Zbiorniki mieszające i wyrównawcze są niezbędnymi elementami w przemysłowym uzdatnianiu wody i ścieków. Służą one do homogenizacji przepływów wody lub ścieków, buforowania zmian objętości i optymalizacji kolejnych procesów oczyszczania. Ich znaczenie rozciąga się od oczyszczania ścieków w przemyśle chemicznym po uzdatnianie wody do wrażliwych zastosowań, takich jak obiegi chłodzenia lub produkcja żywności. W tym artykule opisano szczegółowo zasady techniczne, tryby działania i możliwe zastosowania zbiorników mieszających i wyrównawczych.
Spis treści
Zadania i funkcje zbiornika mieszająco-wyrównawczego
1. buforowanie objętościowe
W zakładach przemysłowych często występują silne wahania przepływu wody lub ścieków, na przykład ze względu na cykle produkcyjne, procesy czyszczenia lub zmienne zrzuty ścieków. Zbiornik mieszająco-wyrównawczy służy jako bufor kompensujący te wahania i zapewniający stałe natężenie przepływu do dalszych procesów.
2. homogenizacja
Mieszanie ma kluczowe znaczenie dla ujednolicenia właściwości fizycznych i chemicznych wody lub ścieków. Różnice w wartości pH, temperaturze lub stężeniu zanieczyszczeń mogą znacząco wpłynąć na wydajność kolejnych procesów, takich jak strącanie, flokulacja lub oczyszczanie biologiczne.
3. opóźnienie czasowe
Zbiorniki mieszające i wyrównawcze mogą tymczasowo przechowywać ścieki w celu wyrównania szczytów zanieczyszczeń. Jest to szczególnie ważne, gdy należy przestrzegać prawnych limitów zanieczyszczeń, na przykład w przypadku usuwania metali ciężkich lub redukcji ChZT.
4. poprawa reakcji chemicznych
Równomierne rozprowadzanie dodanych substancji chemicznych, takich jak środki neutralizujące, flokulanty lub biocydy, jest wspomagane przez mieszanie w zbiorniku. Maksymalizuje to wydajność reakcji chemicznych i zmniejsza zużycie chemikaliów.
Zdjęcie: Nasz system neutralizacji ALMA Neutra ze zbiornikiem mieszająco-wyrównawczym o pojemności 200 m3
Podstawy techniczne i zasady projektowania
1. metoda i materiały konstrukcyjne
- Materiały: W zależności od medium, zbiorniki mieszające i rozprężne są wykonane z materiałów odpornych na korozję, takich jak stal nierdzewna, polipropylen (PP) lub tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym (GRP). Wewnętrzne powłoki lub specjalne stopy mogą być wymagane w przypadku silnie korozyjnych mediów.
- Rozmiar: Objętość zbiornika zależy od szczytowych przepływów objętościowych i wymagań dalszego procesu. Typowe rozmiary wahają się od kilku metrów sześciennych w mniejszych zakładach do kilku tysięcy metrów sześciennych w dużych branżach.
2. mieszadła
Centralnym elementem jest mieszadło, które miesza zawartość pojemnika.
- Mieszadła osiowe: przenoszą medium pionowo i nadają się do homogenizacji dużych objętości pojemników.
- Mieszadła promieniowe: zapewniają intensywne mieszanie w kierunku promieniowym i są często stosowane w reakcjach chemicznych.
- Łopatki mieszadła: W zależności od lepkości i gęstości medium stosuje się mieszadła śmigłowe, tarczowe lub łopatkowe.
3. elementy wewnętrzne do kontroli przepływu
- Płyty prowadzące: redukują martwe strefy i poprawiają mieszanie.
- Przerywacze przepływu: Optymalizują dystrybucję hydrauliczną w zbiorniku i zapobiegają zwarciom.
4. czujniki i monitorowanie
Nowoczesne zbiorniki mieszające i wyrównawcze są często wyposażone w czujniki, które monitorują parametry takie jak poziom napełnienia, wartość pH, temperatura i przewodność w czasie rzeczywistym. Dane te są wykorzystywane do optymalizacji sterowania procesem.
Obszary zastosowania w praktyce
1. oczyszczanie ścieków
- Ścieki przemysłowe: Zbiorniki mieszające i wyrównawcze są niezbędnym elementem w oczyszczaniu ścieków o dużej zmienności z przemysłu chemicznego, spożywczego i metalurgicznego.
- Oczyszczalnie ścieków komunalnych: W tym przypadku są one wykorzystywane do homogenizacji przepływów ścieków przed ich wprowadzeniem na etapy oczyszczania biologicznego lub chemicznego.
2. uzdatnianie wody
- Obieg wody chłodzącej: W systemie uzdatniania wody chłodzącej zbiorniki mieszające i wyrównawcze zapewniają jednolitą jakość wody, co zapobiega korozji, osadzaniu się kamienia i biofoulingowi.
- Uzdatnianie wody procesowej: w przemyśle spożywczym i napojów gwarantują stabilną jakość wody wymaganą w procesach produkcyjnych.
Zdjęcie: Nasz system ALMA CHEM MCW CP z dwoma kontenerami o pojemności 25 m3.
Wyzwania i rozwiązania
1. media korozyjne
W przypadku silnie korozyjnych ścieków wybór odpowiedniego materiału zbiornika ma kluczowe znaczenie. Stosowane są tutaj materiały o wysokiej odporności na korozję, takie jak stal nierdzewna (316L) lub zbiorniki powlekane.
2. pienienie
Ścieki o wysokiej zawartości substancji organicznych lub środków powierzchniowo czynnych mają tendencję do pienienia się. Urządzenia zapobiegające pienieniu lub ukierunkowane dodawanie środków chemicznych może zminimalizować ten problem.
3. martwe strefy i niewystarczające mieszanie
Niekorzystna geometria zbiornika może prowadzić do powstawania martwych stref, w których nie zachodzi skuteczne mieszanie. Zastosowanie deflektorów przepływu i zoptymalizowanych mieszadeł minimalizuje to ryzyko.
Zalety i korzyści zbiorników mieszających i wyrównawczych
- Spójne działanie procesu: Buforowanie i homogenizacja zapewniają spójne działanie dalszych systemów.
- Zwiększona wydajność: Zoptymalizowana dystrybucja chemikaliów i jednolita jakość wody zwiększają wydajność kolejnych etapów oczyszczania.
- Redukcja kosztów: Lepsza dystrybucja obciążenia do dalszych systemów zmniejsza koszty konserwacji i eksploatacji.
- Elastyczność: Zbiorniki mieszające i wyrównawcze można dostosować do różnych przepływów i wymagań, co czyni je wszechstronnymi w użyciu.
Wnioski
Zbiorniki mieszające i wyrównawcze są niezbędnymi komponentami w procesach uzdatniania wody i oczyszczania ścieków. W decydujący sposób przyczyniają się do zapewnienia wydajności i niezawodności dalszych procesów, wyrównując wahania objętości i zapewniając stałą jakość wody. Dzięki nowoczesnej technologii, takiej jak zoptymalizowane mieszadła i monitorowanie w czasie rzeczywistym, zbiorniki te można dostosować do specyficznych wymagań każdej branży. Staranne planowanie i dobór komponentów jest kluczem do ekonomicznej i zrównoważonej eksploatacji.
Aby uzyskać więcej informacji na temat naszych produktów, prosimy skontaktować się z nami w dowolnym momencie!
