เครื่องกวาดตะกอนแบบสี่เหลี่ยมกับแบบวงกลม ตัวไหนดีกว่ากัน

การเลือกใช้ถังตกตะกอนแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือทรงกลมนั้นเป็นที่ถกเถียงกันมายาวนาน ถังตกตะกอนมีความสำคัญมากในการแยกอนุภาคออกจากของเหลวในกระบวนการบำบัดน้ำและน้ำเสีย ดังนั้นควรพิจารณาตัวเลือกที่ดีที่สุด

ในช่วงแรกของการออกแบบโรงบำบัดน้ำเสียในสหรัฐอเมริกา ตัวเลือกแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าและแบบวงกลมถือว่าเท่าเทียมกัน เป็นเวลาหลายปีที่วิศวกรและบริษัทออกแบบใช้ประสบการณ์ในอดีตและความชอบส่วนตัวในการเลือกรูปทรงของเครื่องตกตะกอน

ต่อมา ด้วยการถือกำเนิดของการบำบัดทางชีวภาพ ปัญหาการกัดกร่อนอันเนื่องมาจากระบบตัวรวบรวมหรือตัวขูดที่ออกแบบจากเหล็ก ทำให้กระแสความคิดเห็นโดยทั่วไปเปลี่ยนไปสู่การใช้เครื่องตกตะกอนแบบวงกลมแทน

ในยุคปัจจุบัน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี โดยเฉพาะการนำระบบโซ่และการบินที่ไม่ใช่โลหะมาใช้ ได้กระตุ้นให้มีการสร้างบ่อตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมอีกครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโรงบำบัดน้ำเสียขนาดใหญ่

มาเจาะลึกการวิเคราะห์เปรียบเทียบผลประโยชน์ที่ได้รับจากการกำหนดค่าแต่ละแบบโดยเริ่มจากประสิทธิภาพกัน

ประสิทธิภาพของเครื่องกรองแบบสี่เหลี่ยมเทียบกับแบบวงกลม

รูปร่างของบ่อตกตะกอนเพียงอย่างเดียวไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานมากนัก หากได้รับการออกแบบมาอย่างดี อย่างไรก็ตาม เมื่อเราเจาะลึกในรายละเอียด บ่อตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะมีข้อดีที่โดดเด่น

การสอบสวนที่จัดทำโดยเขตสุขาภิบาลของเทศมณฑลลอสแองเจลิส (LACSD) เน้นย้ำถึงประสิทธิภาพของเครื่องตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าตื้น (ลึก 3 เมตร) ที่สามารถกำจัดตะกอนได้พร้อมกัน การออกแบบนี้มีประสิทธิภาพดีในอัตราการล้นผิวน้ำ (SOR) สูงถึง 2,000 gpd/ft2 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความเข้มข้นของของแข็งแขวนลอยในน้ำเสีย (ESS) จากเครื่องตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 3 เมตรนั้นมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับเครื่องตกตะกอนรูปวงกลมที่มีความลึก 5.5 เมตร

การค้นพบดังกล่าวชี้ให้เห็นว่าสามารถสร้างบ่อตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าให้ตื้นขึ้นเพื่อให้ได้คุณภาพของน้ำทิ้งที่เท่าเทียมกัน ซึ่งนำไปสู่การประหยัดต้นทุนได้

ระบบไฮดรอลิกสำหรับบ่อตกตะกอน

เมื่อพูดถึงระบบไฮดรอลิกของเครื่องตกตะกอน รูปร่างที่เป็นเอกลักษณ์ของเครื่องตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะโดดเด่นกว่าแบบทรงกลม เวลากักเก็บไฮดรอลิก (HRT) หรือเวลากักเก็บมีความสำคัญในระบบบำบัดน้ำและน้ำเสีย และจะขยายเวลากักเก็บไฮดรอลิกด้วยการออกแบบทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าเมื่อเทียบกับทรงกลม 

การกำหนดค่าเครื่องตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าช่วยให้การไหลของน้ำเสียมีระยะทางยาวขึ้น ทำให้ HRT ขยายออกไป ช่วยลดการลัดวงจรและเพิ่มการตกตะกอนของตะกอนให้สูงสุด ส่งเสริมการแยกอนุภาคของแข็งอย่างมีประสิทธิภาพ วิธีนี้ทำให้ระยะเวลาสัมผัสระหว่างน้ำและกระบวนการบำบัดภายในระบบเหมาะสมที่สุด ส่งผลให้การบำบัดมีประสิทธิภาพและทั่วถึงมากขึ้น ในบริบทของเครื่องตกตะกอน ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อแยกของแข็งออกจากของเหลว เส้นทางการไหลที่ยาวขึ้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและคุณภาพของน้ำ 

ข้อได้เปรียบนี้จะเห็นได้ชัดโดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับการออกแบบการป้อนน้ำจากศูนย์กลาง/การไหลล้นรอบนอกของเครื่องตกตะกอนแบบวงกลม การออกแบบดังกล่าวจะเคลื่อนย้ายตะกอนได้เร็วกว่าที่ขอบของตัวรวบรวมน้ำมากกว่าที่ศูนย์กลาง ทำให้สามารถเกิดการแขวนลอยของของแข็งได้อีกครั้ง 

นอกจากนี้ การกระจายการไหลที่สม่ำเสมอในเครื่องตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมมีบทบาทสำคัญ ไม่เพียงแต่ส่งเสริมประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังลดการสูญเสียแรงดันน้ำด้วย ซึ่งทำให้เครื่องตกตะกอนทรงวงกลมมีความแตกต่างจากเครื่องตกตะกอนทรงอื่น การกระจายที่สม่ำเสมอนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อต้องใช้เครื่องตกตะกอนหลายเครื่อง 

การก่อสร้างบ่อตกตะกอน

เมื่อกล่าวถึงโครงสร้างเครื่องตกตะกอน ข้อดีของการออกแบบแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าก็โดดเด่นออกมาเช่นกัน โดยทั่วไป เครื่องตกตะกอนแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะใช้พื้นที่น้อยกว่าแบบทรงกลม โดยให้พื้นที่ลดลงตามทฤษฎี 21% เมื่อมีพื้นผิวที่ใกล้เคียงกัน การลดลงนี้จะยิ่งเด่นชัดมากขึ้นในการออกแบบแบบหลายยูนิตเมื่อใช้ผนังคอนกรีตร่วมกันระหว่างแอ่งน้ำสี่เหลี่ยมผืนผ้าและปรับการใช้พื้นที่ให้เหมาะสมที่สุดในผังโรงบำบัดน้ำเสีย 

ต้นทุนการก่อสร้างยังได้รับผลกระทบในเชิงบวกจากการใช้ผนังคอนกรีตทั่วไปและการกำหนดค่าสี่เหลี่ยมผืนผ้า ส่งผลให้ประหยัดต้นทุนโดยรวมสำหรับการออกแบบนี้ 

นอกเหนือจากประสิทธิภาพของพื้นที่แล้ว การกำหนดค่าการกระจายการไหลแบบสม่ำเสมอในบ่อตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ายังทำให้มีรูปแบบท่อและความต้องการในการสูบน้ำที่เรียบง่ายกว่าและมีราคาไม่แพงอีกด้วย 

ข้อดีของการก่อสร้างเหล่านี้มีความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากบ่อตกตะกอนรูปวงกลม ซึ่งท่อจำเป็นต้องมีรูปแบบการจัดวางที่ซับซ้อนกว่า ซึ่งอาจต้องมีสถานีสูบน้ำแยกต่างหาก นอกจากนี้ ลักษณะของเครือข่ายบ่อตกตะกอนรูปวงกลมซึ่งต้องใช้พื้นที่มากกว่าสำหรับพื้นผิวที่เท่ากัน ทำให้บ่อตกตะกอนรูปวงกลมเหล่านี้เสียเปรียบในโรงงานบำบัดน้ำที่ออกแบบมาอย่างดี 

เมื่อพิจารณาถึงความจำเป็นในการใช้ฝาปิดในเครื่องกรองหลายๆ เครื่องเพื่อควบคุมกลิ่นหรือสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) เครื่องกรองทรงสี่เหลี่ยม โดยเฉพาะเครื่องที่ใช้ระบบโซ่และใบพัด ก็มีข้อดีอีกประการหนึ่ง การออกแบบและการติดตั้งฝาปิดสำหรับเครื่องกรองทรงสี่เหลี่ยมนั้นไม่เพียงแต่จะง่ายกว่าเท่านั้น แต่ยังคุ้มต้นทุนกว่าอีกด้วย

การดำเนินงานและการบำรุงรักษาเครื่องกรอง

ด้านการใช้งานและการบำรุงรักษาของเครื่องตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมเป็นอีกด้านที่เห็นข้อดี โดยเน้นที่ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือในระยะยาว ระบบโซ่และการบินที่ไม่ใช่โลหะ (เช่น ระบบ Polychem) ซึ่งมีการติดตั้งแผ่นกรองหลายแผ่นในระยะห่างคงที่ (โดยทั่วไปคือ 10 ฟุตหรือ 3 เมตร) มีบทบาทสำคัญ ระบบเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการกำจัดตะกอนและคราบสกปรก โดยขูดก้นถังเพื่อให้ตะกอนไหลไปยังถังอย่างสม่ำเสมอ 

ในเครื่องตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า เมื่อแผ่นกรองเคลื่อนตัวขึ้นสู่ผิวน้ำตามห่วงโซ่ตัวรวบรวม ตะกอนหรือโฟมจะถูกดึงไปยังรางตะกอนอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งแสดงให้เห็นกลไกการดักจับที่มีประสิทธิภาพ ความสะดวกในการกำจัดตะกอนและของแข็งที่ลอยอยู่เป็นข้อได้เปรียบเฉพาะของเครื่องตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 

ในทางตรงกันข้าม ระบบขูดแบบวงกลมซึ่งมีแขนเก็บแบบหมุนได้เพียงสองแขนและที่ขูดหลายอันในแต่ละแขนนั้นใช้แนวทางที่แตกต่างกัน โดยจะไถตะกอนที่ตกตะกอนไปยังถังพักน้ำที่อยู่ตรงกลางถัง และแขนสกิมเมอร์แบบยื่นแขนเดียวจะหมุนที่พื้นผิวเพื่อรวบรวมตะกอน อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ซึ่งเกี่ยวข้องกับสกิมเมอร์แบบบานพับและลากตะกอนขึ้นสู่ชายหาดและรางน้ำ ก่อให้เกิดความท้าทายเมื่อเทียบกับการกำจัดตะกอนโดยตรงในเครื่องตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า

ความเร็วในการดำเนินงาน

เร็วกว่าไม่ได้หมายความว่าจะดีกว่าเสมอไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องทำซ้ำงานเดิม แม้ว่าเครื่องตกตะกอนแบบวงกลมอาจเคลื่อนย้ายตะกอนได้เร็วกว่า แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน 

ความเร็วการทำงานของระบบโซ่และใบพัดที่ไม่ใช่โลหะในบ่อตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งรักษาความเร็วคงที่ประมาณ 2 ฟุต (600 มม.)/นาที ช่วยให้กำจัดตะกอนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่เสี่ยงต่อการแขวนลอยของของแข็งที่ตกตะกอนอีกครั้ง 

เครื่องเก็บตะกอนแบบวงกลมดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ จะเคลื่อนย้ายตะกอนด้วยอัตราที่เร็วกว่าที่ขอบมากกว่าที่ศูนย์กลาง โดยความเร็วของเครื่องขูดจะมากกว่า 6 ฟุต (1,800 มม.)/นาที ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสี่ยงที่จะเกิดการแขวนลอยซ้ำอีก 

ข้อควรพิจารณาสำหรับนักสะสมรายใหญ่

ในการรับมือกับความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับตัวรวบรวมขนาดใหญ่ ตัวแยกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าแสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าในการควบคุมตะกอนและประสิทธิภาพของกลไกที่เป่าลม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในถังที่มีฝาปิด แม้ว่าข้อกังวลในอดีตจะรวมถึงความจำเป็นในการเปลี่ยนโซ่ตัวรวบรวมในตัวแยกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าค่อนข้างบ่อย แต่ความก้าวหน้า เช่น การนำโซ่ที่ไม่ใช่โลหะมาใช้ได้ขยายความถี่ในการเปลี่ยนอย่างมีนัยสำคัญ

ก่อนปี 1970 จำเป็นต้องเปลี่ยนทุกๆ 10-20 ปี แต่หลังจากใช้โซ่ที่ไม่ใช่โลหะแล้ว ความถี่ก็ลดลงเหลือเพียง 1 ครั้งในทุกๆ 15-20 ปี

ต้นทุนวงจรชีวิตของเครื่องตกตะกอน

เมื่อประเมินต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของเครื่องตกตะกอน ทั้งแบบสี่เหลี่ยมและแบบวงกลมต่างก็อยู่ในช่วงราคาที่ใกล้เคียงกัน อย่างไรก็ตาม หากพิจารณาอย่างใกล้ชิด จะพบว่าเครื่องตกตะกอนแต่ละแบบมีข้อดีข้อเสียที่แตกต่างกัน 

ในแง่ของต้นทุนการลงทุน ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ตกตะกอน ค่าใช้จ่ายด้านโยธา และค่าใช้จ่ายสถานีสูบน้ำที่อาจเกิดขึ้น การกำหนดค่าแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะโดดเด่นกว่า โดยทั่วไปแล้วจะมีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นที่ต่ำกว่า ซึ่งช่วยให้โซลูชันมีประสิทธิภาพด้านต้นทุนมากกว่า 

แม้ว่าเครื่องตกตะกอนรูปวงกลมอาจมีต้นทุนการดำเนินการและการบำรุงรักษา (O&M) ที่ต่ำกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเปลี่ยนกลไกและการบำรุงรักษา แต่ภาพรวมของต้นทุนตลอดอายุการใช้งานโดยรวมนั้นสนับสนุนเครื่องตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า กรณีศึกษาการออกแบบเครื่องตกตะกอนใหม่ขนาด 32 MGD ในแคลิฟอร์เนียเป็นตัวอย่างของเรื่องนี้ ต้นทุนการลงทุนทั้งหมดของโครงการสำหรับการกำหนดค่ารูปสี่เหลี่ยมผืนผ้านั้นต่ำกว่า 12% แม้ว่าจะมีต้นทุนการบำรุงรักษาประจำปีสูงกว่า 50% ก็ตาม ความถี่ในการเปลี่ยนกลไกซึ่งประมาณทุกๆ 10 ปีสำหรับรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าและ 20 ปีสำหรับรูปวงกลมนั้นสนับสนุนสถานการณ์ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานที่เอื้ออำนวยสำหรับเครื่องตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเพิ่มเติม 

การพิจารณาดังกล่าวเน้นย้ำถึงข้อได้เปรียบเชิงกลยุทธ์ในการเลือกใช้เครื่องตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า เนื่องจากเครื่องตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าให้โซลูชันที่คุ้มต้นทุนไม่เพียงแต่ในแง่ของการลงทุนด้านทุนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งานอีกด้วย

สรุป

เราได้สร้างภาพรวมที่ครอบคลุมเกี่ยวกับข้อดีและข้อควรพิจารณาของเครื่องชี้แจงทั้งแบบสี่เหลี่ยมและแบบวงกลม ตั้งแต่ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือไปจนถึงประสิทธิภาพการทำงานและการพิจารณาต้นทุนเชิงกลยุทธ์

ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ

การใช้ระบบโซ่และใบพัดที่ไม่ใช่โลหะทำให้เครื่องตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมเป็นตัวเลือกที่ชาญฉลาดซึ่งให้โซลูชันที่ไม่กัดกร่อนและบำรุงรักษาง่าย ด้วยส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบาและไม่ต้องใช้การหล่อลื่นเป็นประจำ จึงรับประกันความง่ายในการติดตั้งและความน่าเชื่อถือในการใช้งาน การไม่มีเครนราคาแพงสำหรับการบำรุงรักษาเป็นประจำยังช่วยเพิ่มความสะดวกในการใช้งานอีกด้วย

ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

เครื่องกรองรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ามีข้อได้เปรียบเชิงกลยุทธ์ในการใช้พลังงาน เนื่องจากใช้มอเตอร์กำลังต่ำ (0.5 กิโลวัตต์) ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยให้มีประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยประหยัดต้นทุนในระยะยาวอีกด้วย 

การไหลที่สม่ำเสมอเพื่อการกำหนดขนาดปั๊มที่เหมาะสมที่สุด

การออกแบบถังตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมช่วยให้ตะกอนและเศษตะกอนไหลได้สม่ำเสมอ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกำหนดขนาดของปั๊ม ข้อได้เปรียบในการใช้งานนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมและช่วยให้กระบวนการบำบัดน้ำเสียมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การเปรียบเทียบโดยตรง

ต่อไปนี้เป็นการเปรียบเทียบจุดแข็งและจุดอ่อนของรูปร่างของเครื่องชี้แจงแต่ละแบบโดยตรง

บ่อตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า:

• เส้นทางการไหลยาวขึ้นและเป็นเส้นตรงมากขึ้น
• ระยะเวลาการกักเก็บของเหลวแบบไฮดรอลิกที่ขยาย (HRT) เพื่อการตกตะกอนที่มีประสิทธิภาพ
• การกระจายการไหลที่สม่ำเสมอ ลดการสูญเสียหัวให้เหลือน้อยที่สุด
• การกำจัดตะกอนอย่างสม่ำเสมอที่ประมาณ 2 ฟุตต่อนาที
• ศักยภาพในการลดต้นทุนล่วงหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกแบบหลายหน่วย
• ใช้พื้นที่น้อยลงและใช้ที่ดินอย่างมีประสิทธิภาพ

เครื่องชี้แจงแบบวงกลม:

• ความเร็วในการทำงานเร็วขึ้น แต่มีความเสี่ยงต่อการหยุดชะงักอีกครั้ง
• ต้นทุน O&M ที่อาจลดลง โดยเฉพาะในการเปลี่ยนกลไก
• ขนาดใหญ่กว่าและรูปแบบท่อที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

การพิจารณาแบบผสมผสาน

• ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานที่คล้ายกัน โดยมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนการลงทุนสำหรับบ่อตกตะกอนรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า
• การลดต้นทุนเชิงกลยุทธ์ตลอดวงจรชีวิตสำหรับเครื่องตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า

เครื่องกรองน้ำแบบสี่เหลี่ยมหรือแบบวงกลม – เลือกแบบไหนดี

การเลือกใช้เครื่องตกตะกอนระหว่างทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือทรงกลมขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของกระบวนการบำบัดน้ำหรือน้ำเสียของคุณเช่นเคย แต่ข้อดีของเครื่องตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าก็สำคัญสำหรับการใช้งานหลายๆ อย่างเช่นกัน 

ผู้เชี่ยวชาญของ Brentwood เข้าใจอุตสาหกรรมนี้และพร้อมตอบคำถามของคุณและช่วยให้คุณเลือกสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ ติดต่อเราได้วันนี้ เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชันการบำบัดน้ำและน้ำเสียและผลิตภัณฑ์และบริการอื่นๆ ของเรา

รูปร่างของบ่อตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าทำให้น้ำเสียและของแข็งที่แขวนลอยอยู่ในน้ำไหลผ่านได้ยาวขึ้น ส่งผลให้เวลากักเก็บน้ำนานขึ้น จึงทำให้มีไฟฟ้าลัดวงจรน้อยลงและตะกอนตกตะกอนมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับบ่อตกตะกอนทรงกลมแบบป้อนน้ำจากศูนย์กลางหรือล้นรอบนอก นอกจากนี้ การกระจายการไหลระหว่างบ่อตกตะกอนหลายๆ บ่อมักจะสม่ำเสมอกว่าและมักทำให้สูญเสียแรงดันน้ำน้อยกว่าสำหรับบ่อตกตะกอนทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า