עמוק עמוק לתוך הידוליקים של מסננים טריקלינג ואת ההשפעה שלהם על טיפול שפכים

מסננים מקרטעים היו אבן הפינה של טיפול במים ביולוגיים של פסולת במשך יותר ממאה שנים, המציע שיטה אמינה ויעילה לאנרגיה להסרת אבקנים אורגניים. בעוד העיקרון של מתן פסולת למים כדי להערים על מיטה של מיקרואורגניזמים הוא פשוט, ההנדסה המבטיחה טיפול עקבי ויעיל הוא מושרש עמוק בתוך הידראולים.

מה הם פילטרים?

מסנני טריקלינג הם כורים ביולוגיים קבועים-סרטים. במערכות אלה, מופץ מים משפכים מעל מיטה של אמצעי תקשורת - סלע מרוסס או slag, אבל יותר נפוץ היום, מדיה פלסטית מובנה. a biofilm של מיקרואורגניזמים אירוביים מצורף אל פני השטח התקשורתי. כמו המים פסולת percolates מטה, הוא מגע עם biofilm, המאפשר המיקרואורגניזמים לספוג ולתמבורגר את החומר האורגני לתוך תהליך חמצן נוסף, הוא ממונע אווירי, הוא ממונע, הוא ממונע אווירי, הוא ממונע, מחוסם פחמן דו-חמצני, והוא מסופק באמצעות פחמן דו-חמצני, והוא מסופק באמצעות פחמן דו-חמצני, 000 טבעי, 000, 000, 000, 000.

מסננים מודרניים משמשים לעתים קרובות בשילוב עם שלבים אחרים טיפול, כגון סימנטציה ראשונית ובהירות משנית, כחלק מרכבת טיפול מקיפה.הם מוערכים במיוחד עבור הפשטות שלהם, צריכת אנרגיה נמוכה (לא מפוצץים של אנרגיה נדרשים), ויכולת להתמודד עם עומסים הידראוליים ואורגניים.יעילות של מסנן מסובכות על שמירה על סרט בריא, פעיל ולהבטיח כי כל חלק של מיטה נשלטת לחלוטין.

התפקיד של hydroulics בטריק מסננים

הידרולקים מגדירים כיצד מים זורמים דרך מסנן.כל פרמטר - שיעור היישום, שיטת ההפצה, המאפיינים ניקוז, ואת אינטראקציה מים אוויר-אוויר בתוך החללים - משפיע על התהליך הביולוגי.המטרה הידראולית היא למקסם את הקשר בין פסולת לבין ביופיל תוך מניעת חשיבה מוגזמת, תקשור או יבש של התקשורת.

משטר הזרימה באמצעות מסנן מסובך הוא בדרך כלל מונחה כוח הכבידה, עם מים פסולת נעים כמו סרט דק או כמו טיפות על התקשורת.זה יוצר אזור גדול בין-גזעי להעברה המונית. עם זאת, הידראולים אינם אחידים: זרימה יכולה להיות laminar בסרטים דקים מאוד או להפוך לטרגן גבוה יותר.

המונחים:

שיעור ההטעה הידראולי (HLR) הוא נפח של פסולת מי מיושם לכל שטח של משטח מסנן זמן ליחידה, בדרך כלל בא גלונים ליום ברגל רבוע (gpd /ft2) או מטר ליום (m/d) זה עיצוב בסיסי ופרמטר תפעולי. תקן HLR עבור מסנני מתכת מפרשי אבן בין 1 ל 4 gpd / ft2, בעוד עבור מדיה פלסטית זה יכול להיות 10 / ft גבוה יותר.

(FLT:0) העלאת קצב טעינה הידראולי אופטימלי הוא קריטי.BuildFLT ( 1 נמוך מדי קצב יכול להוביל לא מספיק רטוב של התקשורת, מה שגורם ל- biofilm להתייבש ול detach, אשר מפחית את יכולת הטיפול ויכול להוביל לבעיות ריח.יותר מדי גבוה מדי שיעור עלייה של מסנן, הגדלת השכבה ההידראולית על הביופילם, גורם להפחתה מופרזת, ולהפחית את זמן לחץ הדם האורגני גם אם הוא בטוח יותר.

עומס אורגני ועומס הידרוקולי

בעוד טעינה הידראולית מודדת את נפח המים, קצב טעינה אורגני (OLR) מודד את המסה של חומר הידראולי (בדרך כלל BOD או TSS) החל נפח יחידה של מדיה ליום.שניים אלה קשורים זה לזה, אך לא אותו הדבר. מסנן יכול לחוות עומס הידראולי גבוה עם עומס אורגני נמוך (למשל, במהלך אירועי סערה) או עומס הידראולי נמוך עם עומס אורגני גבוה (למשל, במהלך פריקה גבוהה של פעילות גופנית), יש השפעה מספקת על ידי תפקוד CRMIUMFIC).

הנחיות עיצוב מודרני רבות להשתמש גם שיעורי טעינה כדי להגדיר מעטפות הפעלה.לדוגמה, מסנן אבן סטנדרטי טיפוסי יכול להיות טעינה אורגנית של 5-25 lb BOD / 1,000 רגל 3 / יום ו HLR של 1-4 gpd /ft2. הפעלה מחוץ לטווחים אלה ללא תכונות עיצוב כפיית (כגון תיקון) יכול להוביל לביצועים או כשל.

מערכות הפצה

חלוקת מים אחידים על פני השטח המסנן כולו היא FLT:0 [השיקול ההידראולי החשוב ביותר]: ללא הפצה, כמה אזורים של התקשורת נעשים מוגזמים בעוד אחרים נשארים יבשים.התחומים יבשים אין פעילות ביו-סרטמית, בזבוז נפח תקשורת יקר וצמצום יכולת הטיפול הכוללת.

כמה מערכות הפצה פותחו כדי להשיג זרימה אחידה:

• (FLT:0) רומטרי Distributors: FIRLT:1) המערכת הנפוצה ביותר עבור מסננים גדולים יותר. A רוטטציה זרוע (או מספר הזרועות) עם nozzles מפיץ מים פסולת כמו הזרוע מסתובבת מעל המיטה.הסיבוב מונע על ידי כוח התגובה של מטוס המים או על ידי עיצוב הידרובי חשמלי.
• (FLT:0)Fixed Nozzle Systems:FearLT:1 בשימוש בצמחים קטנים או החבילה.רשת של נביטים ריסוס קבוע או טפטוף חלים על פסולת על פני התקשורת, בעוד פשוט יותר, הם יכולים להיות נוטים לכריתת מים ודורשים איזון הידראולי זהה כדי להבטיח שכל נושל יספק את אותה זרימה.
• (FLT:0) ביצוע סיפוני:FLT:1 עבור פעילות לסירוגין.חדר אחפון ממלא עם שפכים ולאחר מכן פריקה במהירות באמצעות מערכת הפצה, מתן דופק של זרימה כי לחול את המסנן ומסייע לשלוט עובי ביופיל.העיצוב הידראולי של הסימפוני (זמן פילא, הפסקת) הוא קריטי לשמור על מרווחי פלוש עקביים.

ללא קשר למערכת, מעצבים חייבים לשקול אובדן ראש על פני ההתפלגות ו nozzles כדי להבטיח זרימה שווה.מחשב מודלים ובדיקת שדה (למשל, מדידה עומק היישום מעבר לסנן) הם כעת שיטות סטנדרטיות כדי לייעל את ההפצה.

זמן החזרה וזמן מגע

זמן שימור הידרוקולי (HRT) במסנן מסובך הוא הזמן הממוצע ששפכים נמצאים בתקשורת המסנן.זה מחושב כנפח של ריקנים בתקשורת המחולקים על ידי זמן זרימה.מגע, לעתים קרובות יותר רלוונטי עבור קינטיקה טיפול, הוא הזמן האמיתי שהפסולת נמצאת במגע עם biofilm.

זמן שמירה ארוך יותר מאפשר חמצון ביולוגי שלם יותר, אבל זה גם מפחית את הפלט הידראולי של המסנן, הדורש נפח תקשורת גדול יותר עבור אותה זרימה. HRT אופטימלי הוא איזון: מספיק זמן כדי להשיג את האיכות המועילה הנדרשת (למשל, 85% BOD הסרת) אבל קצר מספיק כדי לשמור על מסנן כלכלי בגודל של פילטרים סטנדרטיים, H הוא בדרך כלל בטווח של 5RT, 000 דקות).

השפעה של עיצוב הידרוקולי על ביצועי טיפול במים

הפרמטרים ההידראוליים שנדונו לעיל משפיעים ישירות על תוצאות הטיפול: הסרת BOD, ניטרציה, הפרדה מוצקה ויציבות תהליכים כוללת.הבנת השפעות אלה מאפשרת למפעילים לכוון את המערכת לביצועים מקסימליים.

BOD Removal ו- Substrate Transport

הסרת ה- BOD היא נשלטת על ידי העברת המוני של מולקולות אורגניות מן הנוזל הגדול ל- biofilm. hydroulics השפעה על העברה המונית זו.בשיעורי זרימה נמוכה, הסרט הנוזל הוא דק, ודיפוזיה הוא מנגנון התחבורה העיקרי.בשיעורי זרימה גבוהים יותר, הסרט הופך להיות יותר סוער, שיפור תחבורה משולבת ל- biofilm. עם זאת, אם זרימת יתר על המידה, הזמן הופך להפחתה קצרה מדי, אך הוא מאפשר לחץ דם גבוה מדי, אך גם כן, אך ורק על ידי לחץ מתכתי, אך הוא איטי מדי, אך הוא מאפשר לחץ דם גבוה מדי, אך גם על ידי לחץ דם גבוה מדי, אך מאפשר לחץ דם גבוה מדי, אך מאפשר לחץ דם גבוה מדי, אך הוא מאפשר לחץ דם גבוה מדי, אך גם על ידי לחץ דם גבוה מדי, אך גם על ידי לחץ דם גבוה מדי, אך גם על ידי לחץ דם גבוה מדי, אך גם על ידי לחץ דם גבוה מדי, אך מאפשר לחץ דם גבוה מדי, אך מאפשר לחץ דם גבוה מדי, אך גם על ידי לחץ דם גבוה מדי, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, היא מאפשר לחץ דם גבוה מדי, היא מאפשר לחץ דם גבוה מדי, עם זאת, עם זאת, אך גם ירידה מהירה מדי,

(FLT:0) RecirculationFLT:1 של טיפול חוזר לסינון אינלט היא אסטרטגיה הידראולית נפוצה לשיפור ביצועים. Recirculation מגביר את העומס הידראולי ללא הגדלת העומס האורגני, אשר משפר את הרטובה ויכול לשפר את הסרת BOD.זה גם מלוטש את הכוח הנכנס ומספק קידוד של microorganisms.

ניטרינג

(ההחמצן הביולוגי של אמוניה לניטראט - רגיש יותר מהסרת BOD לתנאים הידראוליים. Nitrifying חיידקים הם איטיים יותר ודורשים זמני שימור ארוכים יותר. עבור ניטרציה משמעותית, מסננים מסובכים חייבים להיות מעוצבים עם טעינה הידראולית נמוכה יותר ומדיה עמוקה יותר כדי לספק מספיק זמן מגע.

מערכות מודרניות לפעמים מסננים ניטרינג בשלב הראשון להסרת פחמן ב- HLR גבוה יותר ובשלב השני ב- HLR נמוך יותר עבור ניטרציה.ה הידראוליות של כל שלב יש לתכנן באופן עצמאי כדי לעמוד בדרישות הביולוגיות.

Clogging, פונדינג ו- Biofilm control

אחת הבעיות התפעוליות הנפוצות ביותר במסננים מסובכים היא clogging, שבו חסר התקשורת מתמלאים בביופיל עודף, מוצקות, או פסולת. זה גורם להרהר - מים על פני השטח המסנן - אשר מגבילים באופן חמור העברת חמצן ויכול ליצור תנאים אנירוביים וריח. עיצוב הידרוקולי ממלא תפקיד מרכזי במניעה וניהול clogging.

עומס הידראולי גבוה מגביר את הלחץ על biofilm, קידום חיתוך (השמדה טבעית) ומניעת הצטברות biofilm מוגזמת. לסירוגין dosing ו Flushing מחזורים (באמצעות הדופקים גבוהים) יכול גם לעזור לשלוט ביומסה.עבור מסננים רוק, מנוחה תקופתית (אפשר מסנן נייד לנקז לחלוטין) יכול לעזור יבש ומינרלים עודף ביופילם, פעם מוביל לשקה מיידית, כגון מתחמי, כגון לחץ, או ירידה, אם יש צורך בזמן מתכתי, או ירידה, כגון, או ירידה, אם יש צורך בזמן אימון, או ירידה, או ירידה, או ירידה, אם יש צורך מיידי, אם יש צורך, אם יש צורך חיתוך, אם יש צורך, או ירידה בינונית, אם יש צורך, או ירידה בינונית, אם יש צורך, אם יש צורך חיתוך, או ירידה, או ירידה בינונית, או ירידה, אם יש צורך, אם יש צורך חיתוך, או ירידה, אם יש צורך, או ירידה, או ירידה, אם יש צורך בזמן חיתוך לאחור, או ירידה, אם זה אפשרי, אם יש צורך חיתוך לאחור, או ירידה בינונית, אם יש צורך, אם יש צורך, או ירידה, או ירידה, אם יש צורך, אם יש צורך, אם יש צורך חיתוך לאחור, אם יש צורך, אם יש צורך חיתוך

הבחירה של אמצעי התקשורת משפיעה גם על נטייה לחיתוך.מדיה פלסטית עם חללים פתוחים גדולים (95%+ רִיק) היא הרבה פחות נוטה לכריתת יותר מאשר אמצעי מתכת.עם זאת, אפילו מסננים מפלסטיק יכולים להתחסן אם ההטעינה הידראולית נמוכה מדי כדי לשמור על biofilm רזה, או אם הפסולת מכילה גריז גבוה או מוצקות לדבוק בתקשורת.

טמפרטורה ואפקטים הידרוקוליים

הטמפרטורה משפיעה על עומק המים, אשר משפיע ישירות על הידראולים.מים קרים יותר מולקווס, צמצום שערי זרימת הדם ולהגדיל את עובי הסרט הנוזלי על המדיה.זה יכול להגדיל את זמן מגע מעט אבל גם מפחית העברת חמצן בשל ירידה במשקל. שפכים חם זורם בקלות רבה יותר אבל יכול להוביל לפעילות ביולוגית גבוהה יותר וצמיחה ביולוגית מהירה יותר, שעלולה לגרום להפחתה אם קצב הטעינה מוגברת של טמפרטורה יכול להפחית את הפחתת ההתאמות.

התקדמות באופטימיזציה hydroulic

עיצוב סינון מודרני עבר הרבה מעבר למיטה פשוטה אבן עם בקרה ידנית.התקדמות בחומרים, ניטור ושליטה אפשרו למהנדסים לדחוף את הגבולות הידראוליים תוך שמירה על יעילות טיפול יוצאת דופן.

Fluid Dynamics (CFD) Modeling

CFD משמש כעת כדי לדמות זרימה של נוזל בתוך מדיה סינון מסובכים, לחזות אחידות הפצה, אופטימיזציה מיקום nozzle, לנתח אינטראקציות אוויר-מים.מעצבים יכולים להעריך צורות מדיה שונות וגדלים כדי למקסם את אזור מגע תוך צמצום אובדן ראש. CFD עוזר לזהות ולתקן ליקויים הידראוליים לפני הבנייה, חיסכון בעלויות תפעוליות משמעותיות.

מגוון מהיר Distributors ו- Adaptive control

במקום זרועות רוטאריות מהירות קבועות, מסננים מודרניים משתמשים בכוננים משתנים- ⁇ (VFDs) אשר מתאמת מהירות הסיבוב בהתבסס על קצב זרימה נכנס או איכות מלוטשת.זה FLT:0adaptive controlFLT:1 מבטיח הפצה אחידה בטווח רחב של אלגוריתמים, מזרימת לילה נמוכה ועד לארועי סערה.

עיצובים מדיה משופרים

מדיה פלסטית ממוצבת כבר מונדס עם תכונות הידראוליות ספציפיות: יחס ריק גבוה, שטח משטח ספציפי גבוה (100–300 m2 / m3), וייעל ערוצי זרימה כי לקדם זרימת סרט דק. עיצובים מושפע צלב ליצור שילוב נקודות ולמנוע את המים לרוץ ישר למטה. אלה מדיה זו מאפשרת שיעורי טעינה הידראולית גבוהה משמעותית (עד 10 gpd /ft2 או יותר) תוך שמירה על יעילות, צמצום טביעת הרגל של מסנן.

אנרגיה יעילה ואסטרטגיות התחדשות

מכיוון שפילטרים מסובכים תלויים בקונפדרציה אווירית טבעית, צריכת האנרגיה היא בעיקר לשאיבה את המים מהסכום לפיצול.על ידי אופטימיזציה של משאבה ואסטרטגיה של בידוד, ניתן למזער את השימוש באנרגיה.לדוגמה, באמצעות משאבות מהירות משתנה כדי להתאים לדרישות זרימה, ולהשתמש בשיקום כוח הכבידה במידת האפשר, מצמצם את מתקני האנרגיה שהותקנו עד 30 LT5, לעומת מגבלות כוח ישנות יותר.

מסקנה

ההידראולית של מסננים מסובכים הרבה יותר מאשר דאגה פשוטה של צנרת - הם מנגנון שליטה בסיסי לטיפול בשפכים ביולוגיים.מחלוקת זרימת הדם לניהול עובי ביופילם, כל החלטה הידראולית משפיעה על הבריאות וביצועים של הקהילה המיקרוביאלית.עיצוב תקין ומבצע של שיעורי טעינה הידראוליים, מערכות הפצה אחידה, ויחסי תגמול הם הכרחיים להשגת איכות עקבית, למנוע את ההשפעות של פיתוח יעיל יותר של שיטות טיפול מתקדמות.

(ב) עיין ב-[[1924]] ב[[1924]], ב[[1924]], ב[[1924]], ב[[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]