Kaltevan putken asettelijan hydraulinen rakenne: Korjaa V₁–V₂ -nopeusvirhe, joka rikkoo flokkisi|Juntai

Olet mitoittanut kaltevan putken settlerin oikein. Nousunopeus on oppikirjan rajoissa. Koagulantin annos on oikea. Ja silti - säiliön ensimmäinen kolmasosa tuottaa sameaa jätevettä, kun taas loput juoksevat kirkkaasti. Parvet hajoavatei flokkulaatiosäiliössä, mutta näkymättömässä rajapinnassa, jossa jakeluvyöhykkeen vesi törmää putken tuloaukkoon yli 90 %:n nopeudella. Tämä ei ole kemiallinen ongelma. Se on hydraulinen suunnitteluongelma - ja sillä on tarkka, korjattavissa oleva syy.

PILOTETTU NOPEUSGRADIENTI PUTKEN SISÄÄNkäynnissä

Kaltevassa putkenlaskutusaineessa kaksi nopeutta hallitsee kaikkea:

V₁ - Jakautumisnopeus:vaakasuora nopeus, jolla vesi kulkee putkien alla olevan jakeluvyöhykkeen läpi matkalla jakaantumaan ylöspäin putkikimpuksi.

V₂ - Nopeus:itse kaltevien putkien sisällä olevan veden pystysuora nousunopeus, kiinalaisessa käytännössä tyypillisesti 1,5–4,5 mm/s.

Tämä on ongelma, jota useimmat suunnittelijat kaipaavat. Settlerin etupäässä vesi tulee putkiin nopeudella V1 ja sen täytyy välittömästi hidastua suunnilleen V2/sin60 asteeseen - putken akselia pitkin nousevan nopeuden komponenttiin. Koska V1 on tyypillisestiuseita kertoja yli kymmeneen kertaansuurempi kuin V₂/sin60 astetta, veden nopeus laskee90 % tai enemmän senttimetrin etäisyydelläpyörittämällä samalla 90 astetta (tai 120 astetta virtaussuunnasta riippuen) putkiin.

Tämä luo voimakkaan nopeusgradientin jakeluvyöhykkeen ja putken väliseen rajapintaan. Flokkulaatiosäiliöstä tulevat höytäleet ovat suuria, löysiä ja rakenteellisesti hauraita - niiden leikkauskestävyyspienenee koon kasvaessa. Lyö niihin äkillisellä 90 %:n nopeuden laskulla ja 90 asteen käännöksellä, ja ne rikkoutuvat. Kun ne ovat rikkoutuneet, ne eivät muotoudu uudelleen. Putkeen vapautuneilla hienoilla hiukkasilla ei sitten ole viipymisaikaa laskeutua 1 metrin putken pituudelta, ja ne poistuvat sameana.

Merkittävä oire:samea jätevesi vain ensimmäisistä putkista, poistuen asteittain etäämpään päin. Tämä johtuu siitä, että V1 pienenee virtausreittiä pitkin, kun vettä vedetään asteittain ylöspäin putkiin - jakovyöhykkeelle jää yhä vähemmän vettä, joten vaakasuuntainen nopeus laskee luonnollisesti. Samaan aikaan V₂/sin60 astetta putkien sisällä pysyy olennaisesti vakiona tuloaukosta ulostuloon. Tämän vuoksi nopeusgradientti rajapinnassa heikkenee säiliön pituudella, flokkien rikkoutuminen vähenee ja jätevesi puhdistuu. Jos koko säiliö olisi samea, epäilet liikaa V₂. Mutta vain etupään sameus osoittaa suoraan V₁–V2-epäsopivuuden kohdalla.

V₁ JA V₂ OIKEIN

Suunnitteluvalikoimat ovat vakiintuneet, mutta niiden vuorovaikutus on tärkeintä:

V₂ tulee valita raakaveden laadun, jäteveden tavoitesameuden, veden lämpötilan, koagulantin tyypin ja annoksen sekä putken halkaisijan ja pituuden perusteella. Mitä pienempi V₂, sitä parempi jätevesi - mutta kapasiteetin kustannuksella. Keskeinen suunnitteluliike on varmistaa, että V₁ pysyy flokkulointisäiliön ulostulonopeuden alapuolella ja 0,02–0,05 m/s:n alueella, joten putken sisääntulon V1→V2/sin60 asteen siirtymä ei muutu flokkikiillotiiniksi.

L/B-SUHDE: KAAVA, JOKA ESTÄÄ LOPPUVYÖHYKSEN Ylikuormituksen

Kun V1 ja V2 on valittu, säiliön suhteet johtuvat yhdestä suhteesta:

V₁ × B = V₂ × L

Missä B on säiliön leveys (putkinipun peittämä mitta) ja L on säiliön pituus virtaussuunnassa. Tämä kaava varmistaa, että jakeluvyöhykkeen poikkileikkaukseen tuleva kokonaisvirtaus on yhtä suuri kuin putkien kautta poistuva kokonaisvirtaus, mikä estää hydraulisen epätasapainon, jossa nopeuspään kauimmassa muuntaa potentiaalienergiaksi ja ylikuormittaa viimeiset putket.

Myös jakelualueen korkeudella on merkitystä. Sisääntulon poikkileikkausnopeuden on oltava riittävää alle 0,02–0,05 m/s (pois lukien kertyneen karkean lietteen korkeus). Mekaanisesti puhdistetuissa säiliöissä jakeluvyöhykkeen vähimmäiskorkeus1.6 mon suositeltavaa. Kun tämä korkeus on kiinteä ja B on määritetty V1:stä, L seuraa suoraan kaavasta - ja tuloksena oleva L/B-suhde on hydraulisesti hyvä.

TODISTUS TODESTA MAAILMASTA: SHUNDE LONGJIANGIN VESIKASTO

Kaava ei ole teoreettinen. Kun Shunde Longjiangin vesitehdas suunnitteli 20 000 m³/d kaltevan putken laskeutuslaitteen, suunnittelutiimi sovitti tarkoituksella V₁:n ja V₂:n ja käytti V₁×B=V₂×L säiliön mittojen määrittämiseen. Tuloksena pituuden ja leveyden suhde oli0.65.

Tulos ylitti odotukset. Säiliö ei vain toiminut moitteettomasti sen suunnittelukapasiteetilla 20 000 m³/d - kun tuotanto siirrettiin40 000 m³/d (kaksinkertainen suunnittelukuorma), jätevesien laatu säilyi erinomaisena. Sama lähestymistapa on sittemmin vahvistettu useissa myöhemmissä vesilaitossuunnitelmissa.

SUUNNITTELUN TARKISTUSLISTA

1.Pidä V₁ 0,02–0,05 m/s:ssa äläkä koskaan korkeampi kuin flokkulaatiosäiliön ulostulonopeus. Jos näet käyttöyksikössä vain etupään sameutta, V₁ on ensimmäinen epäilty.

2.Valitse V₂ alueella 1,5–4,5 mm/s raakaveden ominaisuuksien ja jätevesitavoitteiden perusteella. Alempi on turvallisempaa; korkeammat vaatimukset parempi flokkilujuus.

3.Käytä V₁×B=V₂×L säiliön mittasuhteiden määrittämiseen. Tämä estää etäpään hydraulisen ylikuormituksen ja varmistaa tasaisen putken kuormituksen.

4.Säilytä mekaanisesti puhdistettujen säiliöiden jakeluvyöhykkeen korkeus vähintään 1,6 m ja varmista, että sisääntulon poikkileikkausnopeus pysyy 0,02–0,05 m/s:n alueella.

5.Muista: koko säiliön sameus viittaa V₂-ongelmaan. Vain etuosan sameus viittaa V₁-ongelmaan. Oire kertoo mistä etsiä.