Mga Grit Chamber sa Wastewater Treatment: Mga Uri, Disenyo, at Gabay sa Pagpapanatili

Isipin ang isang operator na nagbubukas ng digester hatch at nakahanap ng ilang sentimetro ng buhangin na bumabalot sa ilalim. Naka-iskedyul na ang desludging crew, bahagyang nakabaon ang mga gas mixing nozzle, at ang tanong na walang itinatanong nang malakas ay kung gaano katagal na naipon ang grit na iyon. Sa karamihan ng mga halaman, ang sagot ay nagsisimula sa headworks, kung saan ang isang grit chamber ay maaaring maliit ang laki, haydroliko na overload, o tahimik na na-bypass sa panahon ng pagpapanatili. Ang wastong idinisenyong sistema ng pag-aalis ng grit ay ang pinakamurang insurance na mabibili ng planta ng paggamot, dahil pinoprotektahan nito ang bawat pump, diffuser, heat exchanger, at dewatering machine sa ibaba ng agos. Ipinapaliwanag ng artikulong ito kung ano ang ginagawa ng mga grit chamber, kung paano gumagana ang mga ito, ang tatlong pangunahing uri, ang mga salik ng disenyo na pinakamahalaga, at ang mga praktikal na tanong ng mga operator kapag kailangan nila ng maaasahang sistema.

Ano ang Grit Chamber at Bakit Mahalaga ang Grit?

Ang grit chamber ay isang pre-treatment unit na nag-aalis ng mabibigat na inorganic na solid—buhangin, graba, kabibi, buto ng buto, coffee ground, buto, at mga fragment ng salamin—sa pamamagitan ng pagpayag sa mga ito na tumira habang ang organic fraction ay nananatiling nakasuspinde. Ang Grit ay tinukoy sa mga termino ng disenyo sa pamamagitan ng laki at density ng butil: mga particle ng mineral mula sa humigit-kumulang 0.15 hanggang 0.21 mm pataas, na may tiyak na gravity na malapit sa 2.65, ang halaga ng quartz sand.

Ang grit ay hindi bumababa sa loob ng isang planta ng paggamot. Naiipon lang. Ang mga pangunahing clarifier ay nagkakaroon ng mga siksik na deposito sa ilalim, ang mga fine-bubble diffuser ay nababad hanggang sa masira ang kanilang mga lamad, ang mga linya ng putik ay napuputol sa mga liko, at ang mga anaerobic digester ay nawawala ang magagamit na volume sa isang layer ng buhangin na walang biological na proseso ang maaaring masira. Sa malalang kaso, ang grit ay umaabot sa mga belt press, centrifuges, at screw press, na ginagawang isang maintenance event ang nakagawiang polymer conditioning.

• Abrasive wear sa pump impellers at volutes, lalo na sa grit-handling at return-sludge pump station;
• Pagbara ng sludge transfer at mga linya ng biogas;
• Pagkawala ng epektibong kapasidad sa mga aeration tank at digester;
• Ang mga patay na zone na kumukuha ng mga organiko, nagiging septic, at nagdudulot ng mga reklamo sa amoy.

Dahil dahan-dahang umuunlad ang pinsala, kadalasang mali ang pagkabasa ng mga problema sa grit bilang mga depekto sa kagamitan. Ang isang scraper na paulit-ulit na nasusunog, o isang pump na patuloy na nawawalan ng kahusayan, ay maaaring pinoproseso lamang ang mga kahihinatnan ng isang overloaded na silid.

Paano Gumagana ang Grit Chambers

Ang pag-alis ng butil ay isang proseso ng pag-uuri ng gravity. Ang taga-disenyo ay pumipili ng target na laki ng butil—karaniwang 0.21 mm para sa mga proyekto ng munisipyo—at pinapanatili ang mga kondisyon ng daloy na hinahayaan ang mga particle ng ganoong laki na tumira sa sahig habang ang mas magaan na mga organikong solido, na may partikular na gravity na malapit sa 1.0, ay nananatiling nasa loob. Sa pagsasagawa, ang average na forward velocity ay kinokontrol malapit sa 0.3 m/s sa horizontal-flow channel, habang ang aerated at vortex na mga disenyo ay gumagamit ng spiral o tangential flow pattern upang lumikha ng katulad na paghihiwalay na may ibang hydraulic approach.

Ang nakolektang grit ay dumudulas o nasimot sa isang labangan o hopper sa sahig ng silid, pagkatapos ay dinadala sa isang hakbang sa paghihiwalay at paghuhugas. Sa isang vortex chamber, ang hopper ay nakaupo sa gitna ng tangke, kung saan ang pag-ikot ng paggalaw ay bumagal at ang pinakamabigat na materyal ay bumababa.

Mga Uri ng Grit Chambers

Horizontal-Flow Grit Chambers

Ang mga horizontal-flow channel, na tinatawag ding velocity-controlled grit chamber, ay nagpapanatili ng wastewater na umuusad sa humigit-kumulang 0.3 m/s. Sa bilis na iyon, ang buhangin sa hanay na 0.2 hanggang 0.3 mm ay namumuo habang dinadala ang mga organiko. Ang silid ay mahaba at hugis-parihaba, na may proporsyonal na weir o isang Parshall flume sa itaas ng agos upang panatilihing matatag ang bilis sa isang malawak na hanay ng daloy. Ang pangunahing bentahe ay ang pagiging simple at mababang paggamit ng enerhiya; ang pangunahing gastos ay bakas ng paa at ang pangangailangan para sa tumpak na kontrol ng haydroliko.

Aerated Grit Chambers

Ang mga aerated chamber ay mga hugis-parihaba na tangke na may linya ng mga diffuser sa isang gilid. Ang tumataas na mga bula ay nag-uudyok ng spiral roll na nagpapanatili ng organikong bagay sa pagsususpinde habang ang mas mabibigat na grit ay naninirahan sa katapat na dingding. Ang pagkilos ng paglilinis na ito ay gumagawa ng mas malinis na grit kaysa sa isang pahalang na channel at tinatanggal din ang mga pabagu-bagong amoy mula sa wastewater. Ang trade-off ay tuloy-tuloy na blower power at pagpapanatili ng mga diffuser, bilang karagdagan sa mga grit conveyor.

Vortex Grit Chambers

Ang mga vortex, o swirl, grit chamber ay nagpapakain ng wastewater nang tangential sa isang cylindrical na tangke, na lumilikha ng sapilitang vortex na may gitnang impeller o propeller. Ang grit ay dinadala patungo sa perimeter at tumira sa center hopper, habang ang mga organikong particle ay sumasakay sa puyo ng tubig mula sa itaas. Ang compact na konstruksyon at adjustable na bilis ng impeller ay ginagawang sensitibo ang disenyo sa kontrol. Kinukuha ng well-tuned vortex unit ang karamihan sa mga particle sa 0.15–0.21 mm range sa isang fraction ng footprint ng isang channel system. Para sa mga halaman na may limitadong lugar ng site o isang pabagu-bagong pag-agos, ang isang compact cyclone sand settler na binuo sa parehong prinsipyo ng vortex ay isang praktikal na alternatibo sa isang full-depth concrete channel.

Grit Washing at Classification: Pagkumpleto ng Trabaho

Ang isang grit chamber na nangongolekta lamang ng materyal ay hindi natapos ang trabaho. Ang buhangin na hinugot mula sa hopper ay nagdadala pa rin ng 30–60% na tubig at, sa isang silid na hindi maganda ang pagkakaayos, sapat na organikong bagay upang mag-ferment at maamoy. Ang basa, mabahong grit ay mahal sa trak, mahirap i-landfill, at iba-iba ang kalidad depende sa lagay ng panahon.

Pinagsasama ng mga Grit classifier ang isang mababaw na settling basin na may screw conveyor na nag-aangat ng settled sand palabas ng tubig. Habang umiikot ang tornilyo, sinasaksak nito ang grit laban sa isang hilig na labangan, at ibinabalik ng tubig sa paghuhugas ang mas magaan na organikong bagay sa daloy ng proseso. Ang resulta ay pinatuyo, deodorized grit na may makabuluhang nabawasan na dami ng pagtatapon. Ang isang shaftless spiral grit classifier ay partikular na angkop sa tungkuling ito dahil ang spiral ay walang center shaft na barahan, at ang abrasion resistance ng mga flight ay nagpapahaba ng buhay ng serbisyo sa demanding grit environment.

Mga Pagsasaalang-alang sa Disenyo at Mga Salik sa Pagganap

Karamihan sa mga problema sa pagpapatakbo sa pag-aalis ng grit ay bumabalik sa ilang mga desisyon: ang target na laki ng grit, peak-flow hydraulic loading, kontrol sa bilis, at kung ang silid ay maaaring ihiwalay para sa serbisyo. Ang isang silid na idinisenyo para sa average na dry-weather flow ay mabibigo sa panahon ng basang panahon, kapag ang sobrang pag-agos ay nagtutulak ng buhangin diretso sa channel at papunta sa biological na yugto. Ang mga taga-disenyo samakatuwid ay sinusukat ang grit system sa peak hour na daloy at, kung saan praktikal, mag-install ng hindi bababa sa dalawang magkatulad na unit.

Mahalaga rin ang pagkakasunud-sunod ng headworks. Nauuna ang screening; ang isang tooth-rake bar screen ay nag-aalis ng mga basahan, pamunas, at magaspang na mga labi na kung hindi man ay magiging tulay sa pasukan ng grit chamber at makagambala sa pamamahagi ng daloy. Pagkatapos ay pinoprotektahan ng grit chamber ang mga pump at bawat downstream unit mula sa abrasion. Ang mga munisipal na halaman sa partikular ay nangangailangan ng pagkakasunod-sunod na ito upang mapanatiling tahimik ang kanilang mga sistema ng aeration: tingnan ang paggamot ng wastewater ng munisipyo pangkalahatang-ideya para sa isang buong larawan ng headworks. Ang mga pasilidad sa industriya ay nahaharap sa parehong nakasasakit na pagsusuot, at ang pagpili ng silid ay nakasalalay sa likas na katangian ng mga solido; ang pang-industriya na wastewater treatment Ipinapaliwanag ng pahina kung paano nagbabago ang pagpili kapag ang mga upstream effluent ay variable.

• Sukat para sa peak hour wet-weather flow, hindi ang pang-araw-araw na average;
• Magtakda ng malinaw na sukat ng pag-aalis ng target at i-verify ito sa supplier ng kagamitan;
• Planuhin ang grit washer at classifier bilang bahagi ng chamber package, hindi bilang isang nahuling pag-iisip;
• Magbigay ng mga hopper heater at drainage upang mapanatiling magagamit ang nakolektang materyal sa malamig na klima.

Mga Madalas Itanong