Хоризонтални ток наспрам циркулишућег таложника против косих цевних таложника: прави подаци о седиментацији из 3 пуна-резервоара — који од њих заправо ради?|Јунтаи

Ако ваш таложник уклања само 11% улазне замућености, ви не третирате воду -, већ је само пропуштате кроз бетонску кутију. То је управо оно што су показали теренски подаци за један од три типа резервоара тестираних на станицама за водоснабдевање железнице Хенгјанг на реци Ксијангђанг. Иста сирова вода, исти коагулант, исти протокол узорковања - и7,7× разликау ефикасности седиментације између најбољег и најгорег извођача. Ево шта бројеви откривају и шта они значе за свакога ко специфицира, ради или надограђује процес седиментације.

ТРИ ТЕХНОЛОГИЈЕ

Таложник са хоризонталним протоком

Најстарији дизајн у групи. Вода улази на једном крају, тече хоризонтално брзином од око 15 мм/с преко дугачког правоугаоног базена, а излази на другом крају. Честице се таложе гравитацијом током путовања. Једноставан, робустан и предвидљив - али и простор-гладан и спор. Јединица Хенгјанг је заузела222.4 m²лечити праведно75 m³/h.

Хидраулични циркулациони чистач

Дизајн вертикалног-тока где сирова вода улази у централну реакциону зону, флокулира у циркулишућем покривачу муља, а бистрена вода се диже до периферних сабирних корита. Компактнији од хоризонталног тока - којим је управљала Хенгианг јединица240 m³/hу само47.2 m². Покривач муља делује као контактни филтер, побољшавајући хватање честица.

Нагнути цевни таложник (ламелни чистач)

Најновија технологија у поређењу. Вода тече нагоре кроз гомиле нагнутих цеви (обично на 60 степени), где се честице таложе на површине цеви и клизе доле у ​​резервоар за муљ. Нагнута геометрија драматично повећава ефективну површину таложења по јединици површине. Јединица Хенгсхан лечена160 m³/hкористећи само27.2 m²- мање од једне-осмине површине резервоара са хоризонталним протоком док рукује више него дупло већим протоком.

ЈАБУКЕ ДО ЈАБУКЕ: ПАРАМЕТРИ ОБЈЕКТА

Сва три резервоара су третирала исту сирову воду реке Ксиангјианг са истим коагулансом - рафинисаним алуминијум сулфатом, дозираним на 3,5 мг/Л у сушној сезони и 32 мг/Л у влажној сезони. Ниједан није био преоптерећен. Табела испод показује како је изгледала свака инсталација пре него што дођемо до перформанси.

Неколико бројева одмах скочи са ове табеле. Нагнути цевни таложник постигао јенајвеће хидраулично оптерећење (9,2 м³/м²·х)док заузима најмањи отисак. Насупрот томе, потребан је резервоар за хоризонтални проток90 минута времена задржавања- скоро 4× коси цевни таложник - је ипак третирао мање од половине протока. Циркулациони таложник је био у средини у већини метрика, али је био лидер по запремини у апсолутном капацитету третмана са 240 м³/х.

ПРИКАЗ ПЕРФОРМАНСЕ: ЕФИКАСНОСТ СЕДИМЕНТАЦИЈЕ

Основно питање: који резервоар заправо уклања највише замућења? Узорковање је обављено истовремено у сва три резервоара, једном у сушној и једном у влажној сезони, сваки пут три узастопна дана, са паралелним узорцима који су сакупљани два пута дневно. Резултати су билистатистички недвосмислено(χ²=21.17, П < 0,005).

Издвајају се три налаза:

1. Одлучујуће је победио коси цевни таложник.У влажној сезони - када је оптерећење замућењем највеће - то је постигнуто86% уклањања, у поређењу са 64,2% за циркулациони таложник и 57,8% за резервоар са хоризонталним протоком. Разлика је била још већа у сушној сезони: 32,4% према 24,6% према 11,1%. Тест цхи-квадрат (χ²=21.17, П < 0,005) потврђује да ово нису случајне флуктуације - разлика је стварна и поновљива.

2. Перформансе у мокрој-сезони поништавају суву-сезону у целости.Сваки резервоар је био бољи када је вода била топлија и замућеност већа. Резервоар са хоризонталним протоком је скочио са 11,1% на 57,8% - 5к побољшање - једноставно зато што већа замућеност сирове-воде даје коагулансу више честица за рад, формирајући веће, брже-сложне флокуле.

3. Температура, брзина ветра и пХ нису били битни.У посматраним распонима (температура ваздуха 9,5–34 степена, брзина ветра 0,1–3,2 м/с, пХ 6,3–7,8), ниједна од ових варијабли животне средине није показала статистички значајан утицај на ефикасност седиментације. Оно што је покретало перформансе била је геометрија резервоара и хидраулика -, а не временске прилике.

Изван замућења: БОЈА, БАКТЕРИЈЕ И ЗАГОНЕТКА „ОБРТНА ВРЕДНОСТ“

Уклањање замућености је главна метрика, али постројења за пречишћавање воде брину о још три ствари: боји, бактеријама и колиформама. Овде су подаци постали занимљиви.

Смањење боје је пажљиво пратило замућеност.Корелација је била јака и позитивна: р=0.9086. Једначина регресије - и=0.225к + 0.3495 - значи да за сваких 10 процентних поена побољшања ефикасности седиментације добијате отприлике 2,6 процентних поена уклањања боје. Ово има физички смисла: исте суспендоване честице које расипају светлост (замућеност) такође носе растворену органску материју која даје боју. Уклоните честице, а боја иде са њима.

Бактерије и колиформи причају другачију причу.За разлику од замућености и боје, показало се смањење укупног броја бактерија и укупне колиформне групенема доследног односаса ефикасношћу седиментације. Још изненађујуће: било је случајева где је број бактерија након седиментације заправо биовишимнего пре - такозваног -феномена „инверзне вредности“. Истраживачи су ово означили без коначног објашњења, али свако ко је управљао резервоарима за таложење препознаће вероватне кривце: акумулирани муљ у мртвим зонама-који поново суспендује бактерије у прочишћени ток, или биофилм који се осипа са зидова резервоара током хидрауличних поремећаја. У сваком случају, практични закључак је јасан:не можете се ослонити само на седиментацију за перформансе микробне баријере. Филтрација и дезинфекција низводно нису опциони - већ су прави кораци контроле микроба.

СКРИВЕНА ЕКОНОМИЈА: Отисак, КАПАЦИТЕТ И ТРОШКОВИ

Бројеви учинка су важни, али и пословни случај. Хајде да преведемо три тенка у инжењерску економију.

Коси цевни таложник испоручује17× ефикасност просторарезервоара са хоризонталним протоком, са 49% бољим перформансама седиментације - али уз нешто већу цену капитала по јединици капацитета од циркулационог таложника. Циркулациони бистрир је шампион вредности-за-новац у односу на претходну цену, иако је његов лимит учинка нижи. За гринфилд постројења где је земљиште јефтино, а буџети мали, још увек постоји аргумент за хоризонтални ток. За било коју локацију где је отисак важан - реконструкција, урбана постројења, проширење унутар постојећих граница - нагнута цев је јасан инжењерски избор.

ЗАКЉУЧАК ЗА ИНЖЕЊЕРЕ

Ово није била лабораторијска студија. Била су то три пуна-цистерна која су третирала исту речну воду са истим коагулантом, узоркована истовремено током годишњих доба. Закључци имају стварну тежину:

1.Ако је ефикасност седиментације ваша примарна метрика, нагнути цевни таложник је недвосмислени победник - 86% влажног-уклањања замућености у сезони наспрам 64,2% и 57,8% за алтернативе. Разлика је статистички значајна (П < 0,005).

2.Ако реконструишете постојеће постројење са ограниченим простором, коси цевни таложници вам дају 5,88 м³/х капацитета пречишћавања по квадратном метру површине - за ред величине боље од хоризонталног протока (0,34 м³/х/м²). Кућиште за накнадну уградњу је у суштини затворено.

3.Не очекујте да ће седиментација носити са вашим микробним оптерећењем. Подаци показују да је смањење бактерија и колиформа непоуздано и понекад негативно. Филтрација и дезинфекција остају низводне препреке{2}}о којима се не може преговарати. Ово није слабост ниједног типа резервоара -, већ је основно ограничење гравитационог таложења.

4.Ако је капитални трошак најважније ограничење и имате слободног простора, хидраулични циркулациони таложник нуди најбољи однос цене-по-капацитету (0,038 према 0,075 за косу цев), са прихватљивим перформансама (64,2% влажне сезоне). То је прагматична средина.

5.Таложници са хоризонталним протоком и даље постоје из разлога - јер су једноставни, прихватљиви и ефикасни када су одговарајуће величине за оптерећење. Али са 11,1% ефикасности сушне{3}}сезоне у овом скупу података, јединица премале величине или слабо рукована једва ради свој посао. Ако користите онај који је{5}}ограничен, већ знате шта треба да се деси.