ラジアルフロー-傾斜チューブセトラーの研究: 30 分間の HRT、中程度のスクレーパー速度、低油圧負荷で SS 41.8% をカット

ほとんどの下水処理業者は、沈殿を改善するには、より深く、より大きなタンクを建設する必要があると考えています。浅いタンクの理論はその仮定を覆します。重要なのは深さではなく表面積です。この研究におけるラジアルフロー傾斜チューブセトラーは、浮遊物質を次の方法で切断しました。41.8%- を 30 分間の水圧滞留時間で 212.4 mg/L から 123.6 mg/L に低下 - し、従来の清澄装置よりもはるかに小さい設置面積で実現します。

浅いタンクの原則

傾斜管沈下者は、基本的な「浅水槽理論」に基づいて活動しています。理想的な沈殿槽の場合、臨界沈降速度はμで与えられます。₀= Q/A。Q は流量、A は表面積です。 Qが一定であれば、表面積を大きくするとμは小さくなります₀これにより、小さくて沈降の遅い粒子を捕捉して沈降させることができます。-

沈下領域を傾斜管や平行板を用いて複数の薄層に分割すると、実効沈下高さは元の1/nに減少します。同じ処理効率でも、滞留時間は大幅に短縮され、処理能力はn倍になります。逆に、処理量を一定に保てば沈降効率は飛躍的に向上します。

この研究では、ラジアルフロー傾斜チューブセトラーと、ダウンフロー構成-: 廃水は傾斜板の上部から入り、浮遊粒子が分離しながら下方に流れ、汚泥と浄化液の両方が下部から排出されます。下降流設計により、スラッジの滑りが促進され、管表面への堆積が減少し、より小さな傾斜角 (30 度～40 度) でより大きな有効面積が可能になり、- 結果として高い沈降効率が得られます。

実験装置と原水の水質

実験システムは、放射流傾斜管沈降装置、供給ポンプ、凝固剤投与システム、および関連する監視装置で構成されていました。{0}家庭廃水には凝固剤としてポリ塩化アルミニウム (PAC) が添加され、沈降装置に入る前に穏やかに混合されました。ろ過後の原水特性を以下に示します。

生の家庭廃水は、212.4 mg/L の SS 濃度と 303.79 mg/L の COD を含んでいます。- 予備スクリーニング後の都市流入水を代表する中程度の負荷の飼料であり、運転条件間の明らかな違いを明らかにするのに十分な要求を要求しています。 SS と COD はそれぞれ重量濾過と COD 標準校正によって測定されました。

油圧保持時間の影響

テストされた最初の変数は水圧保持時間 (HRT) でした。インレットバルブを 75 度に固定し、スクレーパー速度を設定 1 に設定し、10、20、30、40、および 50 分の操作でサンプルを採取しました。

HRT が 30 分まで増加すると、SS と COD の除去は両方とも改善され、その後減少しました。最適な時間は 30 分で、SS 濃度が最も低くなります (123.6 mg/L、41.8% 削減原水から) と最も低い COD (239.49 mg/L、21.2% 削減）。 30 分を超えると、沈降した粒子の再懸濁が始まる可能性が高く、効率が低下します - これは、時間が長いほど必ずしも良いわけではないことを明確に思い出させます。

スクレーパー速度の影響

HRT を 10 分に固定し、スクレーパー速度を 5 つの設定 (0 ～ 4) で変化させて、最適なスクレーピング速度を特定しました。

設定 2 が最高のパフォーマンスを発揮しました。SS は に低下しました。123.2mg/Lと代金引換251.18mg/L。低速 (設定 0 および 1) では、スラッジが傾斜したチューブ表面に蓄積し、有効沈降領域が縮小します。高速 (設定 3 および 4) では、過度の乱流により沈降粒子が再浮遊します。-設定 2 は、タイムリーなスラッジ除去と最小限の流れの乱れの間でバランスが取れています。

油圧負荷の影響

油圧負荷は、設定 2 のスクレーパー速度と 10 分間の実行時間で、入口バルブ角度 (30 度、45 度、60 度、および 75 度) によって変化しました。

油圧負荷が低いほど、一貫して優れたパフォーマンスが得られます。 30 度 (最小流量) では、SS が最も低くなりました。140.4mg/Lおよび代金引換295.02mg/L。負荷が増加すると、沈降器内の上向き流速が上昇し、浮遊粒子の有効沈降時間が短縮されました。 SS と COD は両方とも、負荷が高くなるほど上昇する傾向にあり、セトラーが低い表面オーバーフロー速度 - で最もよく機能することが確認され、設計における十分な表面積の価値が強調されました。

最適な動作パラメータと設計上のポイント

• 最適な HRT: 30 分。時間が短いと沈降が不十分になります。時間を長くすると、沈降した粒子が再懸濁します。

• 最適なスクレーパー速度: 中程度 (設定 2)。遅すぎるとチューブ表面にスラッジが蓄積します。速すぎると乱流が発生し、粒子が再懸濁します。適度なスクレーピング速度により、全体的なパフォーマンスが最高になります。

• 油圧負荷: 低いほど良いです。より低い負荷で処理効率が一貫して向上するため、設計者は表面のオーバーフロー率を低く保つために適切な表面積を優先する必要があります。

• 浅いタンクの理論が検証されました。沈降ゾーンを複数の薄い層に分割すると、設置面積を増やすことなく沈降効率が劇的に向上します。

• ダウンフロー構成が有利です。-これにより、傾斜したチューブの自己洗浄が促進され、より小さい傾斜角（30 度～40 度）が可能になり、有効沈降面積とシステム全体の効率が向上します。-

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参考文献: Qin B. ラジアルフロー傾斜管沈殿槽を用いた生活排水処理に関する実験研究 [J]。環境科学と管理、2012、37(4): 82-85、116。