Rất ít thiết bị có thể chuyển tải nhiều chất ô nhiễm với chi phí vận hành thấp như thiết bị làm sạch sơ cấp. Sau khi sàng lọc và loại bỏ sạn, bể lắng đầu tiên này loại bỏ khoảng 90–95% chất rắn có thể lắng, 40–60% chất rắn lơ lửng và 25–50% BOD5 khỏi nước thải thô trước khi bật một máy thổi khí duy nhất - tiêu chuẩn vận hành được công bố bởi công ty tư vấn nước thải EBS. Trọng lực thực hiện công việc này và mọi thứ ở hạ lưu - sục khí, phân hủy, khử nước - chỉ cần xử lý ít hơn. Đối với các nhóm chỉ định, nâng cấp hoặc xử lý sự cố của bể lắng sơ cấp, ba quyết định sẽ quyết định kết quả: tải thủy lực, cơ chế nạo để di chuyển bùn đã lắng và mức độ kỷ luật của nhà máy trong việc bơm bùn đó trước khi lớp phủ trở nên tự hoại. Hướng dẫn này bao gồm cách thức hoạt động của xe tăng, những con số mà nó sẽ cung cấp và thiết bị đằng sau cả hai.
Máy làm sạch sơ cấp làm gì
Bể lắng sơ cấp là bể lắng ở thượng nguồn giúp giảm nồng độ tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và BOD trước khi xử lý sinh học — định nghĩa được sử dụng trong các tài liệu tham khảo thương mại như Water & Wastes Digest. Nước thải thô đến sau khi sàng lọc và loại bỏ sạn, sau đó di chuyển chậm đến gần như tĩnh lặng: các hạt nặng hơn bồn nước, trong khi dầu, mỡ và các chất nổi khác nổi lên. Lớp lắng được loại bỏ dưới dạng bùn sơ cấp; lớp nổi được hớt đi tạo thành váng; dòng chảy ở giữa được làm rõ qua đập hướng tới giai đoạn tiếp theo.
Trong một điển hình xử lý nước thải đô thị nhà máy, giai đoạn tiếp theo là quy trình sử dụng bùn hoạt tính hoặc màng cố định - và việc vận hành rất tốn kém. Bể sơ cấp là tấm đệm rẻ tiền phía trước nó. Khi xử lý sơ cấp hoạt động kém, máy thổi, thiết bị phân hủy và thiết bị khử nước đều hấp thụ tải trọng bổ sung, đó là lý do tại sao những người vận hành có kinh nghiệm coi bể lắng sơ cấp như một thùng chứa tiền chứ không chỉ là một bể bê tông lớn.
Chất làm rõ sơ cấp và thứ cấp: Phiên bản ngắn
Hai chiếc xe tăng có chung hình dạng nhưng không có cùng một công việc. Thiết bị làm sạch sơ cấp xử lý nước thải thô và thu giữ các chất rắn trơ và hữu cơ bằng trọng lực. Thiết bị làm sạch thứ cấp lắng đọng các bông sinh học được trồng trong bể sục khí, sau đó thường làm đặc nó để quay trở lại quy trình. Các nguồn cấp dữ liệu khác nhau có nghĩa là tải bề mặt khác nhau, nhiệm vụ của máy cạo khác nhau và các chế độ hư hỏng khác nhau, như so sánh biểu thị bên dưới cho thấy.
Cách thức hoạt động của thiết bị làm sạch sơ cấp, từng giai đoạn
Hình dạng khác nhau - bể hình tròn có cánh tay quay, bể hình chữ nhật có dây xích hoặc máy cào giàn - nhưng chuỗi quy trình bên trong có năm bước giống nhau:
- Phân phối. Nước thải đi vào thông qua giếng cấp liệu trung tâm (hoặc kênh đầu vào trên các bể hình chữ nhật) làm giảm vận tốc để bể lắng xuống thay vì khuấy động.
- Giải quyết. Với dòng chảy gần như tĩnh lặng, các hạt nặng hơn nước đạt vận tốc cuối và chìm xuống, tạo thành lớp bùn trên sàn trong khi dầu mỡ nổi lên trên.
- Thu gom bùn. Cánh tay cạo, đầu hút hoặc đường bay quét chăn vào phễu, nơi máy bơm đưa chăn vào để làm dày và khử nước.
- Loại bỏ cặn bã. Một vách ngăn giữ vật liệu nổi trở lại từ đập để người thu gom có thể kéo nó vào máng cặn để xử lý riêng.
- Rút nước thải. Nước đã được lọc sẽ đưa các đập ngoại vi vào thiết bị rửa nước thải với tốc độ đủ thấp để để lại các chất rắn lắng đọng phía sau.
Hình cắt bên dưới cho thấy các bộ phận này nằm trong một thùng hình tròn được dẫn động ngoại vi như thế nào — cấu hình mà hầu hết các nhà máy đô thị sử dụng.
Các con số hiệu suất để giữ xe tăng
Đánh giá thiết bị làm sạch sơ cấp dựa trên ba dải loại bỏ: 90–95% chất rắn lắng được, 40–60% chất rắn lơ lửng và 25–50% tổng BOD5 — phạm vi mà EBS công bố cho các bể sơ cấp hoạt động tốt. Nhiều nhà máy thiết kế loại bỏ khoảng 60% TSS, con số được trích dẫn trong tài liệu tham khảo về thiết kế bể lắng chẳng hạn như Blog Nước thải. Khi hiệu suất đo được giảm xuống dưới các dải này, thủ phạm thường là tải trọng thủy lực, độ sâu của lớp phủ hoặc hao mòn cơ học bên trong bể chứ không phải sinh học ở hạ lưu.
Logic tài chính rất trực tiếp: mọi điểm BOD5 thoát khỏi quá trình xử lý ban đầu sẽ trở thành nhu cầu oxy mà máy thổi phải đáp ứng và mọi điểm TSS sẽ trở thành bùn mà các thiết bị phân hủy và khử nước phải xử lý. Một bể sơ cấp lặng lẽ mất đi 10 điểm TSS sẽ làm tăng chi phí điện, polyme và chi phí xử lý trên toàn bộ nhà máy.
Các thông số thiết kế quyết định kết quả
Một số con số xác định hầu hết các kết quả làm rõ và chúng cũng là những con số mà người mua nên kiểm tra trong bất kỳ đề xuất thiết bị nào.
| tham số | Phạm vi điển hình | Những gì nó kiểm soát |
|---|---|---|
| Tốc độ tràn bề mặt (SOR) | Khoảng 300–1.200 gpd/ft2 | diện tích bề mặt bể; tỷ lệ cao hơn rút ngắn thời gian xử lý và rủi ro mang chất rắn |
| thời gian tạm giam | 1,5–2,5 giờ | Thời gian tiếp xúc để chất rắn lắng được tới lớp bùn |
| Tỷ lệ tràn đập | Khoảng 10.000 gpd/ft đối với cây có công suất tối đa 1 MGD | Thậm chí rút nước thải; tốc độ cao kéo floc qua đập |
| Loại bỏ TSS target | 40–60%, có nhiều thiết kế hướng tới gần 60% | Tải trọng được chuyển sang quá trình sinh học và bể phân hủy |
| Chu trình bơm bùn | Hẹn giờ giữ chăn nông | Ngăn chặn bùn tự hoại, khí hóa và chất rắn tăng lên |
Các phạm vi được tổng hợp từ ghi chú thiết kế thiết bị làm sạch của Blog Nước thải, Kỹ thuật xử lý nước thải của Metcalf & Eddy, Tiêu chuẩn mười bang và tiêu chuẩn vận hành EBS.
Thiết bị giúp bể lắng sơ cấp hoạt động
Giải quyết là miễn phí; giữ cho bể lắng là cơ học. Thiết bị quay bên trong quyết định lớp bùn có nông hay không và cặn có thực sự rời khỏi bể hay không.
Thùng tròn: máy gạt dẫn động trung tâm và dẫn động ngoại vi
Bộ dẫn động trung tâm treo bộ dẫn động của nó trên trụ trung tâm và cào sàn về phía phễu ở giữa — cách bố trí đơn giản nhất dành cho chậu hình tròn cỡ vừa và nhỏ. Đối với các nhà máy muốn bùn sơ cấp dày hơn mà không xây dựng các bể cô đặc riêng biệt, máy cạo bùn và máy làm đặc truyền động trung tâm kết hợp cả hai nhiệm vụ trong một cơ chế quay.
Máy cạo và làm đặc bùn truyền động trung tâm cho lưu vực tròn Thiết bị truyền động trung tâm này cào bùn sàn về phía phễu trung tâm trong các bể tròn dưới 18m, kết hợp cạo và làm đặc trong một cơ chế nên phù hợp với các nhà máy vừa và nhỏ đang tìm kiếm bùn sơ cấp dày hơn. Xem sản phẩm → Các lưu vực đô thị lớn hơn thường dẫn động ngoại vi: một cây cầu nửa nhịp hoặc toàn nhịp chạy trên đường ray trên thành bể, mang các máy nạo hoặc đầu hút ngang qua sàn. Việc đặt bộ truyền động ở vành sẽ giúp tránh mô-men xoắn tâm không thực tế trên các thùng chứa rộng và người vận hành có thể đi bộ qua cầu để kiểm tra trực tiếp độ sâu của lớp phủ và tình trạng đập nước - một cách bố trí được sử dụng trong máy cạo bùn truyền động ngoại vi tiêu chuẩn.
Máy cạo bùn truyền động ngoại vi cho bể tròn lớn Với bộ truyền động được gắn trên cầu ray treo tường, máy cạo này phù hợp với các lưu vực có chiều dài trên 20m, nơi mô men xoắn trung tâm là không thực tế, cho phép người vận hành đi bộ trên cầu để kiểm tra trực tiếp độ sâu của lớp bùn và tình trạng đập. Xem sản phẩm → Chậu hình chữ nhật: giàn cào
Khi bố trí nhà máy theo hình chữ nhật, một máy cào giàn sẽ quét toàn bộ chiều rộng sàn với các cánh cố định vào các giàn di chuyển, đẩy bùn vào phễu ở một đầu trong khi một máy hớt bùn xử lý bề mặt. Nhiệm vụ giống hệt nhau - chăn nông, đập sạch - chỉ dọc theo một đường thẳng.
Máy cào giàn cho bể lắng hình chữ nhật Đối với các bồn hình chữ nhật, giàn cào di động này quét toàn bộ chiều rộng sàn, đẩy bùn về phía các phễu thu gom ở một đầu trong khi có thể tùy chọn hớt cặn bề mặt bằng hoạt động tự động được điều khiển bằng PLC. Xem sản phẩm → Bất cứ thứ gì thu gom bùn, trung tâm chi phí tiếp theo sẽ xử lý nó. Bùn sơ cấp thường được bơm để làm đặc và sau đó được khử nước bằng cơ học; cái nhìn tổng quan bằng ngôn ngữ đơn giản này của một máy ép bùn ép trục vít giải thích các thiết bị thường theo sau. Ở thượng nguồn, màn chắn cơ học và tách sạn vẫn là biện pháp bảo vệ tốt nhất cho bể lắng, vì giẻ rách và sạn mài mòn là những thứ làm hao mòn bộ truyền động của máy cạo.
Các vấn đề thường gặp về máy làm sạch sơ cấp và phản hồi đầu tiên
Hầu hết các khiếu nại chính của cơ quan làm rõ đều liên quan đến bốn vấn đề thường xuyên xảy ra và mỗi vấn đề đều có phản hồi đầu tiên rõ ràng trước khi bất kỳ ai đặt mua thiết bị mới.
Chăn quá sâu, bùn sẽ tự hoại
- Triệu chứng: mùi tự hoại, bọt khí và các khối bùn nổi lên trên bề mặt.
- Cách khắc phục: thắt chặt lịch trình bơm bùn, xác minh mô-men xoắn của lưỡi cạo và độ mòn của lưỡi dao, đồng thời kiểm tra máy bơm theo lưu lượng thiết kế.
Tích tụ cặn bã và dầu mỡ
- Triệu chứng: thảm cặn dày, đập bị tắc và chất rắn nổi trong nước thải chính.
- Cách khắc phục: chạy thiết bị hớt bọt theo lịch trình, giữ cho vách ngăn cặn ngập trong nước và sạch sẽ, đồng thời theo dõi chất thải công nghiệp ở thượng nguồn để tìm chất béo và dầu.
Đoản mạch
- Các triệu chứng: độ sâu lớp phủ không đồng đều, các kênh chuyển động nhanh gần cửa vào và chất lượng nước thải không ổn định.
- Cách khắc phục: kiểm tra vách ngăn đầu vào và cấp liệu tốt, san bằng đập và chạy thử nghiệm thuốc nhuộm để xác nhận đường dẫn dòng chảy thực tế.
Sự tắc nghẽn đập và chất rắn mang theo
- Triệu chứng: có thể nhìn thấy khối bông đi qua thiết bị rửa nước thải và TSS tăng lên trong nước thải sơ cấp.
- Cách khắc phục: làm sạch đập tràn và máng rửa, sau đó so sánh tốc độ tràn bề mặt thực tế với giá trị thiết kế trước khi đổ lỗi cho cơ chế.
