Осветлитель - Clarifier

Осветлители - это отстойники, построенные с использованием механических средств для непрерывного удаления твердых частиц, осаждаемых в результате осаждения . Осветлитель обычно используется для удаления твердых частиц или взвешенных твердых частиц из жидкости с целью осветления и / или загущения. Внутри отстойника твердые загрязнения оседают на дно резервуара, где они собираются скребковым механизмом. Концентрированные примеси, сливаемые со дна резервуара, известны как шлам, а частицы, всплывающие на поверхность жидкости, называются пеной.

Три очистителя сточных вод / сточных вод на очистных сооружениях в Айкахи на Гавайях. Кажется, что у них есть плавающая крышка, чтобы уменьшить запах, потому что растение находится очень близко к жилой зоне.

Круглый осветлитель с поверхностным скиммером виден в правом нижнем углу. По мере того как скиммер медленно вращается вокруг осветлителя, снятый плавающий материал выталкивается в ловушку, видимую над огражденным корпусом в нижнем левом углу.

Приложения

Предварительная обработка

Перед тем, как вода попадет в осветлитель , могут быть добавлены реагенты коагуляции и флокуляции , такие как полиэлектролиты и сульфат железа . Эти реагенты заставляют мелко взвешенные частицы слипаться и образовывать более крупные и плотные частицы, называемые хлопьями, которые оседают более быстро и стабильно. Это позволяет более эффективно и легко разделить твердые частицы в осветлителе; помощь в сохранении энергии. Первоначальное выделение компонентов частиц с использованием этих процессов может уменьшить объем последующих процессов обработки воды, таких как фильтрация.

Очистка питьевой воды

Вода, очищаемая для потребления человеком, обрабатывается реагентами для флокуляции, затем отправляется в осветлитель, где происходит удаление флокулированного коагулята с образованием осветленной воды. Осветлитель работает, позволяя более тяжелым и крупным частицам оседать на дно осветлителя. Затем частицы образуют нижний слой ила, требующий регулярного удаления и утилизации. Затем осветленная вода проходит еще несколько этапов перед отправкой на хранение и использование.

Очистки сточных вод

Отстойники использовались для очистки сточных вод на протяжении тысячелетий.

Первичная обработка из сточных вод является удаление плавающих и твердых веществ через к осаждению осадка. Первичные осветлители снижают содержание взвешенных твердых частиц и загрязняющих веществ, содержащихся в этих взвешенных твердых частицах. Из-за большого количества реагента, необходимого для очистки бытовых сточных вод, предварительная химическая коагуляция и флокуляция обычно не используются, а оставшиеся взвешенные твердые частицы уменьшаются на следующих стадиях системы. Однако коагуляция и флокуляция могут использоваться для строительства компактной очистной установки (также называемой «комплексной очистной установкой») или для дальнейшей очистки очищенной воды.

Отстойники, называемые вторичными осветлителями, удаляют хлопья биологического роста, образовавшиеся при некоторых методах вторичной обработки, включая активный ил , капельные фильтры и вращающиеся биологические контакторы .

Добыча полезных ископаемых

Методы, используемые для обработки взвешенных твердых частиц в горнодобывающих сточных водах, включают осаждение, очистку и фильтрацию хлопьевидного слоя. Седиментация используется Rio Tinto Minerals для переработки сырой руды в очищенные бораты. После растворения руды насыщенный раствор бората перекачивается в большой отстойник. Бораты плавают на поверхности жидкости, а камни и глина оседают на ее дне.

Технология

Прямоугольные отстойники с водосливной структурой, видимой над поверхностью жидкости.

Осушенный круговой отстойник с центральными впускными перегородками справа со скребком для твердых частиц и рычагами скиммера, видимыми под вращающейся перемычкой.

Хотя осаждение может происходить в резервуарах другой формы, удаление накопившихся твердых частиц проще всего с помощью конвейерных лент в прямоугольных резервуарах или с помощью скребков, вращающихся вокруг центральной оси круглых резервуаров. Устройства для механического удаления твердых частиц перемещаются настолько медленно, насколько это возможно, чтобы свести к минимуму повторное суспендирование осевших твердых частиц. Размеры резервуаров обеспечивают оптимальное время пребывания воды в резервуаре. Экономия способствует использованию небольших резервуаров; но если скорость потока через резервуар слишком высока, большинство частиц не успевают осесть и уносятся с очищенной водой. Значительное внимание уделяется снижению скорости воды на входе и выходе, чтобы минимизировать турбулентность и способствовать эффективному осаждению во всем доступном объеме резервуара. Перегородки используются для предотвращения распространения в резервуар скоростей жидкости на входе в резервуар; а сливные перегородки используются для равномерного распределения потока жидкости, покидающей резервуар, по широкой площади поверхности, чтобы минимизировать повторное суспендирование осаждающихся частиц.

Трубные поселенцы

Установка трубчатого отстойника в осветлителе

Трубчатые отстойники обычно используются в прямоугольных осветлителях для увеличения оседающей способности за счет уменьшения вертикального расстояния, которое должна пройти взвешенная частица. Трубчатые посадки доступны во многих различных конструкциях, таких как параллельные пластины, шевронная форма, ромбовидная, восьмиугольная или треугольная форма, а также круглая форма. Высокоэффективные трубчатые отстойники используют набор параллельных трубок, прямоугольников или плоских частей, разделенных несколькими дюймами (несколькими сантиметрами) и наклоненных вверх в направлении потока. Эта структура создает большое количество узких параллельных каналов потока, способствующих равномерному ламинарному потоку, как моделируется законом Стокса . Эти структуры работают двумя способами:

1. Они обеспечивают очень большую площадь поверхности, на которую частицы могут упасть и стабилизироваться.
2. Поскольку поток между пластинами временно ускоряется, а затем немедленно замедляется, это помогает агрегировать очень мелкие частицы, которые могут оседать при выходе потока из пластин.

Конструкции с наклоном от 45 ° до 60 ° могут обеспечивать гравитационный дренаж накопившихся твердых частиц, но при меньших углах наклона обычно требуется периодический дренаж и очистка. Трубчатые отстойники могут позволить использовать осветлитель меньшего размера и могут позволить отделить более мелкие частицы со временем пребывания менее 10 минут. Обычно такие структуры используются для вод, трудно поддающихся очистке, особенно содержащих коллоидные материалы.

Трубчатые отстойники улавливают мелкие частицы, позволяя более крупным частицам перемещаться на дно осветлителя в более однородной форме. Затем мелкие частицы накапливаются в более крупную массу, которая затем скользит по каналам трубок. Уменьшение количества твердых частиц, присутствующих в выходящем потоке, позволяет уменьшить площадь осветлителя при проектировании. Трубки из ПВХ- пластика не требуют больших затрат при усовершенствовании конструкции осветлителя и могут привести к увеличению производительности в 2–4 раза.

Операция

Чтобы поддерживать и способствовать правильной обработке осветлителя, важно сначала удалить любые коррозионные, реактивные и полимеризуемые компоненты или любой материал, который может загрязнять выходящий поток воды, чтобы избежать любых нежелательных побочных реакций, изменений в продукте или повреждение любого водоочистного оборудования. Это осуществляется путем регулярных проверок для определения степени накопления отложений, а также частой очистки зон покоя, входных и выходных зон осветлителя для удаления любых загрязнений, мусора, сорняков или мусора, которые могли скопиться на поверхности. время.

Вода, вводимая в отстойник, должна контролироваться, чтобы уменьшить скорость входящего потока. Уменьшение скорости максимизирует время гидравлического удерживания внутри осветлителя для осаждения и помогает избежать чрезмерной турбулентности и перемешивания; тем самым способствуя эффективному осаждению взвешенных частиц. Чтобы еще больше препятствовать явному перемешиванию в осветлителе и увеличить время удерживания, необходимое для осаждения частиц, входной поток также должен быть равномерно распределен по всему поперечному сечению зоны осаждения внутри осветлителя, где объем поддерживается на уровне 37,7%. емкость.

Ил, образовавшийся из осевших частиц на дне каждого осветлителя, если оставить его на длительный период времени, может стать липким и вязким, что затруднит его удаление. Это образование ила способствует анаэробным условиям и созданию здоровой среды для роста бактерий. Это может вызвать повторное суспендирование частиц газами и высвобождение растворенных питательных веществ в водной жидкости, снижая эффективность осветлителя. Серьезные проблемы и проблемы со здоровьем также могут возникать дальше по пути следования системы очистки воды , или может быть нарушено здоровье рыбы, обнаруженной ниже по потоку от осветлителя.

Новая разработка

Были внесены усовершенствования и модификации для повышения эффективности осветлителя в зависимости от ограничений вещества, подвергающегося разделению.

Добавление флокулянтов является обычным делом для облегчения разделения в осветлителях, но разница в плотности концентрата флокулянта может вызвать чрезмерную концентрацию флокулянта в очищенной воде. Равномерная концентрация флокулянта может быть улучшена, а дозировка флокулянта уменьшена путем установки промежуточной диффузионной стенки, перпендикулярной потоку в отстойнике.

Двумя доминирующими силами, действующими на твердые частицы в осветлителях, являются гравитация и взаимодействие частиц. Непропорциональный поток может привести к турбулентной и гидравлической нестабильности и потенциальному короткому замыканию потока. Установка перфорированных перегородок в современных отстойниках способствует равномерному потоку через бассейн. Прямоугольные осветлители обычно используются для обеспечения высокой эффективности и низких эксплуатационных расходов. Эти осветлители были усовершенствованы для стабилизации потока за счет удлинения и сужения резервуара.

Смотрите также

• Сепаратор масла и воды API
• Флотация растворенного воздуха
• Перечень технологий очистки сточных вод
• Всего взвешенных твердых частиц
• Очистки сточных вод

использованная литература

Библиография