Radiaalne-Voolu kaldtoru settimisuuring: 30-minutiline HRT, keskmine kaabitsa kiirus ja madal hüdrauliline laadimislõige SS 41,8%

Aug 13, 2026

Jäta sõnum

Enamik reoveekäitajaid eeldab, et settimise parandamine tähendab sügavamate ja suuremate mahutite ehitamist. Madala paagi teooria muudab selle oletuse ümber: oluline on pindala, mitte sügavus. Selles uuringus kasutas radiaalse -vooluga kaldega torusettisti hõljuvaid aineid41.8%- 212,4 mg/L-lt 123,6 mg/L-ni - 30-minutilise hüdraulilise retentsiooniajaga, mis on palju väiksem kui tavalisel selgitajal.

Madala paagi põhimõte

Kaldtorude settijad lähtuvad fundamentaalsest "madala tanki teooriast". Ideaalse settepaagi jaoks on kriitiline settimiskiirus antud μ-ga0= Q/A, kus Q on voolukiirus ja A on pindala. Kui Q jääb konstantseks, vähendab pindala suurendamine μ0, mis võimaldab püüda kinni ja settida väiksemaid ja aeglasemalt{0}}sedevaid osakesi.

Kui settimistsoon on jagatud mitmeks õhukeseks kihiks kaldtorude või paralleelsete plaatide abil, vähendatakse efektiivset settimiskõrgust 1/n-ni originaalist. Sama ravitõhususe saavutamiseks lühendatakse retentsiooniaega oluliselt ja ravivõimsus korrutatakse n-ga. Vastupidiselt, kui töötlemismahtu hoitakse konstantsena, paraneb settimise efektiivsus järsult.

Selles uuringus kasutati radiaalse{0}}vooluga kallutatud torusettetit aalla-voolu seadistamine: reovesi siseneb kaldplaatide ülaosast ja voolab allapoole, samal ajal kui hõljuvad osakesed eralduvad, kusjuures põhjast väljub nii muda kui ka selitatud vedelik. Allavoolu-disain soodustab muda libisemist, vähendab torude pindadele kogunemist ja võimaldab väiksemaid kaldenurki (30–40 kraadi) suuremate efektiivsete aladega -, mille tulemuseks on suurem settimise efektiivsus.

Schematic diagram of a radial-flow inclined tube settler with down-flow configuration

Eksperimentaalne seadistus ja toorvee kvaliteet

Katsesüsteem koosnes radiaalse{0}}vooluga kallutatud torusetitist, toitepumbast, koagulandi doseerimissüsteemist ja sellega seotud jälgimisseadmetest. Olmereovesi doseeriti koagulandina polüalumiiniumkloriidiga (PAC) ja segati õrnalt enne settisse sisenemist. Toorvee omadused pärast filtreerimist on näidatud allpool.

Parameeter Väärtus
Filterpaber + kaalupudel enne (g) 24.6411
Filterpaber + kaalupudel pärast (g) 24.6942
SS erinevus (g) 0.0531
SS kontsentratsioon (mg/l) 212.4
Neeldumine 0.217
KHT (mg/l) 303.79

Toores olmereovesi sisaldas SS-i kontsentratsiooni 212,4 mg/L ja COD-ga 303,79 mg/L -, mis on pärast esialgset sõeluuringut olmereovee mõõdukalt koormatud sööt, mis on piisavalt nõudlik, et paljastada selged erinevused töötingimuste vahel. SS ja COD mõõdeti vastavalt gravimeetrilise filtreerimise ja COD standardse kalibreerimisega.

COD standard calibration curve for the inclined tube settler experiment

Hüdraulilise retentsiooniaja mõju

Esimene testitud muutuja oli hüdrauliline retentsiooniaeg (HRT). Kui sisselaskeventiil oli fikseeritud 75 kraadi ja kaabitsa kiirus seadistusel 1, võeti proovid 10, 20, 30, 40 ja 50 minuti jooksul.

Parameeter 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min
SS (mg/l) 214.8 158.8 123.6 136.4 151.2
KHT (mg/l) 255.57 268.72 239.49 259.95 276.03

Nii SS-i kui ka COD-i eemaldamine paranes, kui HAR suurenes kuni 30 minutini, seejärel vähenes. Optimaalne oli 30 minutit, mis tagab madalaima SS-i kontsentratsiooni (123,6 mg/l, vähenemine 41,8%.toorveest) ja madalaim KHT (239,49 mg/l, vähenemine 21,2%.). Pärast 30 minuti möödumist hakkab tõenäoliselt aset leidma settinud osakeste resuspendeerimine, mis vähendab tõhusust - selge meeldetuletus, et pikem ei ole alati parem.

Effect of hydraulic retention time on SS and COD removal in the inclined tube settler

Kaabitsa kiiruse mõju

Kui HRT oli fikseeritud 10 minutiks, muudeti kaabitsa kiirust viie seadistuse vahel (0 kuni 4), et tuvastada optimaalne kraapimiskiirus.

Parameeter Seade 0 Seade 1 Seade 2 Seade 3 Seade 4
SS (mg/l) 206.8 167.2 123.2 136.4 150.0
KHT (mg/l) 311.28 289.18 251.18 262.87 274.56

Säte 2 andis parima tulemuse: SS langes123,2 mg/lja COD kuni251,18 mg/l. Madalamatel kiirustel (seaded 0 ja 1) kogunes toru kaldpindadele muda, mis kahandab efektiivset settimisala. Suurematel kiirustel (seaded 3 ja 4) suspendeeris liigne turbulents{6}} settinud osakesed uuesti. Säte 2 saavutas tasakaalu muda õigeaegse eemaldamise ja minimaalse vooluhäire vahel.

Effect of scraper speed on SS and COD removal in the inclined tube settler

Hüdraulilise koormuse mõju

Hüdraulilist koormust muudeti sisselaskeklapi nurga kaudu (30 kraadi, 45 kraadi, 60 kraadi ja 75 kraadi) kaabitsa kiirusega seadistuses 2 ja 10-minutilise tööajaga.

Parameeter 30 kraadi 45 kraadi 60 kraadi 75 kraadi
SS (mg/l) 140.4 158.8 163.2 154.8
KHT (mg/l) 295.02 324.25 347.63 312.56

Madalam hüdrauliline koormus tagas pidevalt parema jõudluse. 30 kraadi juures (minimaalne vooluhulk) oli SS madalaim temperatuuril140,4 mg/lja COD kl295,02 mg/l. Koormuse suurenedes tõusis settimisvoolu kiirus ülespoole, vähendades hõljuvate osakeste efektiivset settimisaega. Nii SS kui ka COD tõusid koos suurema koormuse korral, kinnitades, et settija töötab kõige paremini madala pinna ülevoolukiiruse korral - ja rõhutas disainis suure pindala väärtust.

Effect of hydraulic loading on SS and COD removal in the inclined tube settler

Optimaalsed tööparameetrid ja disainilahendused

Parameeter Optimaalne seadistus Parim esitus
Hüdrauliline hoideaeg 30 minutit SS 123,6 mg/L (−41,8%), KHT 239,49 mg/L (−21,2%)
Kaabitsa kiirus Seade 2 (mõõdukas) SS 123,2 mg/L, KHT 251,18 mg/L
Hüdrauliline laadimine Madalaim (30 kraadi klapp) SS 140,4 mg/L, KHT 295,02 mg/L
Kaldenurk 30–40 kraadi (alla-vool) Maksimaalne efektiivne settimisala

• Optimaalne HAR: 30 minutit.Lühemad ajad annavad ebapiisava settimise; pikemad ajad põhjustavad settinud osakeste resuspendeerumist.

• Kaabitsa optimaalne kiirus: mõõdukas (seadistus 2).Liiga aeglane laseb muda koguneda torude pinnale; liiga kiiresti tekitab turbulentsi, mis resuspendeerib osakesed. Mõõdukas kraapimismäär annab parima üldise jõudluse.

• Hüdrauliline koormus: madalam on parem.Töötlemise tõhusus paranes pidevalt väiksema koormuse korral, nii et disainerid peaksid eelistama piisavat pindala, et pinna ülevoolukiirus oleks madal.

• Madala tanki teooria kinnitatud.Settimistsooni jagamine mitmeks õhukeseks kihiks parandab märkimisväärselt settimise efektiivsust ilma jalajälge suurendamata.

• Alla{0}}voo seadistamine on kasulik.See soodustab kaldtorude isepuhastumist{0}}ja võimaldab väiksemaid kaldenurki (30–40 kraadi), suurendades efektiivset settimisala ja süsteemi üldist tõhusust.

Meie kaldtorude settimislahendused

See uuring näitab, et õige konstruktsioon ja parameetrite valik on suure jõudlusega tahke ja vedeliku eraldamisel kaldsete torusettidega määrava tähtsusega. Pakume täielikku valikut kaldtorude settimisseadmeid ja tehnilisi teenuseid:

• Kohandatud-disainitud radiaalvoolu-- ja ristkülikukujulised kaldtorude setitid munitsipaal- ja tööstuslikeks rakendusteks;

• Kvaliteetne -PP/PVC kaldtoru erinevate spetsifikatsioonidega (25 mm kuni 80 mm toru läbimõõt);

• Täielikud kaabitsa- ja mudakogumissüsteemid usaldusväärseks tööks;

• Tehniline tugi süsteemi projekteerimiseks, parameetrite optimeerimiseks ja tõrkeotsinguks.

Viide: Qin B. Eksperimentaalne uuring olmereovee puhastamise kohta radiaalvoolu kaldtoru settimismahutiga [J]. Keskkonnateadus ja -juhtimine, 2012, 37(4): 82-85, 116.

Lõika SS 41,8% radiaalse-voolutoru settiga

Alla-vooluga kallutatud torusetter vähendas SS-i 41,8% ja COD-i 21,2% 30-minutise HRT-ga. Juntai toruseadistad pakuvad kompaktset ja tõhusat selgitust.