Funktioner og typer af gruskamre i spildevandsbehandling

Sand, der kommer ind i et spildevandsrensningsanlæg, kan virke harmløst, men det kan give problemer, når det først sætter sig inde i tanke, rør og udstyr. Et gruskammer fjerner dette materiale tidligt i behandlingsprocessen, før det når udstyr, der er sværere eller dyrere at vedligeholde.

Kornkamre bruges til forbehandling, normalt efter screening. De adskiller tætte uorganiske partikler, såsom sand, små sten og aske, fra spildevand. De fleste lettere organiske faste stoffer forbliver i suspension og fortsætter til næste behandlingstrin.

Korn er traditionelt blevet defineret som partikler større end ca. 0,2 mm med en vægtfylde større end 2,65. Dette er en almindelig designreference, ikke en grænse, der gælder for ethvert grusfjernelsessystem. Moderne udstyr kan også målrette mod mindre partikler.

Hovedårsagen til at installere et gruskammer er at forhindre slibemateriale i at samle sig i nedstrøms behandlingsenheder.

Pumper og mekanisk udstyr:Sand kan fremskynde slid på pumpehjul, lejer og andre komponenter, der udsættes for slibende partikler.

Rørledninger:Kornaflejringer kan begrænse strømningen og bidrage til blokeringer, især i sektioner, hvor strømningshastigheden er lav.

Sedimentationstanke:Aflejret sand kan forstyrre slamopsamlingsmekanismerne og øge vedligeholdelseskravene.

Biologiske behandlingstanke:Hvor grus kommer ind i biologiske tanke, kan det samle sig på bunden, hvilket reducerer den effektive behandlingsvolumen og forstyrrer beluftnings- eller blandeudstyr.

Slambehandling:Grus kan optage nyttig volumen i rådnetanke og øge sliddet på slamhåndterings- og afvandingsudstyr.

Disse problemer udvikler sig ikke i samme hastighed i hver plante. Påvirkningen afhænger af mængden og karakteristika af det indkommende grus, behandlingsprocessen og hvor effektivt det opsamlede materiale fjernes.

Kornkamre med vandret strømning, beluftning og hvirveltype fjerner alle tætte uorganiske partikler, men de bruger forskellige strømningsmønstre for at opnå adskillelse.

1. Kornkammer med horisontalt flow

Et vandret strømningskornkammer er i det væsentlige en bundfældningskanal. Spildevand passerer gennem kanalen med en kontrolleret hastighed, hvilket tillader tungere grus at sætte sig til bunden, mens de fleste lettere organiske faste stoffer forbliver i strømmen.

En typisk enhed omfatter et indløb, et udløb, en bundfældningskanal, strømningskontrolstrukturer og et grusopsamlingsområde. Afhængigt af størrelse og design kan det opsamlede grus fjernes manuelt eller med mekanisk udstyr.

Den største fordel er dens enkle konstruktion. Udfordringen er at opretholde passende strømningsforhold i takt med, at spildevandsstrømmen ændres. For høj hastighed kan føre grus gennem kanalen; utilstrækkelig hastighed kan få uønskede organiske faste stoffer til at bundfælde sig med det.

2. Beluftet gruskammer

Et beluftet gruskammer bruger luftdiffusorer langs den ene side af tanken til at skabe et spiral- eller rullende strømningsmønster.

Denne cirkulation hjælper tæt grus med at sætte sig, samtidig med at mere af det lettere organiske materiale holdes suspenderet. Bevægelsen får også gruspartikler til at gnide mod hinanden, hvilket hjælper med at fjerne noget vedhæftet organisk materiale.

Fedt og flydende materiale kan også fjernes, hvor der findes passende skimmeudstyr.

Beluftede kamre giver kontrol over cirkulationen gennem justering af lufttilførslen. De kræver dog blæsere eller en anden passende luftkilde sammen med den tilhørende energi og vedligeholdelse.

3. Kornkammer af hvirveltype

Et gruskammer af hvirveltypen bruger rotationsflow i en cirkulær tank. Spildevand trænger generelt ind tangentielt og etablerer den nødvendige cirkulation for at adskille grus fra lettere materiale.

Afhængigt af designet hjælper et pumpehjul eller en anden flow-inducerende mekanisme med at opretholde den nødvendige bevægelse. Tætte partikler sætter sig i en grusbeholder, mens lettere organisk materiale har en tendens til at forblive suspenderet og forlade spildevandet.

Opsamlet grus kan fjernes med en gruspumpe eller et luftløftsystem. Nogle enheder inkluderer også grusvask for at reducere mængden af ​​organisk materiale i det opsamlede grus.

Vortex kamre kan passe ind i et relativt kompakt layout. Deres ydeevne afhænger af kammergeometrien, flowområdet, målpartikelstørrelsen og designet af separations- og grusfjernelsesudstyret. Udvælgelsen bør derfor baseres på producentens tekniske data snarere end på et generisk sæt af dimensioner.

Beslutningen afhænger af anlæggets flowhastighed, indflydende karakteristika, tilgængelig plads, påkrævet grusfjernelse og vedligeholdelsesarrangementer.

Et vandret strømningskammer kan passe til et anlæg, hvor et enkelt kanalarrangement er praktisk, og flowet kan styres pålideligt. Et beluftet kammer er værd at overveje, hvor spiralcirkulation og adskillelse af grus fra organisk materiale er vigtigt. En vortex-enhed kan være en god mulighed, hvor pladsen er begrænset, og et passende pakket system er tilgængeligt.

Sammenligningen bør omfatte mere end de oprindelige udstyrsomkostninger. Overvej energiforbrug, fjernelse og bortskaffelse af grus, adgang til vedligeholdelse og konsekvenserne af, at grus passerer nedstrøms enheder.

Et gruskammer er en lille del af den samlede behandlingsproces, men dårlig grusfjernelse kan skabe vedligeholdelsesproblemer i hele anlægget. At vælge en passende type og give en effektiv måde at opsamle og fjerne det bundfældede materiale er lige så vigtigt som selve kammeret.