Δεξαμενές Καθίζησης στην Επεξεργασία Λυμάτων: Τύποι, Αρχές & Οδηγός Σχεδιασμού

Δεξαμενή Καθίζησης

Τι είναι η δεξαμενή καθίζησης;

Μια δεξαμενή καθίζησης είναι μια δομή επεξεργασίας που αφαιρεί αιωρούμενα σωματίδια πυκνότερα από το νερό μέσω της καθίζησης της βαρύτητας. Είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες μονάδες επεξεργασίας λυμάτων, που εφαρμόζεται στην προκαταρκτική επεξεργασία, στον μετα{1}}βιολογικό καθαρισμό και στην προηγμένη επεξεργασία. Η αρχή της καθίζησης εφαρμόζεται σε:

• Θάλαμοι άμμουγια την απομάκρυνση των ανόργανων ακαθαρσιών.
• Πρωτογενείς δεξαμενές καθίζησηςγια την απομάκρυνση των αιωρούμενων στερεών και άλλων σωματιδίων.
• Δεξαμενές δευτερογενούς καθίζησηςγια τον διαχωρισμό της ενεργοποιημένης ιλύος από τα βιολογικά επεξεργασμένα λύματα.
• Δεξαμενές πάχυνσηςγια τη συμπύκνωση της λάσπης με διαχωρισμό του νερού.
• Προηγμένη θεραπείαδιεργασίες όπου προστίθενται πηκτικά σε δευτερογενή απόβλητα για την απομάκρυνση των υπολειμμάτων αιωρούμενων στερεών.

Μια δεξαμενή καθίζησης αποτελείται από πέντε ζώνες:

1. Ζώνη εισόδου: Εξασφαλίζει ομοιόμορφη κατανομή ροής, ελαχιστοποιεί το βραχυκύκλωμα-και τους στροβιλισμούς και μειώνει τις νεκρές περιοχές για τη βελτίωση της απόδοσης της δεξαμενής.
2. Ζώνη Τακτοποίησης(Ζώνη Διευκρίνισης): Όπου τα καθιζήσιμα σωματίδια διαχωρίζονται από τα λύματα.
3. Ζώνη λάσπης: Για αποθήκευση, συμπύκνωση και εκκένωση της καθιζημένης λάσπης.
4. Buffer Zone: Διαχωρίζει τις ζώνες καθίζησης και λάσπης για να αποτρέψει την εκ νέου εναιώρηση των καθιζάνων σωματιδίων λόγω διαταραχών ροής.
5. Outlet Zone: Συλλέγει διαυγές νερό διατηρώντας ομοιόμορφες συνθήκες ροής.

Πώς λειτουργεί μια δεξαμενή καθίζησης;

Οι δεξαμενές καθίζησης λειτουργούν με την αρχή ότι τα σωματίδια με αταχύτητα καθίζησης μεγαλύτερη από την ανοδική ταχύτητα ροήςτου νερού (ή του οποίου ο χρόνος καθίζησης είναι μικρότερος από τον υδραυλικό χρόνο κατακράτησης) θα διαχωριστεί από τη ροή.

Σε μια ιδανική δεξαμενή καθίζησης, η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας εξαρτάται αποκλειστικά από τορυθμός επιφανειακής φόρτισης(δηλαδή, επιφάνεια της δεξαμενής), όχι βάθος. Το βάθος της δεξαμενής είναι σχετικό μόνο για την αποθήκευση λάσπης, την αποφυγή καθαρισμού και το χρόνο κατακράτησης. Ωστόσο, σε πρακτικές-δεξαμενές συνεχούς ροής:

• Σωματίδια με ταχύτητες καθίζησηςχαμηλότερη από την ανοδική ταχύτητα ροής(που προκαλείται από υπερχείλιση φράγματος) παρασύρονται.
• Σωματίδια με ταχύτητες καθίζησηςίση με την ανοδική ταχύτητα ροήςπαραμένουν σε αναστολή.
• Μόνο σωματίδια με ταχύτητες καθίζησηςυψηλότερη από την ανοδική ταχύτητα ροήςεγκαθίσταμαι.

Ο χρόνος καθίζησης των σωματιδίων στον πυθμένα σχετίζεται με τον υδραυλικό χρόνο συγκράτησης, ο οποίος επηρεάζεται από το βάθος της δεξαμενής. Θεωρητικά,Οι πιο ρηχές δεξαμενές επιτρέπουν ταχύτερη καθίζηση, που αποτελεί τη βάση για τεχνολογίες ρηχής καθίζησης όπωςκεκλιμένες πλάκες ή σωλήνες καθίζησης. Μια ζώνη απομόνωσης μεταξύ των ζωνών καθίζησης και λάσπης αποτρέπει τα αιωρούμενα σωματίδια από το να ανέβουν περαιτέρω, προωθώντας την επαν{1}}καθίζηση μέσω συγκρούσεων σωματιδίων.

Ποιοι είναι οι συνήθεις τύποι δεξαμενών καθίζησης; Τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα και οι εφαρμογές τους.

Με βάση την κατεύθυνση ροής, οι δεξαμενές καθίζησης κατηγοριοποιούνται σε:

1. Δεξαμενές Καθίζησης Οριζόντιας Ροής
2. Δεξαμενές καθίζησης ακτινικής ροής
3. Δεξαμενές καθίζησης κάθετης ροής
4. Κεκλιμένες πλάκες/σωλήνες καθίζησης(αναπτύχθηκε με βάση τη «θεωρία ρηχού βάθους»).

Τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα και οι εφαρμογές κάθε τύπου συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα: