Clarifier Wastewater Treatment: Hvordan det fungerer, design og valgveiledning

Ved et kommunalt avløpsanlegg i Jiangsu så operatører at suspendert stoff i avløpet steg fra 25 mg/L til nesten 60 mg/L i løpet av en måned. Den biologiske prosessen virket stabil, og kjemisk dosering forble uendret. Den virkelige årsaken viste seg bare under en bassenginspeksjon: et slitt skrapeblad på den sekundære renseren hadde tillatt slam å hope seg opp ujevnt, og skapte døde soner som forstyrret bunnfellingsprofilen. Det eneste mekaniske problemet presset avløpskvaliteten utenfor tillatelsesgrensene. Det er en påminnelse om hvor sentral klaringen er for avløpsrensing, selv når den ser ut som en stille, statisk struktur i prosesstoget.

Hva er en klargjører og hvordan fungerer den?

En klaring er en stor sedimentasjonstank som skiller suspendert stoff fra avløpsvann ved hjelp av tyngdekraften. Fôrstrømmen kommer inn gjennom en innløpsstruktur og går inn i en sentral fôringsbrønn. I tilførselsbrønnen reduseres hastigheten forover til det innkommende vannet nok til at partikler kan begynne sin nedstigning. Vannet sprer seg deretter utover og oppover. Når den beveger seg på tvers av tanken, faller suspenderte partikler til gulvet, og det klarede avløpet når et perifert overløp. En roterende skrapemekanisme skyver sedimentert slam mot en samlekum, hvor det trekkes ut for nedstrøms fortykning og avvanning.

Klareren omdanner eller forbruker ikke forurensninger. Det er en fysisk separasjonsenhet, og ytelsen avhenger direkte av hvor godt kummen er designet og vedlikeholdt. Både sirkulære og rektangulære layouter er vanlige, men sirkulære tanker brukes oftere i kommunale applikasjoner fordi den roterende skrapen og perifere overløp fordeler strømningen jevnt over et stort område.

Primær vs. sekundær avklaring

Primære klaringsmidler er lokalisert etter screening og grusfjerning og før den biologiske prosessen. Hovedformålet deres er å fjerne bunnfellbare organiske faste stoffer og flytende oljer og fett. Ved typiske kommunale designforhold fjerner en primær klaring 50-70 % av innkommende suspendert stoff og 25-40 % av BOD. Fjerning av den delen av den organiske belastningen før biologi reduserer luftingsenergiforbruket og stabiliserer nedstrømsprosessen.

Sekundære klaringsmidler sitter etter den biologiske reaktoren. De brukes til å separere aktivslambiomassen fra det behandlede avløpet og returnere deler av biomassen tilbake til reaktoren. Ytelsen til en sekundær klaringsmaskin er nært knyttet til det biologiske slammets setningsegenskaper. En veldrevet sekundær klaring kan holde avløpssuspenderte faste stoffer under 30 mg/L, med en effektiv fjerning av faste stoffer i området 80-90 %.

Nøkkeldesignparametere som bestemmer ytelsen

Flere hydrauliske og mekaniske parametere bestemmer hvordan en klarerer yter. Overflatebelastningen, også kjent som overløpshastighet, er avløpsvannstrømmen delt på tankens overflateareal. For konvensjonelle primærklarere er den aksepterte designsonen 30-50 m³/m²·d. Tilbakeholdelsestiden, normalt 1,5-2,5 timer for primærklarere, avgjør om de minste sedimenterbare partiklene har nok tid til å nå gulvet. Overløpshastigheten, som faller mellom 125 og 250 m³/m·d i standard sirkulære tanker, kontrollerer den oppadgående strømningshastigheten ved avløpsgrensen. Tankdybde, vanligvis 3-5 meter, må gi nok volum til slamteppet og forhindre at teppet stripper under normale hydrauliske topper.

Den mekaniske siden fortjener like stor oppmerksomhet. Skrapearmene bør ikke dreie raskere enn ca. 1,5 omdreininger per minutt, slik at slammet føres jevnt mot sumpen uten å forstyrre setningen. Fôrbrønnen må dimensjoneres for å spre innløpshastigheten og skape en rolig sone. Avløpsoverløpet må være jevnt og jevnt belastet. Et overløp som er ute av nivå med selv 1-2 centimeter kan skape lokale høyhastighetsstrimler som trekker fast stoff inn i avløpsvannet.

Vanlige avklaringsproblemer og hvordan diagnostiseres dem

Klareringsproblemer er ofte ikke synlige fra prosesskontrollrommet. Et stigende slamteppe i en sekundær klarner er ofte forårsaket av denitrifikasjon. Nitrogengass produsert inne i den biologiske flokken løfter slammet til overflaten, og teppet klatrer eller flyter helt. Kontroll av oppløst oksygen i luftebassenget og returslamhastigheten er det første diagnostiske trinnet.

I primære klaringsapparater kan et tykt avskumslag dekke skimmeren og føre store mengder flytbart materiale gjennom tanken. Dette er vanligvis synlig som skum- eller fettansamling ved nedstrømsskjermen eller i avløpet. Et ujevne avløpsrør, en overdimensjonert tilførselsbrønn eller en skadet innløpsskjerm kan gi kortslutning, der tilløpet når utløpet i løpet av en brøkdel av konstruksjonstiden.

Forebyggende vedlikehold bør inkludere rutinemessig inspeksjon av skrapebladene, overløpsplatene og skimmeren. Slitte skrapeblader av gummi eller polyuretan må skiftes ut når gapet mellom bladet og tankgulvet blir for stort, vanligvis større enn 10-15 millimeter. Slampumper bør justeres for å holde teppet på designnivå. Å pumpe for lite konsentrerer teppet og risikerer overførsel av faste stoffer; pumping av for mye avfall slam og øker kostnadene ved nedstrømshåndtering.

Hvordan velge riktig rensemiddel for anlegget ditt

Valget av klareringsmiddel bør starte med belastningsverdiene for hydraulikk og faste stoffer, ikke med et foretrukket merke eller modell. For steder med begrenset fotavtrykk tilbyr lamellplateklarere et kompakt alternativ, men de reagerer dårlig på store flytsvingninger. Kommunale anlegg over omtrent 1 000 m³/t er fortsatt hovedsakelig avhengige av sirkulære rensere, der perifere drivskrapere overlever tiår med beskjedent vedlikehold. For kommunal avløpsrensing applikasjoner, er dette en velprøvd ordning. For mindre industrielle eller mellomstore kommunale applikasjoner, kan senterdrivskrapere kombinere klaring og slamfortykking i en enkelt tank, noe som reduserer behovet for et separat fortykningstrinn.

Tenk på hvordan klaringen integreres med resten av anlegget. Et klaringsmiddel som slipper ut et tykt slam vil kutte polymerforbruk og strømforbruk i nedstrøms avvanningsprosessen. Størrelsen og konfigurasjonen av fôrbrønnen, dybden på den bunnfallende vannsonen og valget mellom perifere og sentrale drivskrapere er praktiske avgjørelser som anleggsoperatører vil leve med i 20 år eller mer.

For store sirkulære tanker tilbyr Qingben en periferdreven slamskraper designet for diameterområder som er vanlig i kommunale anlegg. For tanker med et mindre fotavtrykk gir en sentraldrevet slamskraper og fortykningsmiddel kombinert klaring og forhåndsfortykning. Hvis du håndterer industrielt avløpsvann med høy variasjon av suspenderte faste stoffer, kan en prosesspakke for sedimentasjonstank med effektivitet være mer egnet.

Periferisk drivslamskraper for store sirkulære tanker Denne skrapen passer til store sirkulære rensere, vanligvis over 20 m i diameter, og bruker et logaritmisk spiralblad for å forhindre fastkjøring. Den er designet for å håndtere store vannmengder samtidig som den beskytter drivmekanismen mot overbelastning. Se produkt →

Central Drive slamskraper og fortykningsmiddel for mindre klarere Denne enheten er ideell for sirkulære tanker under 18 m, og kombinerer slamskraping med forhåndsfortykning. Den har en justerbar rivearm og valgfri automatisk løft, noe som gjør den tilpasset kommunalt avløpsvann med lett slam. Se produkt →

Høyeffektiv sedimentasjonstankprosesspakke Denne pakken integrerer flokkulering og skrå platesetning for å oppnå slam med høy tetthet og klart avløp i et kompakt fotavtrykk. Det reduserer bruk av kjemikalier og forbedrer fjerning av suspenderte stoffer, alger og fosfor. Se produkt →

Ofte stilte spørsmål