Oczyszczalnia ścieków Brzozów - zasada działania i modernizacja
- Szczegóły
Władza Brzozowa dąży do naprawy sytuacji w działaniu oczyszczalni ścieków Brzozów - Borkówka.
Poniżej przedstawiona została nowa generacja urządzeń służących do napowietrzania i transportu ścieków w komorach biologicznych.
Są to aeratory strumieniowe dyfuzyjne (ASD).
Wymiarem charakterystycznym dla każdego ASD jest średnica rury wznośnej “d”.
To tym wymiarem określamy wielkość aeratora.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Dla oczyszczalni ścieków używamy najczęściej ASD 200 i ASD 300.
Oznacza to, że średnica d ma wymiar 200, bądź 300 mm.
Pozostałe wymiary (oprócz wysokości H) pozostają z tamtym w ścisłej zależności i proporcji.
Nietrudno się domyślić, że wszystkie inne wymiary z grupy H zmieniają się wraz ze zmiana głębokości zbiornika, z tym, że ściśle zachowane są proporcje:H : H1 oraz H : H3.
Zasady konstrukcji, dzięki którym osiągnięto prezentowany efekt pozostają tajemnicą firmy.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Można zauważyć, że dmuchawa pracuje pod ciśnieniem panującym w rurze pionowej ASD o średnicy d (Rys. 1).
W czasie pracy ASD, rura ta wypełniona jest mieszaniną powietrza i ścieków (gęstość < 1).
W związku z tym ciśnienie panujące w ASD na głębokości dyszy powietrza jest mniejsze, niż poza aeratorem (gęstość = 1).
Jest ono na tyle mniejsze od ciśnienia hydrostatycznego, że nawet po uwzględnieniu oporów przepływu powietrza w rurociągu, manometry na dmuchawach pokazują ciśnienie mniejsze, niż ciśnienie hydrostatyczne słupa wody.
Jest to, w stosunku do klasycznego napowietrzania drobnopęcherzykowego, około 2 m słupa wody różnicy, na ciśnieniu, jakie musi wytworzyć dmuchawa, na niekorzyść dyfuzorów drobnopęcherzykowych.
Przeczytaj także: Jak ustawić napowietrzanie?
Taka różnica ma bezpośrednie przełożenie na moc wykorzystywaną do osiągnięcia takiego samego efektu napowietrzania.
Żeby przedstawić jak to wygląda w aspekcie energetycznym posłużymy się przykładem.
Porównanie doboru dmuchawy dla ASD i dyfuzorów drobnopęcherzykowych
Dobór dmuchawy dla ASD: Dmuchawa DR 113T-5.5 Qp = 7,66 m3/min. P zainst.
Dobór dmuchawy dla dyfuzorów drobnopęcherzykowych: Dmuchawa DR 113T-7.5 Qp = 7,30 m3/min. P zainst.
Ze względu na to, że rzeczywiste wykorzystanie tlenu w ASD jest (dużo) większe, niż przyjęte tutaj do obliczeń, w praktyce, stosunek ten jest również większy i nawet przekracza dwa.
Otóż oznacza to, że przy zastosowaniu systemu napowietrzania ASD zużycie energii elektrycznej na samo napowietrzanie będzie około dwukrotnie niższe, niż przy tradycyjnym napowietrzaniu drobnopęcherzykowym.
Jak to jest możliwe?
W związku z tym, uwzględniając zamieszczone powyżej wskaźniki procentowego wykorzystania tlenu dla danej głębokości i dobierając z katalogu dmuchawy o najkorzystniejszym stosunku mocy do wydajności przy tej samej głębokości, możemy zoptymalizować dobór ASD dla danych warunków, tj. uwzględniając głębokość i wymiary komory w planie.
Poniżej podajemy sposób wyliczenia i wydatki hydrauliczne ASD.
W obliczeniach przyjmujemy, że minimalna prędkość przepływu w aeratorze ASD wynosi 2 m/s.
Jeśli uzmysłowimy sobie, że w komorze napowietrzania pracuje od kilku, do kilkudziesięciu ASD i skorelujemy to z objętością tej komory, to dla dowolnego przypadku wyjdzie, że cała objętość komory jest przepompowywana przez ASD przeważnie w kilkanaście minut.
Należy ponadto pamiętać (jak zresztą wspomniano wcześniej), że ASD nie tylko napowietrzają i mieszają ścieki w objętości komory, ale są również wydajnymi pompami (typu “mamut”).
Wiadomo również, że przemiany azotowe wymagają powtarzalności procesu (recyrkulacji).
Recyrkulacja ta, dla różnych warunków, waha się od 300 do nawet 600 procent.
W układach tradycyjnych (bez ASD) należy więc nawet sześciokrotnie przepompowywać całą dopływającą objętość ścieków na początek procesu.
Oznacza to bardzo duży wydatek energetyczny.
Z tym, że błędem jest próba wyliczania składowej poziomej prędkości przepływu w komorze, wywołanej przez ASD przerzutowe (cyrkulacyjne), jako odpowiedzialnej za niedopuszczenie do sedymentacji osadu (jak w rowach cyrkulacyjnych).
Byłoby to jednoznaczne ze sprawdzeniem, czy taką prędkość wywoła praca pomp recyrkulacyjnych w innych układach.
Obliczenie czasu pełnego wymieszania (tj.
tags: #oczyszczalnia #ścieków #brzozów #zasada #działania
