Radial-Flow, skråtstillet tube Settler-undersøgelse: 30-min HRT, moderat skrabehastighed og lav hydraulisk belastning Cut SS 41,8 %

De fleste spildevandsoperatører antager, at en forbedring af sedimenteringen betyder, at der skal bygges dybere, større tanke. Teorien om lavvandet tank inverterer denne antagelse: det, der betyder noget, er overfladeareal, ikke dybde. En radial-tilbøjelig rørudskiller i denne undersøgelse skar suspenderede faste stoffer ved41.8%- fra 212,4 mg/L ned til 123,6 mg/L - ved en 30-minutters hydraulisk retentionstid, i et fodaftryk, der er langt mindre end en konventionel clarifier.

The Shallow Tank Princippet

Tilbøjelige rørbosættere opererer på den grundlæggende "shallow tank theory." For en ideel sedimentationstank er den kritiske bundfældningshastighed givet ved μ₀= Q/A, hvor Q er strømningshastigheden, og A er overfladearealet. Hvis Q forbliver konstant, sænker en forstørrelse af overfladearealet μ₀, hvilket tillader mindre, langsommere-sætningspartikler at blive fanget og bundfældet.

Når bundfældningszonen er opdelt i flere tynde lag ved hjælp af skrå rør eller parallelle plader, reduceres den effektive bundfældningshøjde til 1/n af originalen. For samme behandlingseffektivitet forkortes retentionstiden dramatisk, og behandlingskapaciteten ganges med n. Omvendt, hvis behandlingsvolumenet holdes konstant, forbedres bundfældningseffektiviteten dramatisk.

Denne undersøgelse brugte en radial-flow skråtstillet rørudskiller med ennedad-flow-konfiguration: Spildevand kommer ind fra toppen af ​​de skrå plader og strømmer nedad, mens suspenderede partikler adskilles, hvor både slam og klaret væske udledes fra bunden. Det nedadgående-flow-design fremmer slamglidning, reducerer akkumulering på røroverfladerne og tillader mindre hældningsvinkler (30 grader –40 grader) med større effektive områder -, hvilket resulterer i højere sedimentationseffektivitet.

Eksperimentel opsætning & råvandskvalitet

Det eksperimentelle system bestod af en radial-strømningshældning af rør, en fødepumpe, et koagulantdoseringssystem og tilhørende overvågningsudstyr. Husspildevandet blev doseret med polyaluminiumchlorid (PAC) som koaguleringsmiddel og blandet forsigtigt, før det kom ind i bundfældet. Råvandets egenskaber efter filtrering er vist nedenfor.

Det rå husholdningsspildevand havde en SS-koncentration på 212,4 mg/L og en COD på 303,79 mg/L - et moderat belastet foder, der er repræsentativt for kommunalt indløb efter foreløbig screening, og krævende nok til at afsløre klare forskelle mellem driftsbetingelser. SS og COD blev målt ved henholdsvis gravimetrisk filtrering og COD standardkalibrering.

Effekt af hydraulisk retentionstid

Den første testede variabel var hydraulisk retentionstid (HRT). Med indløbsventilen fastgjort til 75 grader og skraberhastigheden ved indstilling 1, blev der udtaget prøver ved 10, 20, 30, 40 og 50 minutters drift.

Både SS- og COD-fjernelse blev forbedret, efterhånden som HRT steg op til 30 minutter, og derefter faldt. Det optimale var 30 minutter, hvilket gav den laveste SS-koncentration (123,6 mg/L, en reduktion på 41,8 %fra råvand) og den laveste COD (239,49 mg/L, en reduktion på 21,2 %). Efter 30 minutter er der sandsynligvis indtrådt resuspension af bundfældede partikler, hvilket reducerer effektiviteten - en klar påmindelse om, at længere tid ikke altid er bedre.

Effekt af skraberhastighed

Med HRT fastsat til 10 minutter blev skrabehastigheden varieret i fem indstillinger (0 til 4) for at identificere den optimale skrabehastighed.

Indstilling 2 leverede den bedste ydeevne: SS faldt til123,2 mg/Log COD til251,18 mg/L. Ved lavere hastigheder (indstilling 0 og 1) akkumulerede slam på de skrå røroverflader, hvilket mindsker det effektive bundfældningsareal. Ved højere hastigheder (indstilling 3 og 4) suspenderede overdreven turbulens sedimenterede partikler-. Indstilling 2 skabte balancen mellem rettidig slamfjernelse og minimal strømningsforstyrrelse.

Effekt af hydraulisk belastning

Hydraulisk belastning blev varieret gennem indløbsventilens vinkel (30 grader, 45 grader, 60 grader og 75 grader) med skraberhastigheden ved indstilling 2 og en 10-minutters køretid.

Lavere hydraulisk belastning gav konsekvent bedre ydeevne. Ved 30 grader (minimum flow) var SS lavest ved140,4 mg/Log COD kl295,02 mg/L. Efterhånden som belastningen steg, steg den opadgående strømningshastighed i bundfælderen, hvilket reducerede den effektive bundfældningstid for suspenderede partikler. Både SS og COD havde en opadgående tendens med højere belastning, hvilket bekræfter, at setleren fungerer bedst ved lave overfladeoverløbshastigheder - og understreger værdien af ​​generøst overfladeareal i designet.

Optimale driftsparametre & Design Takeaways

• Optimal HRT: 30 minutter.Kortere tid giver utilstrækkelig bundfældning; længere tid forårsager resuspension af bundfældede partikler.

• Optimal skrabehastighed: moderat (indstilling 2).For langsomt lader slam opbygge sig på røroverflader; for hurtigt skaber turbulens, der resuspenderer partikler. En moderat skrabehastighed giver den bedste samlede ydeevne.

• Hydraulisk belastning: lavere er bedre.Behandlingseffektiviteten blev konsekvent forbedret ved lavere belastning, så designere bør prioritere tilstrækkeligt overfladeareal for at holde overfladeoverløbshastigheden lav.

• Shallow tank teori valideret.Opdeling af bundfældningszonen i flere tynde lag forbedrer sedimentationseffektiviteten dramatisk uden at øge fodaftrykket.

• Nedad-flow-konfiguration er fordelagtig.Det fremmer selvrensning af de skrå rør og tillader mindre hældningsvinkler (30 grader –40 grader), hvilket øger det effektive bundfældningsareal og den samlede systemeffektivitet.

Vores Skrårør Settler Solutions

Denne undersøgelse viser, at korrekt design og valg af parametre er afgørende for-højtydende faststof-væske-separation med hældende rørudskillere. Vi tilbyder et komplet sortiment af skrårørsudviklerprodukter og tekniske tjenester:

• Skræddersyet-designet radial-flow og rektangulære hældningsrør til kommunale og industrielle applikationer;

• Høj-kvalitets PP/PVC skrå rørmedier med forskellige specifikationer (25 mm til 80 mm rørdiameter);

• Komplet skrabe- og slamopsamlingssystemer for pålidelig drift;

• Teknisk support til systemdesign, parameteroptimering og fejlfinding.

Reference: Qin B. Eksperimentel undersøgelse af husholdningsspildevandsbehandling med bundfældningstank med skråtstillet radial flow [J]. Environmental Science and Management, 2012, 37(4): 82-85, 116.