Pompy napowietrzające w oczyszczalniach ścieków: Zasada działania
- Szczegóły
W procesie oczyszczania ścieków zachodzą intensywne procesy biologiczne, w których nieczystości bytowe ulegają rozkładowi na związki mineralne, nieszkodliwe dla środowiska. Napowietrzanie oczyszczalni przydomowej jest niezbędne przy biologicznym uzdatnianiu odpadów.
Przydomowe oczyszczalnie ścieków i proces napowietrzania
Przydomowa oczyszczalnia ścieków to przydatny sprzęt w nieskanalizowanych gospodarstwach domowych. Co więcej, to ekonomiczne i ekologiczne rozwiązanie. Oczyszczalnie do domów jednorodzinnych mogą pracować dwuetapowo:
- Oczyszczanie wstępne (beztlenowe)
- Oczyszczanie wtórne (tlenowe)
Oczyszczanie wstępne odbywa się w osadniku gnilnym. Tutaj substancje unoszące się niesione przez ściek opadają na dno - stworzony osad ulega następnie powolnej (trwającej ok. 3 doby) fermentacji beztlenowej. Osad rozpada się na substancje rozpuszczalne w wodzie oraz nierozpuszczalne, które pozostają na dnie zbiornika. Następnie ścieki filtruje się, aby zatrzymać zawiesiny i tłuszcze, a także usunąć z nich fosfor.
Proces oczyszczania ścieków - praca bakterii w oczyszczaniu wtórnym
Biologiczne oczyszczanie ścieków to proces przypominający naturalne oczyszczanie w glebie czy zbiornikach wodnych. Bakterie tlenowe (zwane osadem czynnym) obecne w drugim etapie oczyszczania ścieków odpowiedzialne są za neutralizację zanieczyszczeń. Niezbędny do ich życia tlen pozwala przetwarzać materię w ściekach, czyli neutralizować odpady. Za sprawą przemiany biochemicznej (reakcje utleniania i redukcji) związki organiczne stają się związkami prostszymi, a przykładowo azot przekształcany jest do mniej groźnego azotanu NO3. Napowietrzanie ścieków sprawia, że zneutralizowaną przez bakterie ciecz możesz odprowadzać do wód powierzchniowych lub gleby przez drenaż albo studnię chłonną. Napowietrzanie oczyszczalni ścieków jest więc niezbędne w poprawnym neutralizowaniu odpadów. Zbyt mała ilość tlenu oznacza nieefektywne przetwarzanie ścieków, a także potencjalne awarie stosowanego sprzętu. Specjalne dyfuzory umieszczane na dnie zbiornika równomiernie dostarczają tlen.
Rola bakterii w procesie oczyszczania
Bakterie odgrywają kluczową rolę w procesie oczyszczania ścieków w oczyszczalniach z napowietrzaniem. Te mikroorganizmy są zdolne do rozkładu substancji organicznych obecnych w ściekach. W procesie biochemicznym znacząco wspomaganym przez bakterie dochodzi do rozkładu zanieczyszczeń organicznych na prostsze związki, takie jak dwutlenek węgla, azotany, czy siarczany.
Przeczytaj także: O Filtry Powietrza do Pomp
Bakterie beztlenowe są szczególnie istotne w warunkach niskiego poziomu tlenu, jakie występują w zbiornikach osadów czynnych. Działają one w warunkach beztlenowych, przyczyniając się do degradacji substancji organicznych w procesie denitryfikacji, co prowadzi do przekształcenia azotanów w azotany oraz azotyny. Z kolei bakterie tlenowe korzystają z tlenu zawartego w napowietrzanym środowisku do prowadzenia procesów utleniania substancji organicznych, co prowadzi do kolejnego etapu oczyszczania ścieków.
Odpowietrzanie oczyszczalni ścieków
Napowietrzanie oczyszczalni ścieków jest równie istotne, co jej odpowietrzanie. Nowoczesne urządzenia wyposażone są w systemy wentylacji. Niezależnie czy wykorzystujesz napowietrzanie samoczynne, czy z wykorzystaniem kompresora, nadmiar powietrza musi mieć ujście przez wentylację wysoką budynku mieszkalnego. Zbiornik oczyszczalni powinien być zainstalowany w pobliżu domu - wówczas możliwe jest odpowietrzenie przez kanalizację.
Napowietrzacze w przydomowych oczyszczalniach ścieków
Aby zadbać o odpowiednie napowietrzanie ścieków z przydomowych oczyszczalni, dopływ tlenu nie może odbywać się wyłącznie powierzchniowo. Samoczynne napowietrzanie w oczyszczalniach drenażowych działa na zasadzie różnicy ciśnienia i ciągu kominowego. W innych sytuacjach wykorzystuje się także napowietrzanie sprężonym powietrzem oraz napowietrzanie czystym tlenem. Napowietrzanie mechaniczne oznacza, że dmuchawa powietrza dostarcza tlen w postaci dużych, średnich lub małych pęcherzyków. Dmuchawy membranowe sprężają powietrze, które trafia rurociągami do dyfuzorów. Z dyfuzorów pęcherzyki są wprowadzane do ścieków. Pamiętaj: im mniejsze pęcherzyki, tym wolniej się unoszą i lepiej rozprzestrzeniają się w ściekach.
Pompy napowietrzające - kluczowy element systemu
Pompy napowietrzające to fundamentalne urządzenia w systemach oczyszczania ścieków. Dostarczają tlen niezbędny do prawidłowego funkcjonowania mikroorganizmów. Ich głównym zadaniem jest wspomaganie procesu biodegradacji zanieczyszczeń w wodzie. System składa się z różnych typów pomp, a każda z nich pełni określoną funkcję w procesie napowietrzania.
- Kompresor do oczyszczalni typu membranowego świetnie sprawdza się w małych instalacjach.
- Pompy perystaltyczne oferują precyzyjną kontrolę przepływu powietrza.
- Dyfuzor napowietrzający do oczyszczalni współpracujący z pompą wirnikową zapewnia najwyższą wydajność.
Odpowiednie napowietrzanie przyspiesza proces biodegradacji nawet o 70%. Napowietrzacz do szamba zapewnia równomierną dystrybucję tlenu w całej objętości zbiornika.
Przeczytaj także: Przydomowe oczyszczalnie ścieków Zawiercie
Dobór wydajności pompy
Wydajność pompy musi być dopasowana do objętości ścieków. Standardowo przyjmuje się 2-4 m³ powietrza na 1 m³ ścieków na godzinę. Pompa tlenowa do szamba wymaga odpowiedniego ciśnienia roboczego. Typowe wartości wynoszą od 0,2 do 0,4 bara dla małych instalacji.
Małe przydomowe oczyszczalnie wymagają pomp o wydajności 40-60 l/min. Średniej wielkości instalacje potrzebują wydajności 80-120 l/min. Duże systemy przemysłowe wykorzystują pompy o wydajności powyżej 200 l/min.
Praktyczna wskazówka: Wydajność pompy (l/min) = Objętość ścieków (m³) x 4 x 16,67.
Koszty zakupu i eksploatacji
Pompa napowietrzająca do oczyszczalni dla gospodarstwa domowego kosztuje od 500 do 1500 zł. Cena zależy głównie od typu urządzenia i jego wydajności. Inwestycja w wysokiej jakości napowietrzacz do szamba zwraca się poprzez niższe koszty eksploatacji. Nowoczesne urządzenia zużywają o 30% mniej energii niż starsze modele.
Instalacja i konserwacja pomp napowietrzających
Dmuchawa do oczyszczalni ścieków wymaga profesjonalnego montażu. Lokalizacja pompy musi zapewniać odpowiednią wentylację. Dyfuzor napowietrzający do oczyszczalni należy umieścić na odpowiedniej głębokości. Regularna konserwacja powinna obejmować czyszczenie filtrów powietrza co 3-6 miesięcy. Wymiana membran i części eksploatacyjnych jest konieczna zgodnie z zaleceniami producenta.
Przeczytaj także: Oczyszczalnia oksydacyjna: zasady działania
Profesjonalny serwis powinien przeprowadzać kompleksowy przegląd raz w roku. Należy sprawdzić szczelność połączeń, stan techniczny membran i wydajność urządzenia. Właściwa konserwacja może przedłużyć żywotność pompy nawet o 40%.
Typowe problemy i ich przyczyny
Spadek wydajności pompy napowietrzającej do oczyszczalni najczęściej wynika z zanieczyszczenia filtrów. Głośna praca kompresora do oczyszczalni sygnalizuje zużycie membran lub łożysk. Napowietrzacz do szamba może przestać działać z powodu awarii zasilania lub uszkodzenia sterownika. Większości awarii można zapobiec poprzez regularne przeglądy techniczne. Warto mieć pod ręką podstawowe części zamienne.
Jak ustawić napowietrzanie przydomowej oczyszczalni ścieków?
Nowoczesne urządzenia, które znajdziesz w ofercie, automatycznie napowietrzają odpady. Dopasowany napowietrzacz do oczyszczalni ścieków powinien pracować zgodnie z charakterem instalacji oraz jej wydajnością. Do napowietrzania ścieków dochodzi w zbiorniku ze złożem osadniku biologicznym, w jaki wyposażona jest każda oczyszczalnia biologiczna. Czas i intensywność napowietrzania ścieków zależy od urządzenia.
Niezależnie od rodzaju i wielkości oczyszczalni cyklu, który zastosujesz, pamiętaj o stężeniu tlenu w ściekach:
- 0,3 g O2/m³ i mniej - oczyszczanie ścieków nie zachodzi, a bakterie giną,
- 1 g O2/m³ - minimalny poziom dla podstawowej pracy przydomowej oczyszczalni,
- 2 g O2/m³ - zalecane stężenie.
Aby właściwie ustawić przydomową oczyszczalnię ścieków z napowietrzaniem, konieczne jest przestrzeganie kilku kluczowych kroków oraz zrozumienie złożoności procesu. Pierwszym etapem jest dokładna analiza projektu oczyszczalni, włączając w to jej wielkość, rodzaj zastosowanych technologii oczyszczania, obciążenie ściekami oraz wymagania dotyczące jakości oczyszczonej wody.
Kolejnym istotnym krokiem jest odpowiednie rozmieszczenie punktów napowietrzania w oczyszczalni, tak aby zapewnić równomierne rozprowadzenie tlenu w całym systemie. To wymaga precyzyjnego projektowania układu rurociągów i dystrybutorów, uwzględniając zarówno główne linie przewodzące powietrze, jak i odprowadzające je do poszczególnych sekcji procesu oczyszczania.
Jaki napowietrzacz do oczyszczalni wybrać?
W ofercie firm znajdziesz kilka dmuchaw membranowych, dzięki czemu z pewnością dobierzesz element do swojej oczyszczalni. Zwróć uwagę na kilka parametrów:
- Wydajność - liczona w litrach na minutę oznacza efektywność pracy urządzenia.
- Ciśnienie - aby sprzęt dobrze tłoczył tlen, na jeden metr wysokości zbiornika ze ściekami powinno przypadać ok. 100 kPa.
- Pobór mocy - napowietrzanie oczyszczalni zużywa większą część całej energii niezbędnej do pracy instalacji.
- Poziom hałasu - to parametr ważny, jeśli oczyszczalnia znajduje się wyjątkowo blisko budynku.
Dla przydomowych oczyszczalni najlepsze są pompy membranowe do oczyszczalni o wydajności do 60 l/min. Ich niski pobór energii i cicha praca sprawiają, że idealnie sprawdzają się w warunkach domowych. Dyfuzor napowietrzający do oczyszczalni wraz z pompą perystaltyczną sprawdza się w średnich instalacjach. System ten oferuje dobry kompromis między wydajnością a kosztami eksploatacji.
Małe oczyszczalnie do 6 RLM najlepiej wyposażyć w pompy membranowe HIBLOW HP-60 lub Hailea HAP-60. Średnie instalacje 6-12 RLM wymagają wydajniejszych urządzeń typu THOMAS AP-60/80. Duże systemy powyżej 12 RLM potrzebują pomp wirnikowych o wysokiej wydajności.
Dodatkowe informacje
Odpowiednie napowietrzanie oczyszczalni oraz jej odpowietrzanie są kluczowe dla procesów zachodzących w ściekach. Zbyt duża lub mała ilość tlenu zaburzają neutralizację odpadów, a co za tym idzie - mogą powodować nieprzyjemny zapach. Jeśli chcesz temu zapobiec, zadbaj o optymalny przepływ powietrza.
Strumienice jako alternatywa
Strumienice stanowią ekonomiczny sposób równoczesnego natleniania i mieszania ścieków. Zainstalowanie strumienic nie wymaga dodatkowych robót budowlano-inwestycyjnych. Mogą one być stosowane zarówno w nowych inwestycjach jak i w istniejących zbiornikach, gdzie zarówno cyrkulacja jak i napowietrzanie są niedostateczne a dno zarasta osadem.
Podsumowanie
Pompa napowietrzająca do oczyszczalni wymaga starannego doboru, uwzględniającego wielkość instalacji i rodzaj ścieków. Wybór między pompą membranową, perystaltyczną a wirnikową zależy od konkretnych potrzeb. Prawidłowa instalacja i regularna konserwacja napowietrzacza do szamba to gwarancja długotrwałej i bezawaryjnej pracy.
tags: #pompy #napowietrzające #oczyszczalnia #ścieków #zasada #działania
