Sedimentační nádrž
Co je sedimentační nádrž?
Sedimentační nádrž je čistící struktura, která odstraňuje suspendované částice hustší než voda prostřednictvím gravitačního usazování. Jedná se o jednu z nejpoužívanějších jednotek v čištění odpadních vod, použitelnou při předčištění, po-biologickém čištění a pokročilém čištění. Princip sedimentace se uplatňuje v:
- Komory na písekk odstranění anorganických nečistot.
- Primární sedimentační nádržek odstranění nerozpuštěných pevných látek a jiných částic.
- Sekundární sedimentační nádržek oddělení aktivovaného kalu od biologicky čištěné odpadní vody.
- Zahušťovací nádržeke koncentraci kalu separací vody.
- Pokročilá léčbaprocesy, kde se koagulanty přidávají do sekundárního odpadu, aby se odstranily zbytkové suspendované pevné látky.
Sedimentační nádrž se skládá z pěti zón:
- Vstupní zóna: Zajišťuje rovnoměrné rozložení průtoku, minimalizuje zkrat-a turbulence a snižuje mrtvé oblasti, aby se zlepšila účinnost nádrže.
- Zóna osídlení(Čistící zóna): Tam, kde se usazovatelné částice oddělují od odpadní vody.
- Kalová zóna: Pro skladování, koncentraci a vypouštění usazeného kalu.
- Vyrovnávací zóna: Odděluje usazovací a kalovou zónu, aby se zabránilo resuspenzi usazených částic v důsledku poruch proudění.
- Výstupní zóna: Shromažďuje vyčištěnou vodu při zachování rovnoměrných podmínek proudění.
Jak funguje sedimentační nádrž?
Sedimentační nádrže fungují na principu, že částice s arychlost usazování větší než rychlost proudění směrem nahoruvody (nebo jejichž doba usazování je kratší než hydraulická retenční doba) se oddělí od proudu.
V ideální sedimentační nádrži závisí účinnost čištění pouze narychlost zatížení povrchu(tj. povrch nádrže), nikoli hloubka. Hloubka nádrže je relevantní pouze pro skladování kalu, prevenci vymývání a dobu zdržení. V praktických nádržích s nepřetržitým-průtokem však:
- Částice s rychlostí usazovánínižší než rychlost proudění směrem nahoru(způsobené přepadem jezu) jsou unášeny.
- Částice s rychlostí usazovánírovná rychlosti proudění směrem nahoruzůstat pozastavena.
- Pouze částice s rychlostí usazovánívyšší než rychlost proudění směrem nahoruusadit.
Doba, po kterou se částice usadí na dně, souvisí s hydraulickou dobou zdržení, která je ovlivněna hloubkou nádrže. teoretickymělčí nádrže umožňují rychlejší usazení, která je základem pro technologie mělké sedimentace jako ješikmé deskové nebo trubkové usazovače. Nárazníková zóna mezi usazovací a kalovou zónou zabraňuje dalšímu vzestupu resuspendovaných částic tím, že podporuje opětovné usazování prostřednictvím srážek částic.
Jaké jsou běžné typy sedimentačních nádrží? Jejich výhody, nevýhody a aplikace.
Podle směru proudění se sedimentační nádrže dělí na:
- Horizontální průtokové sedimentační nádrže
- Radiální průtokové sedimentační nádrže
- Sedimentační nádrže s vertikálním průtokem
- Nakloněné usazovače desek/trubek(vyvinuté na základě „teorie mělké hloubky“).
Výhody, nevýhody a aplikace každého typu jsou shrnuty v tabulce níže:
| Porovnání výkonu běžných sedimentačních nádrží | |||||
| Typ | Výhody | Nevýhody | Aplikace | ||
| Horizontální tok |
1. Vysoká účinnost sedimentace 2. Silná adaptabilita na rázové zatížení a změny teploty |
1. Nerovnoměrný rozvod vody, nespojité vypouštění kalu 2. Vypouštění kalu z více-násypek vyžaduje samostatné potrubí pro každou násypku (vysoká provozní náročnost) 3. Škrabky řetězu jsou náchylné ke korozi ponořených součástí |
1. Vhodné pro oblasti s vysokou hladinou podzemní vody a špatnými geologickými podmínkami 2. Použitelné pro velké, střední a malé čistírny odpadních vod |
||
| Radiální proudění |
1. Mechanické vypouštění kalu se standardizovaným vybavením, snadná údržba 2. Stabilní provozní výkon |
1. Složité mechanické zařízení na vypouštění kalu 2. Vysoké požadavky na kvalitu stavby |
1. Vhodné pro oblasti s vysokou hladinou podzemní vody 2. Použitelné pro velké a střední-čističky odpadních vod |
||
| Vertikální tok |
1. Pohodlné vypouštění kalu a jednoduché řízení 2. Malá stopa |
1. Velká hloubka, obtížná konstrukce a vysoké náklady 2. Špatná adaptabilita na rázové zatížení a změny teploty 3. Omezený průměr nádrže, aby se zabránilo nerovnoměrné distribuci vody |
Vhodné pro malé čistírny odpadních vod | ||
| Nakloněná deska/trubka |
1. Vysoká rychlost hydraulického zatížení a účinnost 2. Krátký retenční čas a malý půdorys |
1. Složitá struktura, náchylná k ucpání, vyžaduje pravidelnou výměnu desek/trub 2. Nižší tolerance k vysokému pevnému zatížení a rázovému zatížení; vyžaduje zařízení na mytí povrchů |
1. Vhodné pro střední a malé čistírny odpadních vod 2. Dovybavení stávajících sedimentačních nádrží za účelem zvýšení kapacity |
||