Clarifier spildevandsbehandling: Sådan fungerer det, design og valgvejledning

På et kommunalt spildevandsanlæg i Jiangsu så operatører spildevandssuspenderede stoffer stige fra 25 mg/L til næsten 60 mg/L i løbet af en måned. Den biologiske proces virkede stabil, og kemikaliedoseringen forblev uændret. Den egentlige årsag viste sig kun under et bassininspektion: et slidt skraberblad på den sekundære klaringsmaskine havde gjort det muligt for slam at hobe sig ujævnt op, hvilket skabte døde zoner, der forstyrrede bundfældningsprofilen. Det eneste mekaniske problem skubbede spildevandskvaliteten uden for tilladelsesgrænserne. Det er en påmindelse om, hvor central klaringsenheden er for spildevandsrensningen, selv når den ligner en stille, statisk struktur i procestoget.

Hvad er en Clarifier, og hvordan virker det?

En clarifier er en stor sedimentationstank, der adskiller suspenderede faste stoffer fra spildevand ved hjælp af tyngdekraften. Fødestrømmen kommer ind gennem en indløbsstruktur og passerer ind i en central fødebrønd. I fødebrønden reduceres fremadgående hastighed af det indkommende vand nok til at tillade partikler at begynde deres nedstigning. Vandet spreder sig derefter udad og opad. Når det bevæger sig hen over tanken, falder suspenderede partikler til gulvet, og det klarede spildevand når et perifert overløbsdæmning. En roterende skrabemekanisme skubber bundfældet slam mod en samlebrønd, hvor det trækkes tilbage til nedstrøms fortykning og afvanding.

Klareren omdanner eller forbruger ikke forurenende stoffer. Det er en fysisk adskillelsesenhed, og dens ydeevne afhænger direkte af, hvor godt bassinet er designet og vedligeholdt. Cirkulære og rektangulære layout er begge almindelige, men cirkulære tanke bruges oftere i kommunale applikationer, fordi den roterende skraber og perifere overløb fordeler strømningen jævnt over et stort område.

Primær vs. sekundær afklaring

Primære klaringsmidler er placeret efter screening og grusfjernelse og før den biologiske proces. Deres hovedformål er at fjerne bundfældelige organiske faste stoffer og flydende olier og fedtstoffer. Ved typiske kommunale designforhold fjerner en primær klaringsmaskine 50-70 % af indgående suspenderede stoffer og 25-40 % af BOD. Fjernelse af den del af den organiske belastning før biologi reducerer beluftningsenergiforbruget og stabiliserer nedstrømsprocessen.

Sekundære klaringsmidler sidder efter den biologiske reaktor. De bruges til at adskille den aktiverede slambiomasse fra det behandlede spildevand og til at returnere en del af denne biomasse tilbage til reaktoren. Ydeevnen af ​​en sekundær klaringsmaskine er tæt forbundet med det biologiske slams bundfældningsegenskaber. En veldrevet sekundær klaringsanordning kan holde suspenderede stoffer i spildevandet under 30 mg/L, med en effektiv fjernelse af faste stoffer i området 80-90 %.

Nøgledesignparametre, der bestemmer ydeevnen

Adskillige hydrauliske og mekaniske parametre bestemmer, hvordan en clarifier klarer sig. Overfladebelastningshastigheden, også kendt som overløbshastighed, er spildevandsstrømmen divideret med tankens overfladeareal. For konventionelle primære klaringsanlæg er den accepterede designzone 30-50 m³/m²·d. Tilbageholdelsestiden, normalt 1,5-2,5 timer for primære klaringsmidler, afgør, om de mindste bundfældelige partikler har tid nok til at nå gulvet. Overløbsbelastningen, som falder mellem 125 og 250 m³/m·d i standard cirkulære tanke, styrer den opadgående strømningshastighed ved afløbsgrænsen. Tankdybden, sædvanligvis 3-5 meter, skal give tilstrækkelig volumen til slamtæppet og forhindre tæppet i at strippe under normale hydrauliske spidsbelastninger.

Den mekaniske side fortjener lige så stor opmærksomhed. Skraberarmene bør ikke dreje hurtigere end ca. 1,5 omdrejninger i minuttet, så slammet føres jævnt mod bundkarret uden at forstyrre bundfældningen. Foderbrønden skal dimensioneres for at sprede indløbshastigheden og skabe en rolig zone. Spildevandsoverløbet skal være plant og jævnt belastet. Et overløb, der er ude af niveau med selv 1-2 centimeter, kan skabe lokale højhastighedsstrimler, der trækker faste stoffer ind i spildevandet.

Almindelige afklaringsproblemer og hvordan man diagnosticerer dem

Afklaringsproblemer er ofte ikke synlige fra proceskontrolrummet. Et stigende slamtæppe i et sekundært klaringsanlæg er ofte forårsaget af denitrifikation. Nitrogengas produceret inde i den biologiske flok løfter slammet til overfladen, og tæppet klatrer eller flyder helt. Kontrol af den opløste ilt i beluftningsbassinet og returslamhastigheden er det første diagnostiske trin.

I primære klaringsanlæg kan et tykt afskumslag dække skimmeren og føre store mængder flydende materiale gennem tanken. Dette er normalt synligt som skum- eller fedtophobning ved nedstrømsskærmen eller i spildevandet. Et ujævnt spildevandsoverløb, en overdimensioneret tilførselsbrønd eller en beskadiget indløbsskærm kan forårsage kortslutning, hvor spildevandet når udløbet på en brøkdel af den beregnede tilbageholdelsestid.

Forebyggende vedligeholdelse bør omfatte rutinemæssig inspektion af skraberblade, overløbsplader og skimmer. Slidte gummi- eller polyurethanskraberblade skal udskiftes, når afstanden mellem klingen og tankbunden bliver for stor, typisk større end 10-15 millimeter. Slampumper bør justeres til at holde tæppet på designniveau. At pumpe for lidt koncentrerer tæppet og risikerer overførsel af faste stoffer; at pumpe for meget affald slam og øger omkostningerne ved downstream-håndtering.

Sådan vælger du den rigtige renser til dit anlæg

Udvælgelse af klargører bør starte med de hydrauliske og faste belastningsværdier, ikke med et foretrukket mærke eller model. Til steder med begrænset fodaftryk tilbyder lamelpladeklarere et kompakt alternativ, men de reagerer dårligt på store flowudsving. Kommunale anlæg over ca. 1.000 m³/h er stadig for det meste afhængige af cirkulære klaringsanlæg, hvor perifere drevskrabere overlever årtier med beskeden vedligeholdelse. For kommunal spildevandsrensning applikationer, er dette et velafprøvet arrangement. Til mindre industrielle eller mellemstore kommunale applikationer kan centerdrevskrabere kombinere klaring og slamfortykning i en enkelt tank, hvilket reducerer behovet for et separat fortykkelsestrin.

Overvej, hvordan klaringen integreres med resten af ​​planten. En klaringsmaskine, der udleder et tykt slam, vil reducere polymerforbruget og strømforbruget i nedstrøms afvandingsprocessen. Foderbrøndens størrelse og konfiguration, dybden af ​​den bundfældede vandzone og valget mellem perifere og centrale drivskrabere er praktiske beslutninger, som anlægsoperatører vil leve med i 20 år eller mere.

Til store cirkulære tanke tilbyder Qingben en periferdrevet mudderskraber designet til diameterområder, der er almindelige i kommunale faciliteter. Til tanke med et mindre fodaftryk giver en centraldrevet mudderskraber og fortykningsmiddel kombineret klaring og fortykkelse. Hvis du håndterer industrielt spildevand med høj variabilitet af suspenderede faste stoffer kan en effektiv sedimentationstankprocespakke være mere egnet.

Periferdrevet mudderskraber til store cirkulære tanke Denne skraber passer til store cirkulære clarifiers, typisk over 20 m i diameter, og bruger et logaritmisk spiralblad for at forhindre fastklemning. Den er designet til at håndtere store vandmængder og samtidig beskytte drivmekanismen mod overbelastning. Se produkt →

Central Drive mudderskraber og fortykningsmiddel til mindre klarere Ideel til cirkulære tanke under 18 m, denne enhed kombinerer slamskrabning med fortykkelse. Den har en justerbar rivearm og valgfri automatisk løft, hvilket gør den egnet til kommunalt spildevand med let slam. Se produkt →

Højeffektiv sedimentationstank procespakke Denne pakke integrerer flokkulering og skrå pladeaflejring for at opnå slam med høj tæthed og klart spildevand i et kompakt fodaftryk. Det reducerer kemikalieforbrug og forbedrer fjernelse af suspenderede stoffer, alger og fosfor. Se produkt →

Ofte stillede spørgsmål