Krata Oczyszczalnia Ścieków: Definicja i Działanie
- Szczegóły
Kraty stanowią kluczowy element pierwszego etapu oczyszczania ścieków i są używane do usunięcia większych elementów stałych, takich jak gałęzie, śmieci czy inne duże zanieczyszczenia znajdujące się w przepływających ściekach. Zadaniem krat jest zatrzymanie ciał stałych i wleczonych zawartych w ściekach. Krata wykonuje wstępną pracę na oczyszczalni ścieków przed poddaniem ścieków dalszym procesom, w tym oczyszczaniu biologicznemu. Zapobiega się tym samym uszkodzeniom urządzeń w dalszym ciągu technologicznym oczyszczalni ‒ pomp, systemów napowietrzających itp.
Rodzaje Krat Stosowanych w Oczyszczalniach Ścieków
Istnieją różne rodzaje krat stosowanych w oczyszczalniach ścieków, różniące się swoją budową i funkcjami.
Kraty Ręczne
Ręczne kraty są początkowym elementem filtracji, najczęściej stosowanym w mniejszych oczyszczalniach lub na wstępie większych systemów oczyszczania. To proste urządzenie, które składa się z równoległych prętów lub kratownic umieszczonych w konstrukcji, pozwalających na zatrzymanie większych zanieczyszczeń. Kraty ręczne typu B-KR produkowane przez BEGERMAN, przeznaczone są do wyłapywania zanieczyszczeń stałych ze ścieków. Kraty ręcznę stosowane są jako kraty wstępne lub zastępcze, montowane na kanałach awaryjnych. Zarówno wymiary kraty jak i prześwit rusztu, realizowane są według zaleceń projektanta lub indywidualnego życzenia klienta.
Zamontowana krata ręczna zatrzymuje płynące wraz ze ściekiem zanieczystości stałe tzw. skratki. Nawarstwiające się na prętach rusztu skratki tworzą zaporę dla przepływających ścieków powodując wzrost poziomu ścieków przed kratą. W momencie osiągnięcia maksymalnego dopuszczalnego spiętrzenia należy wyczyścić ruszt. Czyszczenie rusztu odbywa się ręcznie za pomocą grabi znajdujących się na wyposażeniu kraty. Skratki są przesuwane wzdłuż kraty grabiami na tacę ociekową która również znajduje się na wyposażeniu kraty. Po odsączeniu skratki mogą zostać bezproblemowo usunięte z tacy ociekowej. Należy zwracać uwagę na utrzymanie czystości wokół krat i pojemnika na skratki.
Jednak ich wykorzystanie jest ograniczone, ponieważ wymagają częstego czyszczenia i konserwacji.
Przeczytaj także: Definicja Niebieskiej Karty
Kraty Mechaniczne
Mechaniczne kraty działają automatycznie, wykorzystując napęd do usuwania zanieczyszczeń stałych z przepływających ścieków. Posiadają mechanizm, który przesuwa lub podnosi zatrzymane zanieczyszczenia poza obszar przepływu ścieków. Są bardziej efektywne niż kraty ręczne, ponieważ wymagają mniej interwencji ludzkiej.
Kraty Rzadkie i Gęste
Kraty rzadkie, znane również jako kraty o większych odstępach między prętami lub kratownicami, pozwalają na przepuszczenie mniejszych cząstek stałych w porównaniu z gęstymi kratami. Są one bardziej skuteczne w usuwaniu większych zanieczyszczeń, ale nie zatrzymują drobnych cząstek, co może być zarówno zaletą, jak i wadą w procesie oczyszczania.
Kraty gęste posiadają mniejsze odstępy między prętami lub kratownicami, co umożliwia zatrzymywanie większej ilości zanieczyszczeń, w tym również drobniejszych cząstek stałych. Są bardziej skuteczne w usuwaniu różnorodnych zanieczyszczeń, jednak wymagają częstszego czyszczenia ze względu na skłonność do zatykania się.
Przykłady Specyficznych Typów Krat
Krata Koszowa
Krata koszowa jest osadzona w studzience zlewczej. Poprzez otwory w pokrywie kraty doprowadzane są ścieki surowe. Większe zanieczyszczenia zostają zatrzymane wewnątrz kraty na jej szczelinach, a ciecz po oddzieleniu skratek, spływa do kanału ściekowego. Po zapełnieniu kraty, zostaje ona wyciągnięta ze studzienki i opróżniona ze skratek, poprzez otwarcie rygla dennicy (nad pojemnikiem lub przyczepą transportową). W momencie położenia kosza w górze, automatycznie zamykany jest dopływ ścieków.
Krata Zgrzebłowa
Wykonana jest z szeregu gęsto usytuowanych prętów, na których zatrzymywane są zanieczyszczenia stałe, zbierane w sposób ciągły poruszającym się w górę zgarniaczem (zgrzebłem). Zgarnięte z kraty skratki, są w górnym położeniu zgrzebła odrywane od niego „nożem” i przemieszczane do zagęszczacza, gdzie następuje ich odwodnienie.
Przeczytaj także: Zastosowanie krat ręcznych w oczyszczalniach
Krata Schodkowa
Rama kraty schodkowej jest konstrukcją spawaną, wykonaną z kształtowników i blach ze stali kwasoodpornej w gatunku 0H18N9. Rama stanowi konstrukcję nośną urządzenia, montowanego w kanale ściekowym. Do górnej części konstrukcji ramy montowane są wszystkie zespoły i elementy napędu kraty. Napęd (z silnika elektrycznego) przenoszony jest poprzez wałki napędowe, przekładnie, tarcze mimośrodowe i łączniki, na laminy ruchome. Laminy mają kształt schodków. Na przemian z laminami ruchomymi, osadzone są laminy stałe. Odstęp technologiczny pomiędzy laminami wynosi 2, 4 lub 6 mm (patrz tabela przepustowości). Możliwe jest wykonanie kraty o prześwicie pomiędzy laminami 1, 3 lub 5 mm, a także innym, według potrzeb klienta. Przepustowość ścieków przez kratę jest różna, wynosi 5-4000 m3/h, a uzależniona jest od rozstawu lamin i wielkości kraty.
Integralną część urządzenia stanowi sterowanie automatyczne. Może być wykonane w dwóch wersjach: pływakowo - czasowej i różnicowo-czasowej. Podstawową funkcję oczyszczania ścieków z zanieczyszczeń, spełniają zespoły lamin stałych i ruchomych. Montaż kraty na kanale dopływowym (ścieków) odbywa się z uwzględnieniem kierunku napływu ścieków - „na schody zespołu lamin”. Przed montażem należy przewidzieć uskok w dnie kanału, powodujący napływ ścieków na górną powierzchnię pierwszego, dolnego stopnia lamin. Zanieczyszczone ścieki napływają na powierzchnię schodkową lamin. Laminy ruchome poruszając się mimośrodowo względem lamin stałych, powodując unoszenie zanieczyszczeń w kierunku „ku górze”, na kolejne poziomy schodów lamin stałych, aż do momentu zrzutu skratek poza obręb kraty schodkowej. Oddzielone i częściowo odwodnione zanieczyszczenia (skratki) trafiają bezpośrednio do następnego urządzenia technologicznego (podajnika odwadniającego, przenośnika czy też kontenera). Spiętrzenie technologiczne ścieków przed kratą powoduje zagęszczenie skratek i utworzenie warstwy dywanowej, stanowiącej samoistną warstwę filtracyjną dla dalej napływających ścieków. Krata schodkowa sterowana jest automatycznie dzięki sondzie ciśnieniowej, znajdującej się przed kratą.
Krata Mechaniczna Pionowa (Hakowa)
Konstrukcja nośna kraty pionowej jest spawana, wykonana ze stali kwasoodpornej. Podstawowym zespołem roboczym jest segmentowa taśma szczelinowa. Co drugi segment taśmy wyposażony jest w zabierak. Zabieraki zamontowane wahliwie na segmentach taśmy, warunkują skuteczny transport oddzielonych ze ścieków skratek. Szerokość szczelin roboczych pomiędzy prętami segmentów jest dowolna, dostosowana do potrzeb zamawiającego. Najczęściej szerokość szczeliny wynosi od 10 do 60 mm. Wielkość taśmy szczelinowej uzależniona jest od szerokości kanału ściekowego. W górnej części ramy kraty, nad wylotem skratek zamontowana jest szczotka pierścieniowa z napędem mechanicznym, służąca do oczyszczania taśmy. części ramy zamontowany jest napływ z fartuchem gumowym, który powoduje skierowanie zanieczyszczeń bezpośrednio na segmenty taśmy. Krata, zamontowana w kanale ściekowym, wyłapuje zanieczyszczenia stałe z napływających ścieków.
Działanie kraty hakowo-taśmowej polega na wychwytywaniu zanieczyszczeń stałych (skratek) ze ścieków przepływających przez kieszeń wlotową kraty, w której porusza się taśma złożona z plastikowych haków, wynosząca je do góry ponad kanał lub studnię, w której zamontowane jest urządzenie. Skratki są automatycznie usuwane i deponowane do podstawionego kosza na odpady. Do czyszczenia taśmy stosuje się zespół szczotek obracających się niezależnie od napędu taśmy i wymiatających zanieczyszczenia z haków. Do eksploatacji kraty nie potrzebna jest woda płuczącą. Rozmiary krat hakowo-taśmowych dopasowywane są do rozmiarów istniejącego kanału lub studni oraz do przepływu ścieków i rodzaju zanieczyszczeń.
Rozmiar prześwitu kraty jest indywidualnie dobierany do danej aplikacji i potrzeb użytkownika.
Przeczytaj także: Kraty rzadkie w oczyszczalniach
Dalsze Etapy Oczyszczania Ścieków
Po przejściu przez kraty, ścieki kierowane są do dalszych etapów oczyszczania, takich jak:
- Piaskownik: Usuwa zanieczyszczenia w postaci piasku.
- Osadniki: Oddzielają zawiesiny łatwo opadające.
- Komory fermentacyjne: Przetwarzają osad nadmierny.
- Komory flokulacji: Wspomagają zlepianie się małych cząstek w większe struktury.
- Wirówka dekantacyjna: Oddziela ciecze od stałych zanieczyszczeń.
Piaskownik
Piaskownik w oczyszczalni ścieków jest kluczowym elementem, mającym na celu usunięcie zanieczyszczeń w postaci ziaren piasku o wielkości do 0,1 mm. Zapobiega to przedostawaniu się tych ziaren do dalszych części oczyszczalni, co mogłoby prowadzić do problemów, takich jak szybkie zużycie pomp czy też twardnienie osadu w komorach fermentacyjnych.
Proces działania piaskownika polega na zmniejszeniu prędkości przepływu ścieków poprzez powiększenie przekroju poprzecznego koryta piaskownika. W wyniku tego spowolnienia cięższe od wody ziarna piasku opadają na dno. Dodatkowo, zastosowanie napowietrzania piaskownika generuje spiralny ruch, niezależny od przepływu prądu, co dodatkowo wspomaga separację piasku.
Opadający piasek jest zgarniany do komór osadowych za pomocą zgarniacza, a następnie grawitacyjnie kierowany do budynku płuczki piasku. Funkcją płuczki jest ostateczne oddzielenie piasku od cząstek organicznych. Oczyszczony piasek gromadzi się na dnie stożkowej komory, skąd jest transportowany przenośnikiem ślimakowym do kontenera, a następnie wywożony przez uprawnione firmy.
Ścieki przetwarzane przez piaskownik są kierowane do komory rozdzielczej przed osadnikami wstępnymi, co pozwala na dalsze etapy oczyszczania ścieków.
Osadniki
Po przejściu przez piaskownik ścieki trafiają do osadników. Zbudowane są z dwóch osadników radialnych. Ich główną funkcją jest oddzielenie zawiesin łatwo opadających, wykorzystując grawitację do separacji substancji.
Proces mechanicznego oczyszczania wykorzystuje właściwości grawitacyjne, gdzie substancje cięższe od wody opadają na dno, a te lżejsze unoszą się na powierzchni. Około 1/3 zanieczyszczeń opada na dno osadników, a pozostałe 2/3 to zawiesiny nieopadające i substancje rozpuszczone. Te substancje rozpuszczone są usuwane w późniejszych etapach procesu biologicznego.
Osady opadające na dnie oraz pływające części są zbierane w lejach osadników wstępnych i okresowo odprowadzane pod ciśnieniem hydrostatycznym do dwóch zagęszczaczy grawitacyjnych wyposażonych w mieszadła. Zagęszczone osady wstępne odprowadza się do przepompowni, skąd są przetłaczane do komór fermentacyjnych.
Cały system, włącznie z kanałami dopływowymi i komorami, został zhermetyzowany poprzez zadaszenie wykonane z laminatu, co zapobiega wydostawaniu się niepożądanych zapachów. Te zapachy są usuwane do biofiltra, gdzie przechodzą przez złoże zraszane, a następnie są emitowane do atmosfery po oczyszczeniu.
Ten kompleksowy system osadników wstępnych, wraz z odpowiednim zabezpieczeniem i procesami usuwania zapachów, jest kluczowym elementem w procesie oczyszczania ścieków, zapewniając skuteczne oddzielenie zanieczyszczeń przed dalszym przetwarzaniem biologicznym.
Komory Fermentacyjne
Komory fermentacyjne w oczyszczalni ścieków są kluczowym elementem przetwarzania osadu nadmiernego.
Fermentacja metanowa to biochemiczny proces, który zachodzi w warunkach beztlenowych. W tym procesie bakterie rozkładają wysokocząsteczkowe substancje organiczne zawarte w osadzie, wykorzystując tlenek węgla, dwutlenek węgla i wodór gazowy, co prowadzi do powstawania biogazu. Skład biogazu zależy od rodzaju biomasy użytej do fermentacji oraz od sposobu prowadzenia procesu.
Powstały gaz jest zbierany na szczycie komór fermentacyjnych i transportowany rurociągami do zbiornika biogazu, gdzie jest magazynowany. Dodatkowo, dla czasowego przechowywania przefermentowanego osadu wybudowano nowy zbiornik żelbetowy o pojemności 238 m3. Ten zbiornik pełni rolę przechowywania osadu przed podaniem go do instalacji odwadniania.
Komory fermentacyjne są kluczowym etapem w procesie przetwarzania osadu nadmiernego, umożliwiającym jego stabilizację poprzez fermentację metanową. Proces ten przekształca osad w biogaz oraz stabilizuje jego skład chemiczny.
Komory Flokulacji
Floklacja, czyli tworzenie flokulacji, to istotny etap w oczyszczaniu ścieków, gdzie dodawane są substancje chemiczne, które sprzyjają zlepianiu się małych cząstek w większe struktury zwane flokami. To ułatwia dalsze procesy separacji i usuwania zanieczyszczeń z wody. Dzięki odpowiedniej konstrukcji i wyposażeniu, flokulacja może być skutecznie kontrolowana, co wpływa na efektywność oczyszczania ścieków.
Komora fluktuacyjna, znana także jako komora mieszająca lub reaktor mieszania, stanowi istotny element w procesach oczyszczania ścieków. Jej budowa i konstrukcja mają na celu zapewnienie równomiernego mieszania substancji w ściekach, co sprzyja procesom biochemicznym oraz separacji zanieczyszczeń.
Komory fluktuacyjne mogą mieć różne kształty, najczęściej spotykanym jest prostokątny lub cylindryczny. Wymiary są projektowane w taki sposób, aby zapewnić odpowiedni czas mieszania ścieków.
Ścieki doprowadzane są do komory fluktuacyjnej za pomocą kanałów dopływowych, które często umieszczone są w górnej części komory. To umożliwia równomierne wprowadzenie substancji do mieszania.
Często w komorze fluktuacyjnej znajdują się mieszadła, które mogą być mechaniczne lub pneumatyczne. Ich rola polega na zapewnieniu równomiernego i skutecznego mieszania ścieków, co sprzyja kontaktowi substancji z procesami biochemicznymi.
Niektóre komory fluktuacyjne wyposażone są w czujniki temperatury, pH lub czystości ścieków. Te elementy kontrolne pomagają w monitorowaniu i utrzymaniu odpowiednich warunków dla procesów biochemicznych.
Ostatecznie, przetworzone ścieki opuszczają komorę fluktuacyjną poprzez systemy odpływowe, które kierują je do kolejnych etapów procesu oczyszczania.
Ważnym celem komory fluktuacyjnej jest zapewnienie jednolitego mieszania substancji w ściekach, co umożliwia procesom biologicznym oraz mechanicznym efektywne oddziaływanie na zanieczyszczenia. W zależności od skali oczyszczalni oraz specyfiki procesów oczyszczania, konstrukcja komory fluktuacyjnej może być dostosowana, aby zapewnić optymalne warunki dla całego systemu oczyszczania ścieków.
Wyposażenie flokulatora jest zróżnicowane i obejmuje różne elementy, takie jak przepływomierz do kontrolowania przepływu ścieków, automatyczną zasuwę do regulacji ilości chemikaliów dodawanych do procesu, króćce służące do dozowania reagentów chemicznych oraz odpowiednie czujniki monitorujące zachodzące procesy.
Wirówka Dekantacyjna
Wirówka dekantacyjna jest urządzeniem wykorzystywanym w procesie mechanicznego oddzielania cieczy i stałych zanieczyszczeń w oczyszczalniach ścieków.
Głównym elementem budowy wirówki dekantacyjnej jest bęben wirujący, zazwyczaj wykonany z wysokiej jakości stali nierdzewnej, odpornego na korozję materiału.
Bęben ma cylindryczny kształt i jest umieszczony w pionie.
Wewnątrz bębna znajduje się ślimak dekantacyjny lub śrubowy, który odpowiada za transport osadu na zewnątrz urządzenia.
Ścieki są wp...
tags: #krata #oczyszczalnia #ścieków #definicja #działanie
