Len málo zariadení prenáša toľko znečisťujúcich látok za tak nízke prevádzkové náklady ako primárny čistič. Po preosiatí a odstránení piesku táto prvá sedimentačná nádrž odstráni zhruba 90 – 95 % usadzovateľných pevných látok, 40 – 60 % nerozpustených látok a 25 – 50 % BSK5 zo surovej odpadovej vody predtým, ako sa zapne jediné prevzdušňovacie dúchadlo – prevádzkové štandardy publikované poradenskou spoločnosťou EBS pre odpadové vody. Gravitácia robí prácu a všetko po prúde – prevzdušňovanie, digestory, odvodňovanie – jednoducho zvládne menej. Pre tímy, ktoré špecifikujú, vylepšujú alebo riešia problémy s primárnym čističom, dominujú tri rozhodnutia: hydraulické zaťaženie, mechanizmus škrabky, ktorý pohybuje usadeným kalom, a ako disciplinovane je závod pri čerpaní tohto kalu predtým, ako sa prikrývka zmení na septik. Táto príručka popisuje, ako nádrž funguje, čísla, ktoré by mala dodať, a vybavenie za oboma.
Čo robí primárny čistič
Primárny čistič je protiprúdová sedimentačná nádrž, ktorá znižuje koncentrácie celkových suspendovaných pevných látok (TSS) a BSK pred biologickým čistením – pracovná definícia používaná v obchodných referenciách, ako je Water & Wastes Digest. Surová odpadová voda prichádza po preosievaní a odstránení zŕn, potom sa spomalí až takmer do pokoja: častice ťažšie ako voda klesajú, zatiaľ čo oleje, mastnota a iné plávajúce látky stúpajú. Usadená vrstva sa zoškrabuje ako primárny kal; plávajúca vrstva sa oddelí ako spodina; vyčistený stredný prúd preteká cez hať smerom k ďalšiemu stupňu.
V typickom čistenie komunálnych odpadových vôd že ďalšou fázou je proces s aktivovaným kalom alebo fixným filmom – a jeho prevádzka je nákladná. Primárna nádrž je lacná vyrovnávacia nádrž pred ňou. Keď primárna úprava nedostatočne funguje, dúchadlá, digestory a odvodňovacie zariadenia všetky absorbujú dodatočné zaťaženie, čo je dôvod, prečo skúsení operátori považujú primárny čistič za nádrž na peniaze a nie len za veľkú betónovú nádrž.
Primárny vs. sekundárny objasňovač: krátka verzia
Dve nádrže majú rovnaký tvar, ale nie úlohu. Primárny čistič usadzuje surovú odpadovú vodu a zachytáva inertné a organické pevné látky gravitáciou. Sekundárny čistič usadzuje biologické vločky vyrastené v prevzdušňovacej nádrži a potom ich zvyčajne zahusťuje, aby sa vrátil do procesu. Rôzne posuvy znamenajú rôzne povrchové zaťaženie, rôzne funkcie stierača a rôzne spôsoby zlyhania, ako ukazuje orientačné porovnanie nižšie.
Ako funguje primárny čistič, krok za krokom
Geometria je rôzna – kruhové nádrže s otočnými ramenami, pravouhlé nádrže s reťazovými alebo priehradovými škrabkami – ale procesný reťazec vo vnútri je rovnakých päť krokov:
- Distribúcia. Prítok vstupuje cez strednú plniacu studňu (alebo vstupný kanál na pravouhlých nádržiach), ktorý zabíja rýchlosť, takže nádrž sa skôr usadí, než premieša.
- Vyrovnanie. Pri takmer pokojnom prúdení dosahujú častice ťažšie ako voda konečnú rýchlosť a klesajú, vytvárajúc na podlahe vrstvu kalu, zatiaľ čo mastnota a oleje plávajú nahor.
- Zber kalov. Stieracie ramená, sacie hlavice alebo lopatky zametajú prikrývku do násypky, kde ju čerpadlá posielajú na zahustenie a odvodnenie.
- Odstraňovanie nečistôt. Prepážka zadržiava plávajúci materiál späť z hrádzí, takže skimmer ho môže vtiahnuť do kalového žľabu na samostatnú manipuláciu.
- Odber odpadovej vody. Vyčistená voda vrhá okrajové hrádze do odpadovej umývačky rýchlosťou dostatočne nízkou na to, aby za sebou zanechávala usadené pevné látky.
Výrez nižšie ukazuje, ako tieto časti sedia v kruhovej, obvodovo poháňanej nádrži – konfiguráciu, ktorú používa väčšina komunálnych závodov.
Výkonnostné čísla, na ktoré sa má nádrž držať
Primárny čistič posúďte podľa troch pásiem odstraňovania: 90 – 95 % usadzovateľných pevných látok, 40 – 60 % nerozpustených pevných látok a 25 – 50 % celkového BSK5 – rozsah, ktorý EBS publikuje pre dobre prevádzkované primárne nádrže. Mnohé závody navrhujú odstránenie okolo 60 % TSS, čo je údaj uvedený v odkazoch na dizajn objasňovačov, ako je napríklad The Wastewater Blog. Keď nameraný výkon klesne pod tieto pásma, na vine je zvyčajne hydraulické zaťaženie, hĺbka prikrývky alebo mechanické opotrebovanie vo vnútri nádrže, nie biológia po prúde.
Finančná logika je priama: každý bod BSK5, ktorý unikne primárnej úprave, sa stáva potrebou kyslíka, ktorú musia dúchadlá uspokojiť, a každý bod TSS sa stáva kalom, ktorý musia spracovať vyhnívacie nádrže a odvodňovanie. Primárna nádrž, ktorá v tichosti stráca desať bodov TSS, zvyšuje náklady na energiu, polyméry a likvidáciu v celom závode.
Dizajnové parametre, ktoré rozhodujú o výsledku
Niekoľko čísel určuje väčšinu výsledkov objasňovača a sú to rovnaké čísla, ktoré by mal kupujúci skontrolovať v akomkoľvek návrhu zariadenia.
| Parameter | Typický rozsah | Čo ovláda |
|---|---|---|
| Rýchlosť pretečenia povrchu (SOR) | Približne 300 – 1 200 gpd/ft² | Plocha nádrže; vyššie sadzby skracujú čas vyrovnania a riskujú prenos pevných látok |
| Doba zadržania | 1,5 – 2,5 hod | Kontaktný čas pre usadzovateľné tuhé látky na dosiahnutie vločkového mraku |
| Rýchlosť pretečenia hrádze | Približne 10 000 gpd/ft pre rastliny do 1 MGD | Rovnomerný odber odpadových vôd; vysoké rýchlosti ťahajú vločky cez hať |
| Odstránenie TSS target | 40 – 60 %, with many designs aiming near 60% | Zaťaženie prenesené na biologický proces a digestory |
| Cyklus čerpania kalu | Načasované, aby bola prikrývka plytká | Zabraňuje vzniku septického kalu, splyňovaniu a vzlínajúcim tuhým látkam |
Rozsahy zostavené z poznámok o dizajne čističa The Wastewater Blog, Metcalf & Eddy's Wastewater Engineering, Ten States Standards a prevádzkových benchmarkov EBS.
Zariadenia, ktoré udržiavajú primárny čistič v prevádzke
Usporiadanie je bezplatné; udržiavanie usadzovania nádrže je mechanické. Rotujúce zariadenie vo vnútri rozhoduje o tom, či kalový mrak zostane plytký a spodina skutočne opustí nádrž.
Kruhové nádrže: škrabky so stredovým a periférnym pohonom
Jednotka so stredovým pohonom zavesí svoj pohon na centrálnu mólu a zhrabne podlahu smerom k násypke v strede – najjednoduchšie usporiadanie pre malé a stredne veľké kruhové umývadlá. Pre zariadenia, ktoré chcú hustejší primárny kal bez budovania samostatných zahusťovacích nádrží, centrálny pohon škrabky a zahusťovadla spája obe funkcie v jednom rotačnom mechanizme.
Škrabka na bahno a zahusťovadlo s centrálnym pohonom pre kruhové umývadlá Táto jednotka so stredovým pohonom zhrabuje podlahový kal smerom k centrálnej násypke v kruhových nádržiach pod približne 18 m, pričom kombinuje zoškrabovanie a zahusťovanie v jednom mechanizme, takže vyhovuje malým a stredne veľkým zariadeniam, ktoré hľadajú hustejší primárny kal. Zobraziť produkt → Väčšie mestské nádrže majú zvyčajne periférny pohon: most s polovičným alebo úplným rozpätím vedie koľajnicu na stene nádrže a prenáša škrabky alebo sacie zberače po podlahe. Umiestnenie pohonu na okraj zabraňuje nepraktickému stredovému krútiacemu momentu na širokých nádržiach a operátori môžu chodiť po moste a priamo kontrolovať hĺbku prikrývky a stav prepadu – usporiadanie používané v štandardnej škrabke na bahno s periférnym pohonom.
Škrabka na bahno s periférnym pohonom pre veľké kruhové nádrže S pohonom namontovaným na stene-koľajnicovom moste sa táto škrabka hodí pre nádrže nad 20 m, kde je stredový krútiaci moment nepraktický, čo umožňuje operátorom chodiť po moste, aby priamo skontrolovali hĺbku kalového mraku a stav priehrady. Zobraziť produkt → Obdĺžnikové kotliny: krovové škrabadlá
Tam, kde je usporiadanie zariadenia pravouhlé, stroj na škrabanie krovu zametá celú šírku podlahy s ramenami pripevnenými k pohyblivým nosníkom, pričom tlačí kal do násypiek na jednom konci, zatiaľ čo skimmer manipuluje s povrchom. Povinnosť je rovnaká – plytká pokrývka, čisté hrádze – len pozdĺž priamky.
Stroj na škrabanie nosníkov pre obdĺžnikové sedimentačné nádrže V prípade pravouhlých nádrží táto pohyblivá priehradová škrabka zametá celú šírku podlahy, vytláča kal na jednom konci smerom k zberným násypkám, pričom voliteľne zhromažďuje povrchové nečistoty s automatickou prevádzkou riadenou PLC. Zobraziť produkt → Čokoľvek zbiera kal, ďalším nákladovým strediskom je manipulácia s ním. Primárny kal sa bežne čerpá do zahustenia a potom sa odvodňuje mechanicky; tento prehľadný prehľad a skrutkový lis na odvodňovanie kalu vysvetľuje vybavenie, ktoré zvyčajne nasleduje. Mechanické sitá a odlučovanie zŕn zostávajú najlepšou ochranou čističky, pretože handry a abrazívne zrná sú tým, čo opotrebováva pohony škrabiek.
Bežné problémy primárneho čističa a prvé reakcie
Väčšina sťažností na primárny čistič má pôvod v štyroch opakujúcich sa problémoch a každý z nich má priamu prvú odpoveď predtým, ako si niekto objedná nové zariadenie.
Prikrývka je príliš hlboká, kal ide do septikov
- Symptómy: septický zápach, plynové bubliny a zhluky kalu stúpajúce na povrch.
- Opravy: dotiahnite plán čerpania kalu, overte krútiaci moment škrabky a opotrebovanie čepele a skontrolujte čerpadlá proti projektovanému prietoku.
Hromadenie nečistôt a mastnoty
- Symptómy: hrubé nečistoty, znečistené hrádze a plávajúce pevné látky v primárnom odpade.
- Opravy: spustite skimmer podľa plánu, udržujte usmerňovač nečistôt ponorený a čistý a sledujte priemyselné vypúšťanie tukov a olejov proti prúdu.
Skratovanie
- Príznaky: nerovnomerná hĺbka prikrývky, čisté rýchlo sa pohybujúce kanály v blízkosti vstupu a nestála kvalita odpadovej vody.
- Opravy: skontrolujte vstupnú prepážku a dobre prívod, vyrovnajte hrádze a spustite test farbiva, aby ste potvrdili skutočnú dráhu toku.
Znečistenie hrádze a prenos pevných látok
- Symptómy: viditeľné vločky prechádzajúce cez odpadové žľaby a TSS stúpajúce v primárnom odpade.
- Opravy: vyčistite hrádze a žľaby, potom porovnajte skutočnú rýchlosť pretečenia povrchu s navrhovanou hodnotou pred obviňovaním mechanizmu.
