Zbiornik sedymentacyjny
Co to jest zbiornik sedymentacyjny?
Osadnik to konstrukcja oczyszczająca, która usuwa zawieszone cząstki gęstsze od wody poprzez osadzanie grawitacyjne. Jest to jedna z najczęściej stosowanych jednostek w oczyszczaniu ścieków, mająca zastosowanie w oczyszczaniu wstępnym, oczyszczaniu-biologicznym i oczyszczaniu zaawansowanym. Zasada sedymentacji stosowana jest w:
- Komory piaskowedo usuwania zanieczyszczeń nieorganicznych.
- Pierwotne osadnikido usuwania zawieszonych ciał stałych i innych cząstek stałych.
- Osadniki wtórnedo oddzielania osadu czynnego od ścieków oczyszczonych biologicznie.
- Zbiorniki zagęszczającedo zagęszczania osadu poprzez oddzielenie wody.
- Zaawansowane leczenieprocesy, w których do ścieków wtórnych dodaje się koagulanty w celu usunięcia pozostałości zawieszonych ciał stałych.
Osadnik składa się z pięciu stref:
- Strefa wlotowa: Zapewnia równomierny rozkład przepływu, minimalizuje-zwarcia i turbulencje oraz redukuje martwe obszary, poprawiając wydajność zbiornika.
- Strefa Osiedlenia(Strefa klarowania): Miejsce, w którym osadzające się cząstki oddzielają się od ścieków.
- Strefa Szlamów: Do przechowywania, zagęszczania i usuwania osiadłego osadu.
- Strefa Buforowa: Oddziela strefę osadu i osadu, aby zapobiec ponownemu zawieszaniu osiadłych cząstek w wyniku zakłóceń przepływu.
- Strefa Wylotu: Zbiera oczyszczoną wodę, utrzymując równomierne warunki przepływu.
Jak działa zbiornik sedymentacyjny?
Zbiorniki sedymentacyjne działają na zasadzie, że cząstki o aprędkość osiadania większa niż prędkość przepływu w góręwody (lub której czas osiadania jest krótszy niż hydrauliczny czas retencji) oddzieli się od przepływu.
W idealnym zbiorniku sedymentacyjnym skuteczność oczyszczania zależy wyłącznie odszybkość ładowania powierzchni(tj. powierzchnia zbiornika), a nie głębokość. Głębokość zbiornika ma znaczenie jedynie dla przechowywania osadu, zapobiegania szorowaniu i czasu retencji. Jednak w praktycznych zbiornikach-z ciągłym przepływem:
- Cząstki z prędkościami opadaniamniejsza niż prędkość przepływu w górę(spowodowane przepełnieniem jazu) są odprowadzane.
- Cząstki z prędkościami opadaniarówna prędkości przepływu w górępozostać zawieszone.
- Tylko cząstki z prędkościami opadaniawiększa niż prędkość przepływu w góręrozstrzygnąć.
Czas osiadania cząstek na dnie jest powiązany z czasem retencji hydraulicznej, na który wpływa głębokość zbiornika. Teoretyczniepłytsze zbiorniki umożliwiają szybsze osadzanie się, co stanowi podstawę technologii płytkiej sedymentacji, takich jakosadniki płytowe lub rurowe pochyłe. Strefa buforowa pomiędzy strefą osadzania i osadu zapobiega dalszemu unoszeniu się ponownie zawieszonych cząstek, promując ponowne-osiadanie w wyniku zderzeń cząstek.
Jakie są popularne typy zbiorników sedymentacyjnych? Ich zalety, wady i zastosowania.
Ze względu na kierunek przepływu osadniki dzieli się na:
- Zbiorniki sedymentacyjne o przepływie poziomym
- Zbiorniki sedymentacyjne o przepływie promieniowym
- Zbiorniki sedymentacyjne z przepływem pionowym
- Pochylone osadniki płytowe/rurowe(opracowany w oparciu o „teorię płytkiej głębokości”).
Zalety, wady i zastosowania każdego typu podsumowano w poniższej tabeli:
| Porównanie wydajności popularnych zbiorników sedymentacyjnych | |||||
| Typ | Zalety | Wady | Aplikacje | ||
| Przepływ poziomy |
1. Wysoka wydajność sedymentacji 2. Silna zdolność adaptacji do obciążeń udarowych i zmian temperatury |
1. Nierównomierna dystrybucja wody, nieciągłe odprowadzanie osadu 2. Zrzut osadu z wielu-lejów wymaga oddzielnych rur dla każdego zbiornika (wysoki wysiłek operacyjny) 3. Zgarniacze łańcucha są podatne na korozję zanurzonych elementów |
1. Nadaje się do obszarów o wysokim poziomie wód gruntowych i złych warunkach geologicznych 2. Zastosowanie w dużych, średnich i małych oczyszczalniach ścieków |
||
| Przepływ promieniowy |
1. Mechaniczne odprowadzanie osadu ze znormalizowanym wyposażeniem, łatwa konserwacja 2.Stabilna wydajność operacyjna |
1. Złożone mechaniczne urządzenia do usuwania osadów 2. Wysokie wymagania dotyczące jakości konstrukcji |
1. Nadaje się do obszarów o wysokim poziomie wód gruntowych 2.Ma zastosowanie w dużych i średnich- oczyszczalniach ścieków |
||
| Przepływ pionowy |
1. Wygodny odprowadzanie osadu i proste zarządzanie 2.Mała powierzchnia |
1. Duża głębokość, trudna konstrukcja i wysokie koszty 2. Słaba zdolność adaptacji do obciążeń udarowych i zmian temperatury 3. Ograniczona średnica zbiornika, aby uniknąć nierównego rozprowadzania wody |
Nadaje się do małych oczyszczalni ścieków | ||
| Pochylona płyta/rura |
1. Wysoka prędkość ładowania i wydajność hydrauliczna 2. Krótki czas retencji i niewielka powierzchnia |
1. Złożona konstrukcja, podatna na zatykanie, wymaga okresowej wymiany płytek/rur 2. Niska tolerancja na duże obciążenia stałe i obciążenia udarowe; wymaga sprzętu do mycia powierzchni |
1. Nadaje się do średnich i małych oczyszczalni ścieków 2. Modernizacja istniejących zbiorników sedymentacyjnych w celu zwiększenia ich wydajności |
||