Sedimentationstank
Vad är en sedimentationstank?
En sedimentationstank är en behandlingsstruktur som tar bort suspenderade partiklar som är tätare än vatten genom gravitationssedimentering. Det är en av de mest använda enheterna inom rening av avloppsvatten, tillämplig vid förbehandling, efter-biologisk rening och avancerad rening. Principen för sedimentation tillämpas i:
- Grit kammareför att avlägsna oorganiska föroreningar.
- Primära sedimentationstankarför att avlägsna suspenderade ämnen och andra partiklar.
- Sekundära sedimentationstankarför att separera aktivt slam från biologiskt behandlat avloppsvatten.
- Förtjockningstankaratt koncentrera slam genom att separera vatten.
- Avancerad behandlingprocesser där koaguleringsmedel tillsätts till sekundärt avlopp för att avlägsna kvarvarande suspenderade fasta ämnen.
En sedimentationstank består av fem zoner:
- Inloppszon: Säkerställer jämn flödesfördelning, minimerar-kortslutning och turbulens och minskar döda områden för att förbättra tankens effektivitet.
- Bosättningszon(Clarification Zone): Där sedimenterande partiklar separeras från avloppsvatten.
- Slamzon: För lagring, koncentrering och utsläpp av sedimenterat slam.
- Buffertzon: Separerar sedimenterings- och slamzonerna för att förhindra återsuspension av sedimenterade partiklar på grund av flödesstörningar.
- Utloppszon: Samlar upp klarat vatten samtidigt som likformiga flödesförhållanden bibehålls.
Hur fungerar en sedimentationstank?
Sedimentationstankar arbetar enligt principen att partiklar med ensedimenteringshastighet större än den uppåtgående flödeshastighetenvatten (eller vars sedimenteringstid är mindre än den hydrauliska retentionstiden) kommer att separeras från flödet.
I en idealisk sedimentationstank beror behandlingseffektiviteten enbart påytbelastningshastighet(dvs tankens yta), inte djupet. Tankdjup är endast relevant för slamlagring, förebyggande av skurning och retentionstid. Men i praktiska kontinuerliga-flödestankar:
- Partiklar med sedimenteringshastigheterlägre än den uppåtgående flödeshastigheten(orsakat av översvämning) förs bort.
- Partiklar med sedimenteringshastigheterlika med den uppåtgående flödeshastighetenförbli avstängd.
- Endast partiklar med sedimenteringshastigheterhögre än den uppåtgående flödeshastighetenlösa.
Tiden för partiklar att sedimentera till botten är relaterad till den hydrauliska retentionstiden, som påverkas av tankdjupet. Teoretiskt sett,grundare tankar möjliggör snabbare sättning, vilket är grunden för grunda sedimenteringstekniker somlutande plåt- eller rörsedlare. En buffertzon mellan sedimenterings- och slamzonen förhindrar återsuspenderade partiklar från att stiga ytterligare genom att främja åter-sedimentering genom partikelkollisioner.
Vilka är de vanligaste typerna av sedimentationstankar? Deras fördelar, nackdelar och tillämpningar.
Baserat på flödesriktningen kategoriseras sedimentationstankar i:
- Sedimentationstankar för horisontellt flöde
- Sedimentationstankar för radiellt flöde
- Vertikala flödessedimentationstankar
- Lutande platt-/rörsettler(utvecklad utifrån "shallow depth theory").
Fördelarna, nackdelarna och tillämpningarna för varje typ sammanfattas i tabellen nedan:
| Prestandajämförelse av vanliga sedimentationstankar | |||||
| Typ | Fördelar | Nackdelar | Ansökningar | ||
| Horisontellt flöde |
1. Hög sedimenteringseffektivitet 2. Stark anpassningsförmåga till stötbelastningar och temperaturförändringar |
1. Ojämn vattenfördelning, diskontinuerlig slamutsläpp 2. Fler-slamutsläpp kräver separata rör för varje behållare (hög driftsansträngning) 3. Kedjeskrapor är benägna att korrosion av nedsänkta komponenter |
1. Lämplig för områden med höga grundvattennivåer och dåliga geologiska förhållanden 2. Tillämplig på stora, medelstora och små reningsverk för avloppsvatten |
||
| Radiellt flöde |
1. Mekanisk slamutsläpp med standardiserad utrustning, enkelt underhåll 2. Stabil operativ prestanda |
1. Komplex mekanisk slamavledningsutrustning 2. Höga krav på byggkvalitet |
1. Lämplig för områden med höga grundvattennivåer 2.Gäller stora och medelstora-reningsverk för avloppsvatten |
||
| Vertikalt flöde |
1. Bekväm slamtömning och enkel hantering 2.Små fotavtryck |
1. Stort djup, svår konstruktion och höga kostnader 2. Dålig anpassningsförmåga till stötbelastningar och temperaturförändringar 3. Begränsad tankdiameter för att undvika ojämn vattenfördelning |
Lämplig för små avloppsreningsverk | ||
| Lutande platta/rör |
1. Hög hydraulisk lasthastighet och effektivitet 2. Kort retentionstid och litet fotavtryck |
1. Komplex struktur, benägen att sätta igen, kräver periodiskt utbyte av plattor/rör 2. Lägre tolerans mot höga fasta belastningar och stötbelastningar; kräver yttvättutrustning |
1. Lämplig för medelstora och små avloppsreningsverk 2. Eftermontering av befintliga sedimenteringstankar för att öka kapaciteten |
||