Puține echipamente modifică la fel de multă încărcătură de poluanți pentru un cost de operare la fel de mic ca un clarificator primar. Așezat după cernuire și îndepărtarea nisipului, acest prim rezervor de sedimentare elimină aproximativ 90–95% din solidele sedimentabile, 40–60% din solidele în suspensie și 25–50% din DBO5 din apele uzate brute înainte de pornirea unei singure suflanți de aerare - criteriile de funcționare publicate de consultanța pentru apă uzată EBS. Gravitația face treaba, iar totul în aval - aerare, digestoare, deshidratare - pur și simplu se descurcă mai puțin. Pentru echipele care specifică, modernizează sau depanează un clarificator primar, trei decizii domină rezultatul: încărcarea hidraulică, mecanismul de raclere care mișcă nămolul decantat și cât de disciplinată este instalația în ceea ce privește pomparea acelui nămol înainte ca pătura să devină septică. Acest ghid acoperă modul în care funcționează rezervorul, numerele pe care ar trebui să le livreze și echipamentul din spatele ambelor.
Ce face un clarificator primar
Un clarificator primar este un bazin de sedimentare din amonte care reduce concentrațiile de solide în suspensie totale (TSS) și DBO înainte de tratarea biologică - definiția de lucru folosită în referințele comerciale, cum ar fi Water & Wastes Digest. Apa uzată brută sosește după cernuire și îndepărtarea nisipului, apoi încetinește până aproape de liniște: particulele mai grele decât apa se scufundă, în timp ce uleiurile, grăsimea și alte substanțe plutitoare se ridică. Stratul decantat este răzuit ca nămol primar; stratul plutitor este îndepărtat ca gunoi; mijlocul clarificat curge peste bariere spre etapa următoare.
Într-un mod tipic tratarea apelor uzate municipale instalație, următoarea etapă este un proces cu nămol activ sau cu film fix - și este costisitor de funcționat. Rezervorul primar este tamponul ieftin din fața lui. Atunci când tratamentul primar are performanțe slabe, suflantele, digestoarele și echipamentele de deshidratare absorb toate încărcătura suplimentară, motiv pentru care operatorii experimentați tratează clarificatorul primar mai degrabă ca pe un rezervor de bani, mai degrabă decât un simplu bazin mare de beton.
Clarificator primar vs. secundar: versiunea scurtă
Cele două rezervoare au o formă, dar nu o slujbă. Un limpezitor primar depune apa uzată brută și captează solidele inerte și organice prin gravitație. Un limpezitor secundar stabilește flocul biologic crescut în bazinul de aerare, apoi îl îngroașă de obicei pentru a reveni la proces. Alimentarea diferită înseamnă încărcare la suprafață diferită, sarcini diferite de raclere și moduri diferite de defecțiune, după cum arată comparația indicativă de mai jos.
Cum funcționează un clarificator primar, etapă cu etapă
Geometria variază - rezervoare circulare cu brațe rotative, bazine dreptunghiulare cu răzuitoare cu lanț și zbor sau răzuitoare - dar lanțul de proces din interior este în aceeași cinci etape:
- Distributie. Influentul intră printr-un puț de alimentare central (sau un canal de admisie pe bazine dreptunghiulare) care ucide viteza, astfel încât rezervorul să se stabilească mai degrabă decât să se agită.
- Aşezarea. Cu fluxul aproape nemișcat, particulele mai grele decât apa ating viteza terminală și se scufundă, construind o pătură de nămol pe podea, în timp ce grăsimea și uleiurile plutesc în sus.
- Colectarea nămolului. Brațele racletelor, colectoarele de aspirație sau șuruburile mătură pătura într-un buncăr, unde pompele o trimit la îngroșare și deshidratare.
- Îndepărtarea gunoiului. Un deflector ține materialul plutitor înapoi de la baraj, astfel încât un skimmer să-l poată trage într-un jgheab de gunoi pentru o manipulare separată.
- Retragerea efluentului. Apa limpezită înalță barajele periferice în spălarea efluenților cu o rată suficient de scăzută pentru a lăsa în urmă solidele sedimentate.
Secțiunea de mai jos arată modul în care aceste părți se află într-un rezervor circular, condus periferic - configurația pe care o folosesc majoritatea centralelor municipale.
Numerele de performanță la care să țină rezervorul
Judecați un clarificator primar în funcție de trei benzi de îndepărtare: 90–95% solide sedimentabile, 40–60% solide în suspensie și 25–50% BOD5 totală - gama publicată de EBS pentru rezervoarele primare bine funcționate. Multe plante proiectează în jur de 60% eliminarea TSS, cifra citată în referințele de proiectare a clarificatorului, cum ar fi Blogul pentru apă uzată. Când performanța măsurată se deplasează sub aceste benzi, de vină este de obicei încărcarea hidraulică, adâncimea păturii sau uzura mecanică din interiorul rezervorului, nu biologia din aval.
Logica financiară este directă: fiecare punct de BOD5 care scapă de tratarea primară devine cerere de oxigen pe care suflantele trebuie să o satisfacă, iar fiecare punct de TSS devine nămol pe care digestoarele și deshidratarea trebuie să-l proceseze. Un rezervor primar care pierde în liniște zece puncte de TSS crește costurile de energie, polimer și eliminare în întreaga fabrică.
Parametrii de proiectare care decid rezultatul
O mână de numere determină majoritatea rezultatelor clarificatorului și sunt aceleași numere pe care cumpărătorul ar trebui să le verifice în orice propunere de echipament.
| Parametru | Gama tipică | Ceea ce controlează |
|---|---|---|
| Rata de preaplin de suprafață (SOR) | Aproximativ 300–1.200 gpd/ft² | Suprafața rezervorului; ratele mai mari scurtează timpul de decantare și riscă transferul de solide |
| Timp de detenție | 1,5-2,5 ore | Timpul de contact pentru ca solidele sedimentabile să ajungă în pătura de nămol |
| Debitul de preaplin al varului | Aproximativ 10.000 gpd/ft pentru plante de până la 1 MGD | Chiar și retragerea efluenților; ratele mari trag flocul peste baraj |
| Îndepărtarea TSS target | 40–60%, cu multe modele care vizează aproape 60% | Sarcina transmisă procesului biologic și digestoarelor |
| Ciclul de pompare a namolului | Cronometrat pentru a menține pătura superficială | Previne nămolul septic, gazeificarea și creșterea solidelor |
Intervalele compilate din notele de proiectare ale clarificatorului The Wastewater Blog, Metcalf & Eddy's Wastewater Engineering, Standardele din zece state și standardele de operare EBS.
Echipament care menține în funcțiune un clarificator primar
Stabilirea este gratuită; mentinerea decantarii rezervorului este mecanica. Echipamentul rotativ din interior decide dacă pătura de nămol rămâne la mică adâncime și gunoiul părăsește efectiv rezervorul.
Rezervoare circulare: raclete cu antrenare centrală și cu antrenare periferică
O unitate de antrenare centrală își atârnă unitatea de un dig central și greblează podeaua spre un buncăr din mijloc - cel mai simplu aspect pentru bazine circulare mici și mijlocii. Pentru instalațiile care doresc nămol primar mai gros, fără a construi rezervoare separate de îngroșare, un racletor și un agent de îngroșare cu antrenare centrală combină ambele sarcini într-un singur mecanism rotativ.
Racletă și îngroșător de noroi Central Drive pentru bazine circulare Această unitate de antrenare centrală grăbește nămolul de podea către un buncăr central în rezervoare circulare sub aproximativ 18 m, combinând răzuirea și îngroșarea într-un singur mecanism, astfel încât se potrivește plantelor mici și mijlocii care caută nămol primar mai gros. Vizualizare produs → Bazinele municipale mai mari merg, de obicei, pe o unitate periferică: un pod de jumătate sau toată lungimea călătorește pe o șină pe peretele rezervorului, transportând raclete sau colectoare de aspirație pe podea. Plasarea transmisiei pe jantă evită cuplul central nepractic pe rezervoarele largi, iar operatorii pot parcurge podul pentru a inspecta direct adâncimea păturii și starea barajului - un aspect utilizat într-un racletor de noroi cu transmisie periferică standard.
Racletă de noroi cu antrenare periferică pentru rezervoare circulare mari Având unitatea montată pe un pod de perete și șină, această racletă se potrivește cu bazine de peste 20 m în care cuplul central nu este practic, permițând operatorilor să meargă pe pod pentru a verifica în mod direct adâncimea păturii de nămol și starea barajului. Vizualizare produs → Bazine dreptunghiulare: raclete de ferme
Acolo unde configurația instalației este dreptunghiulară, o mașină de raclet pentru ferme mătură pe toată lățimea podelei cu zbârciuri fixate pe ferme, împingând nămolul în buncăre la un capăt, în timp ce un skimmer manipulează suprafața. Datoria este identică - pătură superficială, baraj curate - doar de-a lungul unei linii drepte.
Mașină de raclet truss pentru rezervoare dreptunghiulare de sedimentare Pentru bazinele dreptunghiulare, această răzuitoare cu împrejmuire mobilă mătură pe toată lățimea podelei, împingând nămolul spre buncărele de colectare la un capăt, în timp ce, opțional, curăță deșeurile de suprafață, cu funcționare automată controlată de PLC. Vizualizare produs → Indiferent ce colectează nămolul, următorul centru de cost se ocupă de el. Nămolul primar este în mod normal pompat până la îngroșare și apoi deshidratat mecanic; această prezentare generală în limbaj simplu a a mașină de deshidratare a nămolului presa cu șurub explică echipamentul care urmează de obicei. În amonte, ecranele mecanice și separarea nisipului rămân cea mai bună protecție a clarificatorului, deoarece cârpele și nisipurile abrazive sunt cele care uzează dispozitivele de raclere.
Probleme comune de clarificator primar și primele răspunsuri
Cele mai multe plângeri primare ale clarificatorului datează de la patru probleme recurente și fiecare are un prim răspuns simplu înainte ca cineva să comande echipamente noi.
Pătură prea adâncă, nămolul devine septic
- Simptome: mirosuri septice, bule de gaz și aglomerări de nămol care se ridică la suprafață.
- Remedieri: strângeți programul de pompare a nămolului, verificați cuplul racletei și uzura lamei și verificați pompele în raport cu debitul proiectat.
Acumulări de deșeuri și grăsimi
- Simptome: covorașe groase de gunoi, baraje murdare și solide plutitoare în efluentul primar.
- Remedieri: rulați skimmer-ul la program, păstrați deflectorul de gunoi scufundat și curat și urmăriți evacuările industriale în amonte pentru grăsimi și uleiuri.
Scurtcircuitare
- Simptome: adâncimi neuniforme ale păturii, canale clare cu mișcare rapidă în apropierea orificiului de admisie și calitate inconsecventă a efluentului.
- Remedieri: inspectați deflectorul de admisie și alimentați bine, nivelați baroanele și executați un test de colorare pentru a confirma calea reală a fluxului.
Încrustarea deversului și transportul de solide
- Simptome: trecerea flocului vizibil peste spălatoarele de efluent și urcarea TSS în efluentul primar.
- Remedieri: curățați barajele și spălătoriile, apoi comparați rata reală de depășire a suprafeței cu valoarea de proiectare înainte de a da vina pe mecanism.
