Vatnsdreifing og losun seyru úr rörum: Hagnýt verkfræðihandbók fyrir setgeymar

Ef þú ert að hanna nýjan botnfallsgeymi úr túpu eða að leysa úr vanlíðan, munu tveir þættir ráða niðurstöðum þínum meira en nokkur annar:vatnsdreifing við inntakoglosun seyru frá botni. Gerðu annað hvort rangt og afleiðingarnar eru tafarlausar - skammhlaup-, ójafnt set, seyruuppsöfnun og frárennslisgæði sem standast ekki losunarstaðla, burtséð frá því hversu há-gæði rörmiðillinn þinn er. Þessi handbók fer í gegnum helstu hönnunarreglur og útreikningsaðferðir fyrir bæði kerfin og notar raunverulegt verkfræðilegt dæmi til að koma tölunum í framkvæmd.

Af hverju Tube Landnámsmenn skila einstakri skilvirkni

Rúpusetjarar bjóða upp á eina-hagkvæmustu aðferðina til að auka meðhöndlunargetu núverandi botnfalls. Meginreglan er glæsilega einföld: skilvirkt setsvæði er algjörlega óháð gólfflatarmáli tanksins - það fer í staðinn eftirheildar lárétt varpað flatarmál halla röreininganna. Þetta þýðir að þú getur stórlega aukið uppsetningargetuna án þess að stækka fótspor tanksins.

Þegar rör eru sett upp í 60 gráðu horni gefur hver rúmmetri af rörrúmmáli u.þ.b.11 til 15 m²af virku landnámssvæði. Þetta þýðir allt að8 til 10 sinnum gólfflöturaf tankinum. Setningarfjarlægðin innan hverrar slöngurásar er aðeins nokkrir sentimetrar - samanborið við nokkra metra í hefðbundnu hreinsiefni - sem þýðir að agnir ná mun hraðar að safnyfirborðinu.

Jafn mikilvægt er vökvakerfi inni í rörunum. Lagskipt flæðisskilyrði, þar sem Reynolds tölur haldast venjulega undir 500, leyfa að vökvahleðsluhraði á hverja einingu virks setsvæðis séverulega meiri en hefðbundin setmyndun. En þessi fræðilegi kostur skilar sér aðeins í raunverulegan-heimsframmistöðu þegar vökvabúnaðurinn er rétt hannaður - sérstaklega, þegar flæði er dreift jafnt yfir allan -þverskurðinn og seyru er fjarlægð alveg og á réttum tíma.

Vatnsdreifingarhönnun - Að koma flæðinu í lag

Inntak hönnunarmarkmið

Inntakskerfið fyrir hólkinn þjónar tveimur mikilvægum aðgerðum sem ákvarða beint heildarafköst. Í fyrsta lagi verður þaðdreifa hreyfiorkunniaf innstreyminu - ef ókyrrð kemst inn í setsvæðið truflar það seyru teppið, -dregur aftur agnir og grefur undan öllu sem rörin eru hönnuð til að ná. Í öðru lagi verður það að dreifa flæði eins jafnt og hægt er yfir allt þversniðsflatarmál röreininganna. Ójöfn dreifing skapar staðbundin-háhraðasvæði sem flytja fast efni í gegnum rörin áður en þau geta sest.

Algengar inntaksstillingar sem notaðar eru í reynd eru:götóttir skotveggirmeð reglubundnum opum (mest notaði og áreiðanlegasti valkosturinn fyrir rétthyrndan geyma), inntaksrör í kafi með mörgum dreifiopum, botn-inntaksdreifingarhliðar með upp-gáttum og inntaksrásir með V-skorpu. Valið fer eftir rúmfræði tanksins, rennslishraða og plássþvingunum, en götótti skífuveggurinn er sjálfgefinn upphafspunktur fyrir flestar hönnunar sveitarfélaga.

Helstu hönnunarfæribreytur

Eina mikilvægasta vökvamælingin fyrir inntak fyrir slöngusett eraðflugshraða- flæðishraðinn upp á við þegar vatn fer inn í botnhlið röreininganna. Fyrir flestar sveitarfélög sem meðhöndla yfirborðsvatn eða afrennsli frárennslis, aðflugshraða á5 til 15 mm/sskila bestu frammistöðu. Hraði undir 5 mm/s er hætta á að seyru geti setst innan dreifingarsvæðisins sjálfs og mynda dauða svæði sem draga úr virku rúmmáli. Hraði yfir 20 mm/s hætta á að trufla seyru teppið og flytja flókagnir inn í rörrásirnar áður en þær geta sest út.

Baffle hönnun fyrir orkudreifingu

Einn baffli veggur settur0,8 til 1,5 mfrá inntaksveggnum, með jafndreifðum holum (venjulega50 til 100 mm í þvermálkl200 til 400 mm bil), veitir áhrifaríka inntaksorkudreifingu fyrir flesta rétthyrnda tanka. Hönnunarholahraðinn ætti að miða við0,15 til 0,25 m/svið daglegt meðalflæði - nógu hratt til að koma í veg fyrir að það setjist inni í holunum, nógu hægt til að forðast straum. Heildar opið svæði allra hola samanlagt ætti að vera15 til 25%af hliðarveggsvæðinu. Mikilvægt smáatriði sem oft er gleymt: gefðu upp a200 til 300 mm bilneðst á skífunni til að seyru fari í gegnum. Án þessa bils safnast seyra fyrir aftan skjáinn, sem dregur úr virku rúmmáli og skapar að lokum loftfirrtar aðstæður.

Kröfur um einsleitni dreifingar

Vel-hannað inntakskerfi ætti að ná einsleitni flæðidreifingar sem er amk85 til 90%, sem þýðir að rennsli á hverja flatarmálseiningu er minna en 10 til 15% frá meðaltali yfir þversnið tanksins. Algengustu orsakir lélegrar dreifingar eru ma: inntakið er komið fyrir of nálægt röreiningum (minna en 0,5 m úthreinsun), ófullnægjandi opið svæði skífunnar (undir 10% af veggflatarmáli) og ósamhverf geymi geymisins sem ekki er gert ráð fyrir í einstökum portstærðum. Rétthyrndir geymar með einu hliðarinntaki eru sérstaklega viðkvæmir fyrir því síðarnefnda - hafnirnar næst inntakinu fá óhóflega meira flæði nema þær séu í stakri stærð.

Hönnun seyrulosunar - Ekki láta fast efni safnast upp

Af hverju seyrulosun skiptir máli

Árangursrík fjarlæging seyru úr hólkinn er jafn mikilvæg og rétt inntaksdreifing - og það er að öllum líkindum það sem er algengara að gleymast af þessu tvennu. Þegar seyra safnast fyrir óheft, veldur það hlaupi vandamála: skilvirkt setrúmmál minnkar, loftfirrt svæði myndast og mynda lofttegundir sem geta valdiðseyruflot(lyftir settu föstum efnum aftur í sviflausn), og ef seyru teppið hækkar nógu hátt getur það líkamlega stíflað neðri opin á röreiningunum. Þegar það hefur gerst er eina lausnin að tæma tankinn og handvirk hreinsun - er dýrt og truflandi ferli. Vel-hannað söfnunar- og losunarkerfi fyrir seyru ætti að fjarlægja sett föst efni annaðhvort stöðugt eða með tíðu, stuttu millibili.

Rúmfræði sludge Hopper

Flestir rörseturtankar nota eina af tveimur söfnunaruppsetningum fyrir seyru. Fyrstu notkunirnarmargar keilulaga eða pýramídalaga tunnur, venjulega 1,0 til 1,5 m djúpt með hliðarhalla sem eru að minnsta kosti 60 gráður - þetta horn er mikilvægt til að tryggja að eðja renni á áreiðanlegan hátt að botninum á tankinum frekar en að festast við veggina. Önnur stillingin notar aflatur eða létt hallandi botn með vélrænni seyrusköfuog miðlæg söfnunartrog. Fyrir -botngeyma þarf lárétta fjarlægð seyru að ferðast meðfram gólfinu til að ná í tank ætti að lágmarka - helst minna en3 til 4 metrar. Lengri ferðavegalengdir gera föstum efnum kleift að þjappast saman og festast við gólfið, sem gerir það að verkum að tilgangurinn með töppunarhönnuninni berst gegn.

Stillingarvalið fer eftir lögun tanksins: Hringlaga tankar nota venjulega snúningssköfu með útlægri seyjusöfnun, rétthyrndir tankar nota annað hvort marga tanka sem eru á milli á lengdinni eða ferðabrúarsköfu. Multi-hopparaðferðin er algengari fyrir smærri rétthyrndan tanka vegna þess að hann hefur enga hreyfanlega hluta og krefst minna viðhalds.

Seyrulosunarventlar og lagnir

Losunarlagnir fyrir seyru ættu að vera að lágmarki í þvermál150 mmað standast stíflu. Pípuhalli ætti að vera amk2% í átt að losunarstað. Lokagerðin er afar mikilvæg: Notaðu alltaflokar með fullri-holueins og hlið, tappa eða klemmuventla. Notaðu aldrei kúlu- eða fiðrildaloka í seyruþjónustu - þeir skapa innri flæðistakmarkanir sem fanga fast efni og stíflast auðveldlega. Mælt er eindregið með sjálfvirkum lokum (loftvirkum eða rafknúnum) með tímastilli-stýrðri hléalosun fram yfir handvirka loka. Handvirkt útdráttur seyru fer eftir kostgæfni rekstraraðila, sem er breytileg frá vakt til vakt, og ósamræmi losun er ein helsta orsök vandamála við uppsöfnun seyru.

Rekstrarleiðbeiningar fyrir stöðugar niðurstöður

Losun seyru á grundvelli avenjuleg tímaáætlunfrekar en handvirk dómgreind skilar stöðugt besta árangrinum. Byrjaðu með stuttum, tíðum losunartímabilum - til dæmis,15 til 30 sekúndur á 15 til 30 mínútna fresti- og stilltu út frá mældum seyrustyrk. Miða við seyrustyrk á1 til 3% fast efnií útfallsstraumnum; styrkur undir 1% bendir til þess að þú sért að sóa of miklu vatni (opnar lokar of oft eða of lengi), en styrkur yfir 3% gefur til kynna ófullnægjandi losunartíðni.

Fylgstu með stigi seyru teppsins daglega með því að nota færanlegan seyru teppi skynjara. Markmiðsstigið ætti að vera0,3 til 0,5 m fyrir neðan botn röreininga. Ef teppið hækkar nær en 0,3 m, auka útskriftartíðni eða lengd. Ef það fer langt niður fyrir 0,5 m og losunarstyrkur er lítill, ertu líklega að sóa meðhöndluðu vatni að óþörfu.

Unnið dæmi - 10.000 m³/d

Til að koma hönnunarreglunum í framkvæmd, er hér fullkomið unnið dæmi um meðhöndlun á rétthyrndum túpa10,000 m³/daf frárennsli sveitarfélaga.

Hönnun inntaksgögn

Útreikningar á inntakshönnun

Aðflugshraði er reiknaður sem rennslishraði deilt með flatarmáli slöngunnar: 417 m³/klst. deilt með (10 mx 5 m) jafngildir8,34 m/klst., eða um það bil 2,3 mm/s. Þetta fellur þægilega innan ráðlagðs bils frá 5 til 15 mm/s, þó aðeins í neðri enda - sem þýðir að það er pláss til að auka flæði í framtíðinni ef þörf krefur.

Fyrir hliðarvegginn: veggflöturinn er 6 m breiður x 4,5 m djúpur =27 m². Við 20% opið svæðishlutfall er nauðsynlegt opið svæði5.4 m². Með því að nota 75 mm holur í þvermál (hvert holusvæði=0.0044 m²), er nauðsynlegur fjöldi hola 5,4 deilt með 0,0044, sem jafngildir u.þ.b.1.220 holur. Dreift yfir 6 mx 4,5 m svæði gefur þetta u.þ.b150 mm x 150 mm bilá milli hola.

Holuhraði við meðalrennsli er 0,116 m³/s deilt með 5,4 m² =0,021 m/s (u.þ.b. 0,02 m/s). Þetta er töluvert undir ráðlögðu 0,15 m/s markmiðinu, sem þýðir að götin eru of stór fyrir flæðishraðann. Til að leiðrétta þetta skaltu íhuga að fækka holum (í u.þ.b. 170 holur, sem myndi gefa hraða nær 0,15 m/s) eða minnka holuþvermál til að auka hraða en viðhalda jafnri dreifingu.

Hönnun sludge Hopper

Veitafjórir tankar eftir lengd tanksins- einn á 3 metra fresti - hver1,2 m djúpt með 60 gráðu hliðarhallumtil að tryggja áreiðanlega renna seyru. Hver hylki ætti að vera búinn a150 mm loftstýrður innstungaventillá tímastýringu. Mælt er með notkunarröðinni með hléum losun20 sekúndur á 20 mínútna fresti, snýst í gegnum tunnurnar í röð þannig að aðeins einn hylki losnar á hverjum tíma. Þetta kemur í veg fyrir vökvalost í kerfinu á meðan viðheldur stöðugri losun seyru.

Niðurstaða

Vatnsdreifing og seyrulosun eru tveir þættir sem gleymast mest við hönnun rörseturs - og eru einnig meðal algengustu orsakanna fyrir vanhæfni á þessu sviði. Lykilhönnunarreglurnar eru einfaldar og vel-staðfestar: dreift flæðinu jafnt yfir allan rörsettur þversnið-, miðaðu að aðflugshraða á milli 5 og 15 mm/s, útvegaðu 15 til 25% opið flatarmál fyrir orkudreifingu, fjarlægðu seyru á áreiðanlegri tímamælisáætlun með því að nota full{8} pípuloka, 2%. Staðfestu frammistöðu með hefðbundnu eftirliti með leðjuteppi - helst að halda teppinu 0,3 til 0,5 m fyrir neðan inntak röreininga. Verksmiðjur sem leggja í verkfræðiátakið til að koma þessum grundvallaratriðum á réttan kjöl munu sjá fullan ávinning af fjárfestingu í túpubyggðum sínum: meiri meðhöndlunargetu án þess að stækka fótspor, betri frárennslisgæði sem uppfyllir hert losunarstaðla og verulega færri höfuðverk í rekstri.