Sådan vælger du en dyk recirkulationspumpe til spildevandsbehandling

I almindelige biologiske nitrogenfjernelsesprocesser i spildevandsbehandling, såsom A²/O, oxidationsgrøfter og modificerede SBR-processer, er nitrifikationsvæskerecirkulationspumpen et centralt stykke udstyr til at opretholde stabile total nitrogen (TN) niveauer. Dette udstyr er kendetegnet ved en høj strømningshastighed og lav løftehøjde og er primært ansvarlig for at transportere den nitrat-rige blanding fra den aerobe zone til den iltfattige zone og derved tilvejebringe substrat til denitrifikation.

Et almindeligt problem, man støder på i drift og vedligeholdelse af spildevandsrensningsanlæg, er, at på trods af præcis kulstofkildedosering, stabil opløst oxygen (DO) kontrol under 0,5 mg/L i den anoxiske tank og ellers normale procesparametre, forbliver spildevandet TN konstant højt eller svinger betydeligt. Omfattende -undersøgelser på stedet har afsløret, at mange sådanne fejl er forårsaget af forkert pumpevalg, ikke-standardinstallation eller utilstrækkelig vedligeholdelse af nitrifikationsvæske-recirkulationspumpen. Disse problemer kan resultere i utilstrækkelig returstrøm og overdreven iltindblanding i returvæsken, forstyrre det anoxiske denitrifikationsmiljø og direkte reducere effektiviteten af ​​nitrogenfjernelse.

Så hvordan vælger du en passende dyk recirkulationspumpe?

Biologisk nitrogenfjernelse består af to kernetrin: nitrifikation og denitrifikation. Effektiviteten af ​​forbindelsen mellem disse to trin bestemmer direkte den totale nitrogenkoncentration i spildevandet. Nitrifikationsvæske-recirkulationspumpen er den væsentlige bærer, der forbinder disse to processer.

Første trin er aerob nitrifikation, hvor aerobe mikroorganismer omdanner ammoniak nitrogen i spildevandet til nitrater og nitritter i den aerobe tank. Det andet trin er iltfri denitrifikation, hvor iltfattige mikroorganismer reducerer nitrater til nitrogengas i den iltfattige tank, hvorved der opnås total nitrogenfjernelse.

Kerneopgaven for nitrifikationsvæske-recirkulationspumpen er stabilt at transportere den nitrat-rige aktiverede slamblanding fra den aerobe zone til den anoxiske zone ved et lavt niveau af reoxygenering, hvilket giver tilstrækkeligt reaktionssubstrat til denitrificerende bakterier. Hvis udstyret er underdimensioneret, funktionsfejl, eller iltindholdet i returvæsken er for højt, kan nitrater ophobes i den aerobe zone, denitrifikationsreaktionen kan hæmmes i den iltfattige zone, og den totale nitrogenkoncentration i spildevandet kan i sidste ende overstige den påkrævede standard.

Kerneprincipperne for valg af en recirkulationspumpe for nitrifikationsvæske kan opsummeres som følger:høj flowhastighed, lav løftehøjde, forebyggelse af reoxygenering og slidstyrke. Præcis udvælgelse kræver overvejelse af fem dimensioner: flowhastighed, løftehøjde, pumpetype, materiale og understøttende konfigurationer, samtidig med at der tages hensyn til stabilitet, energieffektivitet og holdbarhed.

Returstrømningshastigheden bestemmes af procesreturforholdet. For kommunalt spildevand er det typiske afkastforhold 100-400%. For industrispildevand bør returforholdet justeres i henhold til den indgående samlede nitrogenbelastning og de krævede udledningsstandarder for spildevand.

Kerneberegningsformlen er:

Returstrømningshastighed=Øjeblikkelig strømningshastighed × Returforhold

Praktiske retningslinjer for udvælgelse:Brug den maksimale strømningshastighed som beregningsgrundlag. Udvælgelse baseret udelukkende på den gennemsnitlige daglige flowhastighed bør strengt undgås, da dette kan resultere i utilstrækkelig recirkulation under høje-belastningsforhold.

Der bør reserveres en driftsmargin på 10-20 % baseret på den beregnede flowhastighed for at kompensere for flowtab forårsaget af rørskalering og biofilmakkumulering.

Et hastighedskontrolsystem med variabel-frekvens anbefales som standardkonfiguration, der tillader trinløs hastighedsregulering fra 0 % til 100 %. Dette gør det muligt at justere recirkulationsflowhastigheden dynamisk i overensstemmelse med udsving i vandkvalitet og -mængde, hvilket gør det muligt for systemet at tilpasse sig både lav-belastning og høj-belastning og samtidig reducere udstyrets energiforbrug.

Eksempel:For et spildevandsrensningsanlæg med en maksimal indstrømningshastighed på 100 m³/h og et påkrævet recirkulationsforhold på 200 % for at opnå høj-standard denitrifikation, bør den valgte pumpe have en flowhastighed påmindst 220 m³/h, inklusive en driftsmargin på 20 %.

Recirkulation af nitrifikationsvæske er typisk en påføring med lavt-hoved. Den gældende løftehøjde er generelt kun 0,8-3 m, og for nogle store tanke overstiger den ikke 5 m. Undgå blindt at vælge høje-pumper.

For stort løftehøjde kan resultere i reduceret effektivt flow, øget energiforbrug og accelereret slid på pumpehjulet forårsaget af ugunstige driftsforhold. Det kan også øge risikoen for geniltning i returvæsken.

Nøjagtig trykhøjdeberegning skal omfatte følgende tre komponenter sammen med en sikkerhedsmargin på 1-2 m for at imødekomme langsigtede driftsmodstandstab:

Statisk hoved:Den faktiske forskel i væskeniveau mellem de aerobe og anoxiske tanke.

Friktionsmodstand:Strømningsmodstanden for mediet svarende til rørlængden og diameteren.

Lokal modstand:Den kombinerede modstand forårsaget af komponenter som væggennemføringer, ventiler, T-stykker, albuer og koblingsbaser.

Dyk-recirkulationspumper (gennem-væg-/interne returpumper) er den foretrukne pumpetype til denne applikation. Deres kernefordele matcher nøje de operationelle krav.

De har en stabil struktur uden lang-skaftslid og har et automatisk koblingsinstallationsdesign, hvilket gør løft og vedligeholdelse bekvemt. De har også lave driftsomkostninger og brede flowpassager, der giver stærk faststof-håndteringskapacitet, hvilket muliggør stabil transport af høj-faststofaktiverede slamblandinger, samtidig med at risikoen for tilstopning forårsaget af fibre og slam urenheder reduceres.

Ydermere hjælper fremragende tætningsydelse og stabilt hydraulisk flow med at forhindre hvirveldannelse, luftindtrængning og lækage. Dette reducerer opløst ilt i returvæsken ved kilden, opretholder et stabilt procesmiljø i den anoxiske tank og undgår den overdrevne reoxygenering forbundet med konventionelle pumper.

Nitrifikationsopløsninger indeholder nitrater og nitritter og i nogle tilfælde spormængder af svovlbrinte. De udviser derfor både ætsende egenskaber og slibende virkninger forårsaget af suspenderede faste stoffer. Materialet skal vælges i henhold til den specifikke vandkvalitet for at forlænge udstyrets levetid.

Til ætsende industrispildevand,304/316L rustfrit stål eller duplex rustfrit stålanbefales som hovedlegemets materiale.

Til særlige forhold, hvor mediumtemperaturen overstiger 40 grader, anH-klasse isoleret motorer påkrævet for at imødekomme driftsforhold med-høje temperaturer.

Konfiguration er grundlæggende for stabil udstyrsdrift og bør ikke kompromitteres. Kernekonfigurationskravene er som følger:

Forseglingssystem:Standardkonfigurationen inkluderer dobbelte mekaniske tætninger og et uafhængigt oliekammer. Oliekammeret har flere funktioner, herunder smøring, køling og lækageforebyggelse, der hjælper med at forhindre spildevand i at trænge ind i motoren.

Motorbeskyttelse:Beskyttelsesklassificering Større end eller lig med IP68, velegnet til-langvarig nedsænket drift; isolationsklasse Større end eller lig med F; indbygget- PTC-termistor til real-overvågning af motortemperaturstigning; og automatisk overbelastningsbeskyttelse.

Udstyrskonfiguration:Følg nøje N+1-sikkerhedskopieringsprincippet. Hvert system bør have ikke færre end to enheder: én driftspumpe og én standby-pumpe, hvilket forhindrer procesafbrydelse forårsaget af udstyrsnedlukning eller flowafbrydelse.

Sikkerhedsbeskyttelse:Udstyret skal være udstyret med beskyttelse mod overbelastning, fase-tab og lavt-væske-niveau tør-beskyttelse for at imødekomme udsving i driftsforholdene.