leugrik erről a táblázatról. A ferde csőülepítő elérte alegnagyobb hidraulikus terhelés (9,2 m³/m²·h)miközben a legkisebb lábnyomot foglalja el. Ezzel szemben vízszintes áramlású tartályra van szükség90 perces retenciós idő- közel 4-szerese a ferde csőülepítőnek -, de az áramlás kevesebb mint felét kezelte. A keringető derítő a legtöbb mérőszámon középen ült, de 240 m³/h-val az abszolút kezelési kapacitás tekintetében volumenvezető volt.

TELJESÍTMÉNY BEMUTATKOZÁSA: ÁLLÍTÁSI HATÉKONYSÁG

A fő kérdés: melyik tartály távolítja el a legtöbb zavarosságot? A mintavétel mindhárom tartályban egyszerre történt, egyszer a száraz évszakban és egyszer a nedves évszakban, minden alkalommal három egymást követő napon, és párhuzamos mintákat vettek naponta kétszer. Az eredmények voltakstatisztikailag egyértelmű(χ²=21.17, P < 0,005).

Három megállapítás kiemelkedik:

1. A ferde csőtelepítő döntően nyert.A nedves évszakban -, amikor a zavarossági terhelés a legmagasabb -, amit elért86% eltávolítás64,2%-hoz képest a keringtető tisztító és 57,8%-a a vízszintes áramlású tartály esetében. A különbség a száraz évszakban még nagyobb volt: 32,4% vs 24,6% vs 11,1%. A chi-négyzet teszt (χ²=21.17, P < 0,005) megerősíti, hogy ezek nem véletlenszerű ingadozások - a különbség valós és megismételhető.

2. A nedves-szezon teljesítménye a száraz-szezont mindenhol lerontja.Minden tartály jobban teljesített, ha melegebb volt a víz és nagyobb volt a zavarosság. A vízszintes áramlási tartály 11,1%-ról 57,8%-ra ugrott - 5-szörös javulás - egyszerűen azért, mert a nagyobb nyers-víz zavarossága miatt a koagulánsok több részecskékkel dolgozhatnak, így nagyobb, gyorsabban{7}} ülepedő pelyhek képződnek.

3. A hőmérséklet, a szél sebessége és a pH nem számított.A megfigyelt tartományokban (léghőmérséklet 9,5-34 fok, szélsebesség 0,1-3,2 m/s, pH 6,3-7,8) egyik környezeti változó sem mutatott statisztikailag jelentős hatást az ülepedési hatékonyságra. A teljesítményt a tartály geometriája és a hidraulika - befolyásolta, nem az időjárás.

SZÍN, BAKTÉRIUM ÉS AZ "INVERZ ÉRTÉK" REJTVÉNY

A zavarosság eltávolítása a fő mérőszám, de a víztisztító létesítmények még három dologgal törődnek: a színnel, a baktériumokkal és a coliformokkal. Itt érdekesek lettek az adatok.

A színcsökkentés szorosan követte a zavarosságot.A korreláció erős és pozitív volt: r=0.9086. A - y=0.225x + 0.3495 - regressziós egyenlet azt jelenti, hogy az ülepítési hatékonyság minden 10 százalékpontos javulásával nagyjából 2,6 százalékponttal csökken a szín. Ennek van fizikai értelme: ugyanazok a lebegő részecskék, amelyek a fényt (turbiditás) szórják, olyan oldott szerves anyagot is hordoznak, amely színt ad. Távolítsa el a részecskéket, és a szín együtt jár velük.

A baktériumok és a coliformok más történetet meséltek el.A zavarosságtól és a színtől eltérően az összes baktériumszám és az összes coliform csoport csökkenése mutatkozottnincs következetes kapcsolatülepítési hatékonysággal. Még meglepőbb: voltak olyan esetek, amikor az ülepedés utáni baktériumszám valóban megtörténtmagasabbmint korábban - az úgynevezett "inverz érték" jelenség. A kutatók ezt határozott magyarázat nélkül jelezték, de bárki, aki üzemeltetett ülepítőtartályokat, felismeri a valószínű bűnösöket: a holt zónákban felgyülemlett iszap, amely a baktériumokat újra-szuszpendálja a tisztított patakba, vagy a hidraulikus zavarok során a tartály falairól lecsapódó biofilm. Akárhogy is, a gyakorlati kitétel egyértelmű:nem támaszkodhat kizárólag az ülepedésre a mikrobiális gát teljesítménye szempontjából. A lefelé irányuló szűrés és fertőtlenítés nem kötelező -, ezek a valódi mikrobiális védekezési lépések.

A REJTETT GAZDASÁGTAN: LÁBNYOM, KAPACITÁS ÉS KÖLTSÉG

A teljesítményszámok számítanak, de az üzleti eset is. Fordítsuk le a három tankot mérnöki közgazdaságtanra.

A ferde csőülepítő szállít17-szerese a térhatékonyságnaka vízszintes áramlású tartály 49%-kal jobb ülepítési teljesítménnyel -, de valamivel magasabb kapacitási költséggel, mint a keringető derítőé. A keringető derítő az ár-érték arány-ar-bajnoka az előzetes költségek tekintetében, bár teljesítménye alacsonyabb. A zöldmezős növények esetében, ahol a föld olcsó és a költségvetés szűkös, továbbra is érv szól a vízszintes áramlás mellett. Minden olyan helyszínen, ahol a lábnyom számít, - utólagos felszerelések, városi üzemek, a meglévő határokon belüli terjeszkedés - a ferde cső egyértelmű mérnöki választás.

MÉRNÖK SZÁMÁRA

Ez nem laboratóriumi vizsgálat volt. Három teljes-méretű üzemi tartályról volt szó, amelyek ugyanazt a folyóvizet kezelték ugyanazzal a koagulánssal, és egyszerre vettek mintát az évszakokon keresztül. A következtetéseknek valódi súlyuk van:

1.Ha az ülepítés hatékonysága az elsődleges mérőszám, akkor a ferde csőülepítő egyértelműen győztes - 86%-os nedves-szezonban a zavarosság eltávolítása, szemben az alternatívák 64,2%-ával és 57,8%-ával. A különbség statisztikailag szignifikáns (P < 0,005).

2.Ha egy meglévő, korlátozott helyű üzemet utólag szerel fel, a ferde csőülepítők 5,88 m³/h kezelési kapacitást biztosítanak négyzetméterenként - egy nagyságrenddel jobb, mint a vízszintes áramlás (0,34 m³/h/m²). Az utólagos felszerelési ház lényegében zárva van.

3.Ne várja el, hogy az üledék kezelje a mikrobaterhelést. Az adatok azt mutatják, hogy a bakteriális és coliform csökkenés nem megbízható, és néha negatív. A szűrés és a fertőtlenítés továbbra is megtárgyalhatatlan akadály marad{2}}. Ez nem egy adott tanktípus gyengesége -, hanem a gravitációs leülepedés alapvető korlátja.

4.Ha a tőkeköltség a legfőbb korlát, és van tartalék helye, a hidraulikus keringető derítő kínálja a legjobb -/-költségarányt (0,038 vs. 0,075 ferde cső esetén), elfogadható teljesítménnyel (64,2%-os nedves évszak). Ez a pragmatikus középút.

5.A vízszintes áramlású ülepítő tartályok még mindig léteznek valamilyen okból -, ha a rakománynak megfelelő méretűek, egyszerűek, elnézőek és hatékonyak. De ebben az adathalmazban a 11,1%-os száraz-szezon hatékonyság mellett egy alulméretezett vagy rosszul működő egység alig látja el a feladatát. Ha olyan rendszert futtat, amelyen-szűk a hely, akkor már tudja, minek kell történnie.