Zrozumienie znaczenia mieszadeł w oczyszczaniu ścieków

Zrozumienie znaczenia mieszadeł w oczyszczaniu ścieków

Dowiedz się, dlaczego odpowiednie rozmieszczanie mieszadeł jest bardzo ważne i poznaj kilka ogólnych zaleceń dotyczących rozmieszczania.

Mieszanie jest istotnym aspektem oczyszczania ścieków, ponieważ pomaga uzyskać możliwie najlepszą skuteczność oczyszczania.

Aby osiągnąć wysoką energooszczędność procesu mieszania, ważne jest wybranie mieszadła, które zapewnia wymagany ciąg przy możliwie najmniejszym zużyciu energii.

Przy projektowaniu mieszadła dla oczyszczalni ścieków trzeba wziąć pod uwagę wymiary zbiornika, właściwości cieczy i zdefiniować zadanie procesu.

W ten sposób można uzyskać najbardziej efektywne energetycznie rozwiązanie dla danej aplikacji.

Również istotne jest to, aby mieszadła były w zbiorniku ustawione prawidłowo.

W tym module szkoleniowym skupimy się na tym, dlaczego pozycjonowanie mieszadeł jest ważne, następnie przejdziemy do bardziej szczegółowych informacji i zaleceń dotyczących pozycjonowania.

Przede wszystkim prawidłowe pozycjonowanie mieszadeł zapewnia odpowiedni transfer energii do cieczy, zapewniając tym samym przepływ masowy.

Po drugie, zapobiega to potencjalnym uszkodzeniom mechanicznym, w rezultacie wydłużając czas eksploatacji mieszadeł.

I wreszcie w ten sposób mocniej wspomaga się procesy biologiczne, które zachodzą w całej objętości zbiornika.

Dla większości zbiorników znajdują zastosowanie ogólne zasady pozycjonowania mieszadeł.

Istnieją jednak szczegółowe zasady dotyczące zbiorników o przepływie cyrkulacyjnym, którym przyjrzymy się później.

Najpierw zapoznamy się z ogólnymi zaleceniami pozycjonowania.

Lokalizując mieszadłoblisko powierzchni cieczy, zachowanie właściwej głębokości montażu zapobiega powstawaniu wirów.

Ma to zasadnicze znaczenie, ponieważ wiry mogą powodować nierównomierne obciążenie na elementach mechanicznych mieszadła, co prowadzi do naprężeń i uszkodzeń.

Wiry mogą tworzyć się z tyłu śmigła, jeśli końcówka śmigła znajduje się zbyt blisko powierzchni wody.

Można tego uniknąć, prawidłowo pozycjonując mieszadło.

Zalecane minimalne zanurzenie jest zdefiniowane jako minimalna odległość pomiędzy końcówką łopaty śmigła a powierzchnią wody.

Odległość ta nie powinna być mniejsza niż średnica śmigła.

Równie ważne jest, aby mieszadła miały zachowany właściwy odstęp od dna zbiornika i ścianek bocznych zbiornika.

W większości przypadków dobre rezultaty zapewnia montaż mieszadła w pobliżu dna zbiornika.

W ten sposób unika się osiadania cząstek stałych przy jednoczesnym utrzymaniu przepływu masowego, co zapewnia uzyskanie wysokiego poziomu homogenizacji w zbiorniku.

Jednak jeśli mieszadło znajdzie się zbyt blisko dna zbiornika, może to spowodować większe naprężenia między końcówką śmigła a dnem zbiornika,
co doprowadzi do spadku wydajności.

W związku z tym kluczowe jest zachowanie odpowiedniej równowagi.

Z doświadczenia wiadomo, że minimalny odstęp od końcówki śmigła do dna zbiornika powinien wynosić nie mniej niż połowa średnicy śmigła.

Jak widać na tej ilustracji (widok z góry), nieprawidłowe pozycjonowanie mieszadła względem ścian bocznych zbiornika negatywnie wpływa na efektywność mieszania i generowanie przepływu.

Powodem są wibracje, które mogą wystąpić, przy wzroście naprężeń między
końcówką śmigła a ścianką boczną.

Badania wykazały, że aby tego uniknąć, minimalny odstęp pomiędzy końcówką śmigła a ścianką powinien wynosić co najmniej połowę średnicy śmigła.

Również niewłaściwa odległość między końcówką śmigła a tylną ścianką zbiornika może wywoływać zakłócenia przepływu.

W najgorszym wypadku może to doprowadzić do poważnego uszkodzenia mieszadła.

W tym przypadku minimalny zalecany odstęp od końcówki śmigła do tylnej ścianki zbiornika jest o 50% większy od średnicy śmigła.

Poza ustaleniem prawidłowego odstępu pomiędzy mieszadłem a ścianami zbiornika czasami trzeba pozycjonować je w odpowiedniej odległości
od ewentualnych przeszkód, w celu uniknięcia niebezpiecznego zaburzenia przepływu.

Zasady te mają zastosowanie do większości rodzajów ścieków i kształtów zbiorników.

Jednakże w przypadku zbiorników okrągłych istnieją bardziej szczegółowe wytyczne, których należy przestrzegać.

Przyjrzyjmy się im dokładniej.

W zbiornikach o przepływie cyrkulacyjnym, głównym celem jest utworzenie stałego przepływu z cyrkulacją na całej szerokości i głębokości zbiornika.

Aby to zapewnić, urządzenia generujące przepływ – mieszadła wolnoobrotowe, muszą być prawidłowo zlokalizowane Na przykład, jeśli mieszadło wolnoobrotowe jest umieszczone zbyt blisko łuku, istnieje wysokie ryzyko mechanicznego uszkodzenia elementów instalacji z powodu ryzyka powstania turbulencji i nierównego rozłożenia prędkości w kierunku śmigła.

Bardzo ważne jest, aby profil prędkości cieczy napływającej na mieszadło był maksymalnie jednolity.

Prędkości cieczy na łuku są nierównomiernie rozłożone, co wywołuje moment obrotowy na śmigle.

Ponadto, jeśli ten element jest umieszczony zbyt blisko za strefą napowietrzania, istnieje wysokie ryzyko wystąpienia zaburzenia przepływu ze względu na niższą gęstość w strefie napowietrzania.

Zaburzony przepływ wywołuje turbulencje wokół mieszadła wolnoobrotowego,
co prowadzi do niezrównoważonego obciążenia elementów mechanicznych, a to z kolei w najgorszym wypadku powoduje uszkodzenie mechaniczne.

Bazując na kilkudziesięcioletnim doświadczeniu sugeruje się, aby odstęp od mieszadła wolnoobrotowego do pierwszego rzędu dyfuzorów był równy co najmniej największej wartości pomiędzy szerokością kanału a głębokością od lustra wody.

Ze względu na powstałą barierę powietrzną z dyfuzorów ważne jest utrzymanie tej odległości.

W przeciwnym razie przepływ zwrotny może uszkodzić mieszadło wolnoobrotowe.

Dodatkowo, minimalna odległość pomiędzy ostatnim rzędem dyfuzorów a początkiem następnego łuku, musi być równa głębokości od lustra wody.

Ta sama zasada dotyczy odległości między mieszadłem wolnoobrotowym zlokalizowanym za dyfuzorami a ostatnim rzędem dyfuzorów.

Tak więc, jak już wskazaliśmy w tym module szkoleniowym, ważne jest przestrzeganie ustalonych wytycznych.

Pozwala to uzyskać odpowiedni poziom ciągu i oszczędności energii.

Aby uzyskać możliwie dużą wydajność mieszadeł i mieszadeł wolnoobrotowych, należy przestrzegać ogólnych zasad dotyczących pozycjonowania.

Dzięki temu urządzenia będą działać wydajnie i niezawodnie, a także uniknie się ewentualnych uszkodzeń mechanicznych.