Piaskowniki

Cel stosowania piaskowników i ich podział podział

 Piaskowniki stosuje się w oczyszczalniach miejskich do usuwania zanie­czyszczeń mineralnych, takich jak piasek, popiół, węgiel, które są spłukiwane z ulic i dostają się do kanalizacji.

Piaskowniki zabezpieczają kolejne obiekty oczyszczalni przed:

· zapychaniem rurociągów,

· ścieraniem mechanicznych elementów pomp, a tym samym ich zużywaniem,

· akumulacją piasku w komorach napowietrzania i w komorach fermentacji, prowadząc do zmniejszania ich pojemności czynnej.

Podstawowym zadaniem piaskowników jest rozdzielenia zawiesin mineralnych od organicznych, które mają być oddzielone w osadniku wstępnym.

W większości piaskowników prędkość przepływu ścieków 0,3 m/s gwarantuje opadanie piasku pozbawionego zanieczyszczeń organicznych. Prędkości mniejsze przyczyniają się do sedymentacji także zawiesin organicznych, natomiast prędkości przekraczające 0,3 m/s powodują wypłukanie piasku z komór piaskownika.

Piasek usuwany jest ze ścieków w zbiornikach o kształcie (w przekroju poziomym) kwadratowym, prostokątnym lub okrągłym w wyniku procesu sedymentacji albo w hydrocyklonach pod wpływem działania sił odśrodkowych.

Piaskowniki muszą być tak skonstruowane, aby usuwały zanieczyszczenia mineralne o średnicy rzędu 0,1-0,2 mm oraz parametry pracy muszą być tak do­brane, by w tych piaskownikach nie zatrzymywać więcej niż 10% zawiesiny organicznej.

Przeciętny skład granulometryczny piasku usuwanego ze ścieków miejskich przedstawia się następująco:

*ziarna o średnicy >1mm – 5,4 %

*ziarna o średnicy 0,5-1 mm – 11,8 %

*ziarna o średnicy 0,25-0,5 mm – 34,4 %

*ziarna o średnicy <0,25 mm - 48,4 % Zawartość piasku w ściekach zależy od systemu kanalizacji. W kanalizacji o systemie rozdzielczym ilość piasku wynosi średnio 35 dm³ /1000 m ścieków. Orientacyjnie można przyjmować:

*0,02 dm³ /(M*d) – kanalizacja rozdzielcza,

*0,04 dm³ /(M*d) – kanalizacja ogólnospławna.

Piaskowniki w zależności od budowy dzieli się na:

· Piaskowniki poziome o przepływie:

– poziomym konwencjonalnym,

– poziomo-wirowym,

– poziomo-śrubowym (napowietrzane);

· Piaskowniki pionowe o przepływie:

– pionowym konwencjonalne,

– pionowo-wirowym.

Rozróżnia się również piaskowniki:

· oczyszczane ręcznie,

· oczyszczane mechanicznie,

· napowietrzane.

 

Charakterystyka piaskowników

 

Piaskowniki oczyszczane ręcznie

Piaskowniki oczyszczane ręcznie stosowane są tylko na oczyszczalniach bardzo małych. Zbudowane są z przynajmniej dwóch , równoległych , wydłużonych komór, które są wyposażone w urządzenia do stałej prędkości przepływu na stałym poziomie 0,3 m/s , niektóre piaskowniki posiadają w dnie komorę do magazynowania zatrzymanego piasku, natomiast wszystkie inne posiadają drenaż do opróżniania reaktora przed przystąpieniem do wybierania piasku.

Piaskowniki oczyszczane mechanicznie

Piaskowniki oczyszczane mechanicznie są to najczęściej zbiorniki prostokątne w postaci wydłużonego koryta przekroju poprzecznym prostokątnym, trapezowym lub parabolicznym. Ich minimalna długość wynosi 18 m, co wynika z minimalnego przetrzymania ścieków w komorze- 60 s oraz zadanej prędkości przepływu- 0,3 m/s Większość z nich posiada urządzenia do utrzymania stałej prędkości przepływu ,mechanizm do zgarniania zgromadzonego na dnie piasku oraz urządzenie do usuwania piasku.

Piaskowniki w kształcie w rzucie kwadratowym lub okrągłym, stosowane są rzadziej, wyposażone są w obrotowy zgarniacz do usuwania piasku. Ścieki pozbawione na kratach większych zanieczyszczeń pływających doprowadzane są z jednego boku piaskownika lub w jednym punkcie na jego obwodzie. Ze studzienki piasek transportowany jest za pomocą pionowego przenośnika kubełkowego lub nachylonego przenośnika śrubowego do klasyfikatora piasku lub płuczki, gdzie następuje oddzielenie zawiesin organicznych i piasku. piasek doprowadzany może też tu być za pomocą pompy. Na większych oczyszczalniach, gdzie mamy do czynienia z piaskownikami o szerszych komorach , piasek zgarniany jest za pomocą zgarniacza linowego do głównego leja osadowego znajdującego się zwykle na początku komory.

Klasyfikator piasku może być wyposażony w urządzenie o ruchu posuwisto-zwrotnym lub przenośnik śrubowy. Każde z tych urządzeń dodatkowo wyposażone może być w dysze natryskowe do przemywania pisaku. Obydwa urządzenia nachylone są pod pewnym kontem ku górze w celu łatwiejszego odprowadzania wody i zawiesin organicznych. Oczyszczony piasek jest zrzucany następnie do kontenera lub zbiornika transportowego.

Na niektórych oczyszczalniach miejsca do składowania piasku znajdują się w pewnej odległości od klasyfikatora piasku. Wówczas pneumatyczne strumienice doprowadzają piasek do zasobników. Jeżeli zasobniki wyposażone są w zastawki wymagane jest doprowadzenie wody płucznej, żeby zapobiec ich zatkaniu.

Usuwanie piasku za pomocą pompy eliminuje konieczność stosowania podnośników kubełkowych jednak mogą pojawić się problemy operacyjne związane z zatkaniem przewodów ssących pompy.

Piaskowniki napowietrzane

W piaskownikach napowietrzanych ( przedmuchiwanych) występuje wytrącenie piasku ze ścieków na skutek wywołanego wprowadzeniem sprężonego powietrza. Prędkość wirowania ścieków 0,3 m/s pozwala na utrzymanie w zawieszeniu zawiesin organicznych więc wydzielony piasek jest bardzo czysty.

Sprężone powietrze jest wprowadzone do piaskowników za pomocą dyfuzorów w ilości, która nadaje ściekom taka prędkość, że następuje sedymentacja piasku. Piaskownik napowietrzany może również spełniać funkcję odtłuszczacza. Jest wówczas wyposażony w dodatkową komorę biegnącą wzdłuż komory właściwej oddzielonej luźno zwisającymi deskami, w której następuje flotacja tłuszczy. Obciążenie tej komory nie powinno przekraczać wartości 18 m /m h w trakcie pogody bezdeszczowej.

Piaskowniki o przepływie poziomym

 

 

 Budowane są najczęściej w kształcie koryt przepływowych o prostokątnym, trapezowym lub parabolicznym przekroju poprzecznym. Piaskowniki poziome są najbardziej użyteczne i szeroko stosowane, zarówno w dużych jak i małych oczyszczalniach ścieków. Odmianą piaskownika poziomego jest piaskownik szczelinowy, z wydzieloną komorą magazynowania piasku. Różnica między piaskownikiem poziomym polega na tym, że piaskownik szczelinowy posiada od 3-5 szczelin poprzecznych w dnie kolektora. Przez szczeliny te wpada do komory magazynowania piasek. Piaskowniki szczelinowe stosuje się sporadycznie w małych oczyszczalniach oraz przed bardzo głębokimi zbiornikami czerpalnymi stacji pomp.

 

Piaskownik o przepływie pionowym konwencjonalnym typu SES

 

 

Piaskownik typu SES służy do mechanicznego usuwania piasku i zanieczyszczeń stałych o ciężarze właściwym większym od oczyszczanych ścieków. Urządzenie montowane jest bezpośrednio na kolektorze, którym przepływają ścieki komunalne lub przemysłowe. Burzliwy napływ ścieków wytłumiony jest dzięki deflektorowi o specjalnej konstrukcji. Zanieczyszczenia stałe opadają grawitacyjnie na dno zbiornika i są stamtąd transportowane za pomocą przenośnika ślimakowego do kieszeni rozładunkowej

Piaskowniki o przepływie pionowo-wirowym

 

SCHEMAT MONTAŻOWY ELEMENTÓW:

1 – obudowa piaskownika

2 – komora wewnętrzna

3 – komora zewnętrzna

4 – komora gromadzenie piasku

5 – króciec dopływowy

6 – króciec odpływowy

7 – króciec odpływowy piasku

8 – pompa usuwania piasku

9 – króciec dopływowy powietrza do wzruszania piasku

10 – króciec powietrza rusztu napowietrzającego

11 – elektrozawory

12 – pokrywy rewizyjne

13 – kolumna wsporcza

CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA

PRZEZNACZENIE

Piaskowniki wirowe przeznaczone są do usuwania zawiesiny mineralnej (piasku) ze ścieków. Przeznaczone są do stosowania w komunalnych i przemysłowych oczyszczalniach ścieków.

Typ A – wolnostojący – przeznaczony do ustawienia w pomieszczeniu,

Typ B – przeznaczony do zabudowy wewnątrz reaktora biologicznego.

ZASADA DZIAŁANIA

Oczyszczone na kracie lub sicie ścieki dopływają króćcem dopływowym (5) do komory wewnętrznej (2). Wewnątrz komory ścieki przepływają ruchem wirowym, a piasek i cząstki o wysokim ciężarze właściwym opadają na dno komory gromadzenia (4). Ścieki pozbawione piasku odpływają

z piaskownika króćcem odpływowym (6) zamontowanym w obudowie piaskownika (1).

Usuwanie piasku z komory gromadzenia (4), odbywa się za pomocą pompy (8) o wysokiej odporności mechanicznej, na zewnątrz piaskownika za pośrednictwem króćca odpływowego (7). Usuwany piasek wymaga końcowego odwodnienia w płuczce piasku, urządzeniu workowym lub na poletku ociekowym.

Do komory zbiorczej doprowadzone jest powietrze za pomocą króćca dopływowego (9) z zabudowanym elektrozaworem (11). Powietrze pełni rolę wzruszenia piasku przed wypompowaniem, a dodatkowo przepłukuje piasek z nagromadzonych części organicznych.

Do napowietrzania piaskownika (opcja), powietrze doprowadzone jest do dna komory zewnętrznej, za pomocą króćca dopływowego (10) z zabudowanym elektrozaworem (11). Napowietrzanie piaskownika sprzyja oddzielaniu się części organicznych od ziaren piasku.