Horizontalus srautas prieš cirkuliacinį skaidrintuvą ir nuožulnų vamzdžių nusodintuvą: tikri sedimentacijos duomenys iš 3 pilnų-masto talpų – kuris iš jų iš tikrųjų veikia?|Juntai

Jei jūsų sedimentacijos rezervuaras pašalina tik 11 % patenkančios drumstumo, jūs nevalote vandens - jūs tiesiog praleidžiate jį per betoninę dėžę. Būtent tai parodė lauko duomenys apie vieną iš trijų cisternų tipų, išbandytų Hengyang Railway vandens tiekimo stotyse prie Xiangjiang upės. Tas pats žalias vanduo, tas pats koaguliantas, tas pats mėginių ėmimo protokolas - ir a7,7× skirtumassedimentacijos efektyvumą tarp geriausių ir prasčiausių rezultatų. Štai ką atskleidžia skaičiai ir ką jie reiškia kiekvienam, kuris nurodo, vykdo ar atnaujina sedimentacijos procesą.

TRYS TECHNOLOGIJOS

Horizontalaus srauto sedimentacijos bakas

Seniausias dizainas grupėje. Vanduo patenka iš vieno galo, teka horizontaliai maždaug 15 mm/s per ilgą stačiakampį baseiną ir išeina tolimame gale. Kelionės metu dalelės nusėda gravitacijos būdu. Paprasta, tvirta ir nuspėjama, - bet ir erdvės-alkana bei lėta. Hengyang dalinys užėmė222.4 m²gydyti tik75 m³/h.

Hidraulinis cirkuliacinis skaidrintuvas

Vertikalus srautas, kai žalias vanduo patenka į centrinę reakcijos zoną, flokuliuojasi cirkuliuojančiame dumblo antklode, o nuskaidrintas vanduo pakyla į periferinius surinkimo latakus. Kompaktiškesnis nei horizontalus srautas - Hengyang įrenginys240 m³/htiesiog47.2 m². Dumblo antklodė veikia kaip kontaktinis filtras, pagerinantis dalelių surinkimą.

Nuožulnus vamzdžių nusodintuvas (lamelės skaidrintuvas)

Naujausia technologija palyginime. Vanduo teka aukštyn per pasvirusių vamzdžių krūvas (paprastai 60 laipsnių kampu), kur dalelės nusėda ant vamzdžių paviršių ir nuslysta į dumblo bunkerį. Pasvirusi geometrija žymiai padidina efektyvų nusistovėjimo plotą, tenkantį vienam pėdsako vienetui. Gydytas Hengshan padalinys160 m³/hnaudojant tik27.2 m²- mažiau nei viena-aštunta horizontalaus srauto bako ploto, o srautas didesnis nei dvigubai.

OBUOLIAI NUO OBUOLIŲ: PARAMETRAI

Visuose trijuose rezervuaruose tas pats Xiangjiang upės žalias vanduo buvo apdorotas tuo pačiu koaguliantu - rafinuotu aliuminio sulfatu, kurio dozė buvo 3,5 mg/l sausuoju metų laiku ir 32 mg/l drėgnuoju metų laiku. Nė vienas nebuvo perkrautas. Žemiau esančioje lentelėje parodyta, kaip atrodė kiekviena instaliacija prieš pradedant darbą.

Keli skaičiai iškart nušoka nuo šios lentelės. Pasviręs vamzdžių nusodintuvas pasiekėdidžiausia hidraulinė apkrova (9,2 m³/m²·h)o užima mažiausią pėdsaką. Priešingai, reikalingas horizontalaus srauto bakas90 minučių išlaikymo laikas- beveik 4 kartus pasviręs vamzdžio nusodintuvas -, tačiau išvalė mažiau nei pusę srauto. Cirkuliacinis skaidrintuvas pagal daugumą metrikų buvo per vidurį, tačiau pagal absoliutų apdorojimo pajėgumą 240 m³/val.

VEIKSMŲ RODYMAS: NUOSĖDIMO EFEKTYVUMAS

Pagrindinis klausimas: kuris bakas iš tikrųjų pašalina daugiausiai drumzlių? Mėginiai buvo imami vienu metu visose trijose talpyklose, vieną kartą sausuoju metų laiku ir vieną kartą drėgnuoju sezonu, kiekvieną kartą tris dienas iš eilės, lygiagrečiai mėginiai renkami du kartus per dieną. Rezultatai buvostatistiškai nedviprasmiškas(χ²=21.17, P < 0,005).

Trys išvados išsiskiria:

1. Pasviręs vamzdžių nusodintuvas laimėjo ryžtingai.Drėgnu sezonu -, kai drumstumo apkrovos yra didžiausios -86 % pašalinimas, palyginti su 64,2 % cirkuliacinio skaidrintuvo ir 57,8 % horizontalaus srauto bako. Sausuoju metų laiku skirtumas buvo dar didesnis: 32,4% prieš 24,6% ir 11,1%. Chi-kvadrato testas (χ²=21.17, P < 0,005) patvirtina, kad tai nėra atsitiktiniai svyravimai -, skirtumas yra tikras ir kartojamas.

2. Šlapio-sezono našumas sumažina sausąjį-sezoną.Kiekvienas bakas veikė geriau, kai vanduo buvo šiltesnis ir drumstumas buvo didesnis. Horizontaliojo srauto bakas šoktelėjo nuo 11,1 % iki 57,8 % - 5 kartus pagerėjimas - vien dėl to, kad didesnis žaliavinio-vandens drumstumas suteikia koaguliantui daugiau dalelių, su kuriomis gali dirbti, ir susidaro didesni, greičiau{7}}nusėdantys flokuliai.

3. Temperatūra, vėjo greitis ir pH neturėjo reikšmės.Visuose stebimuose diapazonuose (oro temperatūra 9,5–34 laipsniai, vėjo greitis 0,1–3,2 m/s, pH 6,3–7,8) nė vienas iš šių aplinkos kintamųjų neparodė statistiškai reikšmingo poveikio sedimentacijos efektyvumui. Veikimą lėmė bako geometrija ir hidraulika -, o ne oras.

BE DRUMŠUMO: SPALVA, BAKTERIJOS IR „ATvirkštinės vertės“ galvosūkis

Drumstumo pašalinimas yra pagrindinė metrika, tačiau vandens valymo įrenginiai rūpinasi dar trimis dalykais: spalva, bakterijomis ir koliforminėmis bakterijomis. Čia duomenys tapo įdomūs.

Spalvų mažinimas atidžiai stebėjo drumstumą.Koreliacija buvo stipri ir teigiama: r=0.9086. Regresijos lygtis - y=0.225x + 0.3495 - reiškia, kad kas 10 procentinių punktų pagerėjus sedimentacijos efektyvumui, spalvos pašalinamos maždaug 2,6 procentiniais punktais. Tai turi fizinę prasmę: tos pačios suspenduotos dalelės, kurios išsklaido šviesą (drumstumą), taip pat neša ištirpusias organines medžiagas, kurios suteikia spalvą. Pašalinkite daleles ir spalva bus su jomis.

Bakterijos ir koliforminės bakterijos papasakojo kitokią istoriją.Skirtingai nuo drumstumo ir spalvos, sumažėjo bendras bakterijų skaičius ir bendra koliforminė grupėnėra nuoseklių santykiųsu sedimentacijos efektyvumu. Dar labiau stebina: buvo atvejų, kai bakterijų skaičius po sedimentacijos iš tikrųjų buvoaukštesnėnei anksčiau - vadinamasis „atvirkštinės vertės“ reiškinys. Tyrėjai tai pažymėjo be galutinio paaiškinimo, tačiau visi, kurie eksploatavo nusodinimo rezervuarus, atpažins galimus kaltininkus: negyvose zonose susikaupęs dumblas, vėl-suspenduojantis bakterijas nuskaidrintame sraute, arba bioplėvelė, nuslūgusi nuo rezervuaro sienelių dėl hidraulinių trikdžių. Bet kuriuo atveju praktinis pasiūlymas yra aiškus:Jūs negalite pasikliauti vien sedimentacija dėl mikrobinio barjero veikimo. Filtravimas ir dezinfekavimas pasroviui nėra neprivalomi -, tai tikri mikrobų kontrolės veiksmai.

PAslėptoji EKONOMIKA: pėdsakas, talpa IR IŠLAIDOS

Našumo skaičiai svarbūs, bet taip pat ir verslo atvejis. Išverskime tris tankus į inžinerinę ekonomiką.

Pasviręs vamzdžių nusodintuvas pristato17 kartų didesnis erdvės efektyvumashorizontalaus srauto rezervuaro, su 49 % geresniu sedimentacijos našumu -, bet už šiek tiek didesnes kapitalo sąnaudas talpos vienetui nei cirkuliacinis skaidrintuvas. Cirkuliuojantis skaidrintuvas yra -vertės ir kokybės-pirmas dėl išankstinių išlaidų, nors jo našumo riba yra mažesnė. Plyno lauko augalams, kur žemė yra pigi ir biudžetas mažas, vis dar yra argumentas dėl horizontalaus srauto. Bet kuriai svetainei, kurioje svarbus pėdsakas, - modernizavimas, miesto gamyklos, išplėtimas esamose ribose - nuožulnus vamzdis yra aiškus inžinerinis pasirinkimas.

BAIGTA INŽINIERIAMS

Tai nebuvo laboratorinis tyrimas. Tai buvo trys pilno masto veikiančios talpyklos, apdorojančios tą patį upės vandenį tuo pačiu koaguliantu, o mėginiai buvo imami vienu metu įvairiais sezonais. Išvados turi tikrą svorį:

1.Jei sedimentacijos efektyvumas yra jūsų pagrindinė metrika, nuožulnus vamzdžio nusodintuvas yra vienareikšmiškas - 86% šlapio-sezono drumstumo šalinimo nugalėtojas, palyginti su 64,2% ir 57,8% alternatyvų. Skirtumas statistiškai reikšmingas (P < 0,005).

2.Jei modifikuojate esamą įrenginį, kurio erdvė yra ribota, nuožulnūs vamzdžių nusodintuvai suteikia 5,88 m³/h valymo našumą vienam kvadratiniam metrui - daugiau nei horizontalus srautas (0,34 m³/h/m²). Remonto korpusas iš esmės uždarytas.

3.Nesitikėkite, kad nuosėdos susidoros su jūsų mikrobų kiekiu. Duomenys rodo, kad bakterijų ir koliforminių ligų sumažėjimas yra nepatikimas ir kartais neigiamas. Filtravimas ir dezinfekcija tebėra ne-sutartini kliūtys pasroviui. Tai nėra jokio konkretaus tanko tipo trūkumas -, tai esminis gravitacijos nusėdimo apribojimas.

4.Jei kapitalo sąnaudos yra pagrindinis apribojimas ir turite laisvos vietos, hidraulinis cirkuliacinis skaidrintuvas siūlo geriausią kainos-už-našumą (0,038, palyginti su 0,075 nuožulniam vamzdžiui) ir priimtiną našumą (64,2 % drėgnu sezonu). Tai pragmatiškas vidurys.

5.Horizontalaus srauto sedimentacijos rezervuarai vis dar egzistuoja dėl priežasties - jie yra paprasti, atlaidūs ir veiksmingi, kai yra tinkamo dydžio kroviniui. Tačiau šiame duomenų rinkinyje esant 11,1 % sausojo-sezono efektyvumo, per mažo dydžio arba prastai valdomas įrenginys vos atlieka savo darbą. Jei naudojate tokį, kuriame vietos-trūksta, jau žinote, kas turi įvykti.