Grit komore u pročišćavanju otpadnih voda: vrste, dizajn i vodič za održavanje

Zamislite operatera koji otvara otvor digestora i pronalazi nekoliko centimetara pijeska koji pokriva dno. Posada za uklanjanje mulja već je zakazana, mlaznice za miješanje plina djelomično su zatrpane, a pitanje koje nitko ne postavlja glasno je koliko se dugo taj pijesak nakupljao. U većini postrojenja, odgovor počinje na glavnom dijelu, gdje je komora za pijesak bila premala, hidraulički preopterećena ili tiho zaobiđena tijekom održavanja. Pravilno dizajniran sustav za uklanjanje pijeska najjeftinije je osiguranje koje postrojenje za obradu može kupiti, jer štiti svaku pumpu, difuzor, izmjenjivač topline i stroj za odvodnjavanje dalje nizvodno. Ovaj članak objašnjava što rade komore za pijesak, kako rade, tri glavne vrste, čimbenike dizajna koji su najvažniji i praktična pitanja koja operateri postavljaju kada im je potreban pouzdan sustav.

Što je grit komora i zašto je grit bitan?

Komora za pijesak je jedinica za prethodnu obradu koja uklanja teške anorganske krutine - pijesak, šljunak, ljuske jaja, fragmente kostiju, talog kave, sjemenke i komadiće stakla - ostavljajući ih da se talože dok organska frakcija ostaje u suspenziji. Zrnatost je definirana u projektnim terminima veličinom i gustoćom čestica: mineralne čestice od oko 0,15 do 0,21 mm naviše, sa specifičnom težinom blizu 2,65, vrijednosti kvarcnog pijeska.

Grit se ne razgrađuje unutar postrojenja za obradu. Jednostavno se nakuplja. Primarni taložnici stvaraju guste naslage na dnu, difuzori s finim mjehurićima se habaju sve dok im membrane ne otkaže, cijevi za mulj se troše na zavojima, a anaerobni digestori gube iskoristivi volumen u sloj pijeska koji nijedan biološki proces ne može razgraditi. U teškim slučajevima pijesak dospijeva u preše s trakom, centrifuge i vijčane preše, pretvarajući rutinsko kondicioniranje polimera u održavanje.

• Abrazivno trošenje impelera i spirala pumpi, posebno na crpnim stanicama za rukovanje pijeskom i povratni mulj;
• Začepljenje prijenosa mulja i vodova za bioplin;
• Gubitak efektivnog kapaciteta u aeracijskim spremnicima i digestorima;
• Mrtve zone koje zadržavaju organske tvari, postaju septične i stvaraju pritužbe na miris.

Budući da se oštećenje sporo razvija, problemi s pijeskom često se pogrešno tumače kao nedostaci opreme. Strugač koji više puta izgori ili pumpa koja stalno gubi učinkovitost, možda jednostavno obrađuju posljedice preopterećene komore.

Kako rade grit komore

Uklanjanje pijeska je proces klasifikacije gravitacije. Dizajner odabire ciljnu veličinu čestica—obično 0,21 mm za gradske projekte—i održava uvjete protoka koji omogućuju da se čestice te veličine talože na podu dok lakše organske krutine, sa specifičnom težinom blizu 1,0, ostaju uvučene. U praksi, prosječna brzina prema naprijed kontrolira se blizu 0,3 m/s u kanalima vodoravnog protoka, dok prozračni i vrtložni dizajni koriste spiralni ili tangencijalni uzorak protoka za stvaranje sličnog odvajanja s drugačijim hidrauličkim pristupom.

Sakupljeni pijesak klizi ili se struže u korito ili lijevak na dnu komore, zatim se prenosi u korak odvajanja i pranja. U vrtložnoj komori, spremnik se nalazi u središtu spremnika, gdje se rotacijsko gibanje usporava i najteži materijal ispada.

Vrste grit komora

Komore za pijesak s vodoravnim protokom

Kanali vodoravnog protoka, koji se nazivaju i komore za pijesak s kontrolom brzine, održavaju kretanje otpadne vode brzinom od otprilike 0,3 m/s. Pri toj brzini pijesak u rasponu od 0,2 do 0,3 mm taloži se dok se organske tvari prenose. Komora je dugačka i pravokutna, s proporcionalnom pregradom ili Parshallovim kanalom uzvodno za održavanje stabilne brzine u širokom rasponu protoka. Glavna prednost je jednostavnost i niska potrošnja energije; glavni trošak je otisak površine i potreba za preciznom hidrauličkom kontrolom.

Komore s aeriranim pijeskom

Prozračne komore su pravokutni spremnici s nizom difuzora duž jedne strane. Mjehurići koji se dižu potiču spiralno kotrljanje koje zadržava organsku tvar u suspenziji dok se gušći pijesak taloži duž suprotne stijenke. Ova radnja ribanja proizvodi čišći pijesak od vodoravnog kanala i također uklanja hlapljive mirise iz otpadne vode. Kompromis je stalna snaga puhala i održavanje difuzora, uz transportere pijeska.

Vrtlog grit komore

Vrtložne ili vrtložne komore za pijesak dovode otpadnu vodu tangencijalno u cilindrični spremnik, stvarajući prisilni vrtlog sa središnjim rotorom ili propelerom. Pijesak se prenosi prema obodu i taloži u središnjem spremniku, dok organske čestice voze vrtlog s vrha. Kompaktna konstrukcija i podesiva brzina rotora čine dizajn osjetljivim na kontrolu. Dobro podešena vrtložna jedinica hvata većinu čestica u rasponu od 0,15 do 0,21 mm na djeliću otiska kanala. Za postrojenja s ograničenom površinom ili fluktuirajućim dotokom, kompaktni ciklonski taložnik pijeska izgrađen na istom vrtložnom principu praktična je alternativa betonskom kanalu pune dubine.

Pranje pijeska i klasifikacija: Završetak posla

Komora za pijesak koja samo skuplja materijal ne završava posao. Pijesak izvučen iz spremnika još uvijek nosi 30-60% vode i, u loše podešenoj komori, dovoljno organske tvari za fermentaciju i miris. Mokri, smrdljivi pijesak skup je za kamione, teško ga je odlagati, a kvaliteta mu varira ovisno o vremenu.

Klasifikatori pijeska kombiniraju plitki bazen za taloženje s pužnim transporterom koji podiže taloženi pijesak iz vode. Dok se puž okreće, čisti pijesak po nagnutoj koriti, a voda za pranje vraća lakšu organsku tvar u tok procesa. Rezultat je ocijeđeni, dezodorirani pijesak sa značajno smanjenim volumenom za odlaganje. Spiralni klasifikator zrna bez osovine posebno je prikladan za ovu dužnost jer spirala nema središnju osovinu koja bi se mogla začepiti, a otpornost letvica na habanje produljuje životni vijek u zahtjevnom okruženju zrna.

Razmatranja dizajna i čimbenici izvedbe

Većina operativnih problema pri uklanjanju pijeska dolazi do pregršt odluka: ciljana veličina pijeska, hidrauličko opterećenje vršnog protoka, kontrola brzine i može li se komora izolirati za servis. Komora dizajnirana za prosječno strujanje po suhom vremenu neće uspjeti za vrijeme vlažnog vremena, kada dodatni dotok gura pijesak ravno kroz kanal u biološku fazu. Dizajneri stoga dimenzioniraju sustav pijeska prema protoku u satu najvećeg opterećenja i, gdje je to praktično, instaliraju najmanje dvije paralelne jedinice.

Redoslijed radova na glavi također je važan. Probir je na prvom mjestu; sito s grabuljama uklanja krpe, maramice i grube ostatke koji bi inače premostili ulaz u komoru za pijesak i poremetili distribuciju protoka. Zatim komora za pijesak štiti crpke i svaku nizvodnu jedinicu od abrazije. Gradska postrojenja posebno trebaju ovaj redoslijed kako bi njihovi sustavi prozračivanja bili tihi: vidi pročišćavanje komunalnih otpadnih voda pregled za potpunu sliku o glavi. Industrijski objekti suočavaju se s istim abrazivnim trošenjem, a izbor komore ovisi o prirodi krutine; the obrada industrijskih otpadnih voda stranica objašnjava kako se odabir mijenja kada su uzvodni efluenti promjenjivi.

• Veličina protoka po kišnom vremenu u vršnom satu, a ne dnevni prosjek;
• Postavite jasnu ciljnu veličinu uklanjanja i provjerite je kod dobavljača opreme;
• Planirajte perač i klasifikator kao dio paketa komore, a ne kao naknadnu misao;
• Osigurajte grijače spremnika i drenažu kako bi prikupljeni materijal bio upotrebljiv u hladnim klimatskim uvjetima.

Često postavljana pitanja