최초 침전지의 원리
1차 침전조 또는 1차 침전조라고도 하는 1차 침전조의 원리는 침전 과정을 기반으로 합니다.
그것은 폐수 처리 공장에서 중요한 구성 요소이며 유입 폐수에서 침강 가능한 고형물 및 부유 물질을 제거하는 데 중요한 역할을 합니다.
첫 번째 침전조의 주요 목적은 폐수에서 부유 물질을 분리하여 유기물 부하를 줄이고 후속 처리 공정을 용이하게 하는 것입니다. 탱크는 중력이 폐수의 입자에 작용하여 탱크 바닥에 가라앉을 수 있는 조용하거나 고요한 환경을 제공하도록 설계되었습니다.
다음은 첫 번째 침전조 작동과 관련된 주요 원칙입니다.
유입수 흐름
폐수는 입구 구조를 통해 정화기로 들어가고 탱크 표면 전체에 고르게 분포됩니다. 유속은 일반적으로 균일한 분포를 보장하고 침전 과정을 방해할 수 있는 난류를 방지하기 위해 제어됩니다.
침전
탱크 내부에 들어가면 폐수는 조용하거나 고요한 환경에서 방해받지 않고 남아 있게 됩니다.
이렇게 하면 폐수의 입자가 중력의 영향을 받아 침전됩니다.
탱크 설계는 침전을 방해할 수 있는 난류 및 수압 교란을 최소화하는 것을 목표로 합니다.
고체 침전
폐수가 탱크에 남아 있기 때문에 중력으로 인해 더 무거운 부유 물질이 바닥으로 가라앉습니다.
이 침전 과정은 고형물과 주변 물 사이의 밀도 차이로 인해 발생합니다.
입자의 침전 속도는 크기, 모양 및 밀도에 따라 다릅니다.
쓰레기 및 부유물 제거
침전 가능한 고형물 외에도 첫 번째 침전 탱크는 부유 물질과 찌꺼기 제거에도 도움이 됩니다.
오일, 그리스 및 파편과 같은 이러한 물질은 밀도가 낮기 때문에 탱크 표면으로 떠오르는 경향이 있습니다. 스키머 또는 표면 수집 장치와 같은 메커니즘은 종종 표면에서 부유 물질을 제거하는 데 사용됩니다.
슬러지 수집
침전 가능한 고형물이 탱크 바닥에 축적되면 1차 슬러지라고도 하는 슬러지 층을 형성합니다. 효율적인 운영을 위해 탱크에는 스크레이퍼 블레이드 또는 흡입 장치와 같은 슬러지 제거 메커니즘이 장착되어 탱크 바닥에서 슬러지를 주기적으로 수집하고 제거합니다.
유출물 배출
상등액으로 알려진 정화된 폐수는 탱크 상단 근처에 위치한 배출구 구조를 통해 탱크에서 배출됩니다. 배출구는 침전된 고형물 위의 정화 구역에서 정화된 물을 끌어오도록 설계되어 부유 물질의 이월을 최소화합니다.
첫 번째 침전 탱크의 원리는 중력을 이용하여 폐수에서 부유 물질과 부유 물질을 분리하는 물리적 침전 과정을 기반으로 합니다. 전체 폐수 처리 공정의 필수 단계로 후속 처리 장치의 부하를 줄이고 전체 처리 효율을 향상시키는 전처리 단계를 제공합니다.
최초 침전지 설계 사항
탱크 기하학
초기 정화기는 일반적으로 큰 직사각형 또는 원형 수조로 설계됩니다. 탱크의 형상은 부유 물질의 효과적인 침전을 위해 충분한 표면적과 깊이를 제공하도록 신중하게 선택됩니다. 탱크의 치수는 유입 유량, 체류 시간 및 폐수의 침전 특성과 같은 요인에 따라 달라집니다.
유입수 흐름 제어
설계에는 유입 폐수를 탱크 표면 전체에 고르게 분배하는 입구 구조가 포함됩니다. 위어 또는 배플 플레이트와 같은 흐름 제어 장치는 흐름을 조절하고 난류를 방지하는 데 사용됩니다. 적절한 흐름 분배는 균일한 침전을 보장하고 탱크를 통한 폐수의 단락을 방지합니다.
유압 체류 시간(HRT)
HRT는 폐수가 탱크에 남아 있는 시간을 결정하는 중요한 설계 매개변수입니다. 유입 유량과 탱크 부피를 기준으로 계산됩니다. HRT는 부유 고형물의 침전을 허용하기에 충분해야 하지만 과도한 유기 분해 또는 정화조 조건을 유발할 정도로 너무 길면 안 됩니다.
표면 범람율(SOR)
SOR은 침전지의 수압 부하와 관련된 또 다른 중요한 설계 매개변수입니다. 유입 유량을 탱크의 표면적으로 나누어 계산합니다. SOR은 정화된 유출물이 탱크에서 배출되는 오버플로 비율을 결정하는 데 도움이 됩니다. 침전된 고형물의 난류 및 이월을 방지하기 위해 주의 깊게 제어해야 합니다.
위어 또는 오버플로 설계
탱크 설계에는 정화된 유출물을 수집하고 배출하기 위해 탱크 상단 근처에 위어(weir) 또는 오버플로 구조가 포함됩니다. 위어 길이와 높이는 상청액의 적절한 스키밍을 보장하여 고형물의 이월을 최소화하도록 설계되었습니다. 위어 위의 넘침 속도는 탱크에서 원하는 수심을 유지하도록 제어됩니다.
슬러지 수집 메커니즘
탱크 바닥에서 침전된 고형물(1차 슬러지)을 제거하기 위해 슬러지 수집 메커니즘이 설계에 통합되었습니다. 일반적인 메커니즘에는 탱크 바닥을 따라 천천히 이동하는 스크레이퍼 블레이드 또는 흡입 장치가 포함되어 슬러지를 중앙 호퍼 또는 홈통으로 모아 제거합니다.
이 설계는 침전 과정을 방해하지 않고 효율적인 슬러지 제거를 보장합니다.
찌꺼기 및 부유 물질 제거
오일, 그리스 및 파편과 같은 부유 물질은 탱크의 폐수 표면에 축적되는 경향이 있습니다. 이러한 물질을 제거하기 위해 탱크 설계에 스키머 또는 표면 수집 장치가 포함될 수 있습니다.
이러한 메커니즘은 표면을 훑어보며 부유 물질을 추가 처리 또는 폐기를 위해 별도의 수집 챔버로 수집합니다.
고체 체류 시간(SRT)
SRT는 가라앉을 수 있는 고형물이 탱크에서 보내는 평균 시간입니다.
탱크 부피를 유입 유량으로 나누어 계산합니다. SRT는 고형물 제거 효율을 결정하는 데 도움이 되며 원하는 수준의 고형물 분리를 달성하도록 최적화되어야 합니다.
건축 자재
탱크는 일반적으로 철근 콘크리트 또는 강철과 같은 내구성 및 부식 방지 재료를 사용하여 제작됩니다.
건축 자재의 선택은 예산, 현장 조건 및 수명 요구 사항과 같은 요소에 따라 다릅니다.
안전 고려 사항
초기 정화기의 설계에는 작업자의 안전과 운영 효율성을 보장하기 위한 안전 기능도 통합되어 있습니다. 여기에는 액세스 플랫폼, 보도, 안전 레일 및 슬러지 제거 및 유지 관리용 장비가 포함될 수 있습니다.
전반적으로 초기 정화기의 설계에는 유입 폐수에서 고형물을 효율적으로 분리하기 위해 수리학적 매개변수, 침전 특성 및 고형물 제거 메커니즘을 신중하게 고려하는 것이 포함됩니다.
적절한 설계는 필수 품질 기준을 충족하고 후속 처리 공정에서 유기물 부하를 줄이는 정화된 유출물의 생산을 보장합니다.
최초 침전지의 설계
초기 정화기에 대한 설계 방정식
A = Q / (K * V)
어디:
A = 침전지 표면적(평방 단위)
Q = 폐수의 설계 유량(시간 단위당 부피)
K = 오버플로 속도 또는 표면 부하 속도(표면적 단위당 유량)
V = 정화기의 설계 부피(부피 단위)
설계 방정식에 대한 설명:
초기 정화기에 대한 설계 방정식은 표면적, 유속, 범람 속도 및 부피와 같은 설계와 관련된 주요 매개변수와 관련이 있습니다. 각 구성 요소와 그 중요성에 대해 논의해 보겠습니다.
표면적(A)
정화기의 표면적은 폐수 내 고형물의 침전 및 분리에 사용할 수 있는 수평 영역을 나타냅니다.
침전 효율과 정화기 용량에 영향을 미치기 때문에 중요한 매개변수입니다. 표면적은 일반적으로 평방 단위(예: 평방 미터 또는 평방 피트)로 측정됩니다.
설계 유량(Q)
설계 유량은 폐수가 정화기에 들어가는 속도입니다.
설계 요구 사항에 따라 평균 및 최대 유량을 모두 고려하는 것이 중요합니다. 유속은 일반적으로 시간당 부피(예: 시간당 입방미터 또는 분당 갤런)로 표시됩니다.
오버플로율(K)
표면 적재율이라고도 하는 범람율은 폐수가 표면적 단위당 정화기에서 범람하는 비율입니다.
이것은 정화기의 설계와 고형물의 침전 속도를 결정하는 중요한 매개변수입니다. 범람률은 일반적으로 표면적 단위당 유량으로 측정됩니다(예: 평방 미터당 시간당 입방 미터 또는 평방 피트당 분당 갤런)
디자인 체적(V)
정화기의 설계 부피는 유입되는 폐수를 수용하고 고형물이 침전되도록 충분한 침전 시간을 허용하는 데 필요한 총 용량을 나타냅니다. 일반적으로 부피 단위(예: 입방 미터 또는 갤런)로 표시됩니다.
설계 방정식을 사용하면 설계 유량, 오버플로 비율 및 설계 부피를 기반으로 정화기의 필요한 표면적을 계산할 수 있습니다.
고형물의 효율적인 침전 및 분리를 달성하기 위해 정화기의 적절한 크기와 치수를 결정하는 데 도움이 됩니다.
정화기 설계에는 위어 및 배플 구성, 슬러지 제거 메커니즘 및 고형물의 침전 속도와 같은 추가 고려 사항이 포함된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
또한 설계 과정에서 현장별 요인, 규제 요건 및 폐수 품질 표준을 고려해야 합니다.
전문 엔지니어와 폐수 처리 전문가는 산업 표준 및 지침뿐만 아니라 유압 및 침강 원리와 함께 설계 방정식을 활용하여 특정 응용 분야에 대한 효과적인 초기 정화기를 설계합니다.
설계는 침강 효율을 최적화하고 단락을 최소화하며 원하는 유출수 품질 기준을 충족하기 위해 침강 가능한 고형물의 적절한 제거를 보장하는 것을 목표로 해야 합니다.