Kuidas kanalisatsioonipumbad toime tulevad erinevate tüüpi mustaveega?

Olmevee tüüpide mõistmine ja nende mõju kanalisatsioonipumpade jõudlusele

Eramaja-, tööstus- ja kohaliku olmevee omadused

Eramajade olmevees sisaldub peamiselt orgaanilist aine (1–3% tahkisid), saapaid ja rasvu, samas kui tööstuslikus reovees leidub sageli keemilisi aineid, rasvaid metalle või naftatoodete jääke (kuni 15% tahkisid). Kohalikud süsteemid ühendavad mõlemad voolud, keskmiselt 400–800 mg/L lahusi tahkisid (EPA 2023). Peamised erinevused on kokkuvõttes allpool:

Korrosiooni-, viskoosse- ja kõrge tahkisainesisaldusega olmevee tekitatud väljakutsed

Paksud vedelikud, sealhulgas toidutööstuse jäätmed, võivad vähendada tsentrifugaalpumpade tõhusust umbes 15 kuni 30 protsendi võrra, nagu näitas 2024. aasta Water Environment Federation'i andmeid, mis tähendab, et operaatoreid peavad sageli paigaldama mootoreid, mis toodavad rohkem pöördemomenti. Kui olmeveel on pH väiksem kui 4 või suurem kui 10, kiirendab see korrosiooniprotsessi, mis aja jooksul lagundavad tavapumpade osi. Linnasüsteemide puhul on näiteks niisked pühkmed ja vana riietus vastutavad umbes kahe kolmandiku kõigist pumpade ummistustest, nagu märgiti 2023. aasta Mechanical Engineering Journal'is. See näitab selgelt, miks sellistes keskkondades kasutatavatel pumpidel on tahkete materjalidega toimetulemiseks vaja tugevamat konstruktsiooni.

Olmevee koostise mõju pumpade disainile ja tööle

Pumpade jaoks sobiva labapuu tüübi ja materjalide valikul on suur tähtsus osakeste suuruse ja keemiliste ainete olemasolu. Kogukondades valitakse sageli vorteks-labapuud, kuna need suudavad liigutada kuni umbes kolme tolli läbimõõduga tahkeid aine. Kodukondades kasutatakse tavaliselt hõõrumpumpe, mis sobivad hästi väiksemate jäätmete jaoks, mille suurus jääb poole tolli kuni umbes kahe tollini. Kui on tegemist agressiivsete keemiliste ainete sisaldava raskindusjäätmega, siis insenerid eelistavad tänapäeval nikli-alumiiniumi pronksi. Viimase aasta uuringutest, mille avaldas Water Research Journal, selgub, et need materjalid on korrosiooni suhtes vastupidavamad kui tavapärane valugi, umbes viis korda paremini. Tulemusena teatavad hooldusmeeskonnad, et remondikulude vähendamisel on õnnestunud säästa ligikaudu 40% pärast pronksi vahetamist viieaastase perioodi jooksul enamuses seadmetes.

Peamised kanalisatsioonitorupumpe ja nende konkreetne kasutusala

Kannatavad pumbad kogukondlikeks ja kodukondlikeks kanalisatsioonisüsteemideks

Õmbluspumbad töötavad täielikult prügivesi vees, mistõttu on need ideaalsed sügavate põrandaaluste tööde jaoks, mida leidub linnade puhastusjaamades ja kodu keldrites. Neile pumbadele on iseloomulikud korrosiooni vastu kaitstud mootorid ning voolukiirus, mis võib ulatuda kuni 15 000 gallonini minutis. Neid eristab aga eelkõige nende erikujuline voolikujund, mis võimaldab umbes 3 tolli läbimõõduga kehade vabalt läbipääsu. See funktsioon tagab, et pumbad jääksid ka edasi sujuvalt töötama ka keerulistest jäätmetest ja liiva sisaldavate prügivete korral.

Purustuspumbad tahkete ainete lagundamiseks madalas rõhkkonnas

Jahvatuspumbad töötavad nii, et nad keerutavad lõiketeri, mis kõikuvad kiulise prügi ja tahkete materjalidega läbi ja muudavad selle pehmeks seguks. See võimaldab prügivedelikul liikuda nende väikese läbimõõduga, madala rõhuga kanalisatsioonitorude kaudu, mis on levinud paljudes naabruskondades. Need seadmed on üsna tavapäraseks kujunenud kodu kanalisatsioonisüsteemides, kus ruum on piiratud. Need suudavad töötlemiseks võtta umbes 120 gallonit minutis, mis ei ole halb, arvestades, millega nad tegelikult silmitsi seisavad. Enamik mudelitest suudab toime tulla ka kuni 2 tolli läbimõõduga tahkete ainete ning. Tegelik eelis on selles, et see takistab ummistuste teket nendes pikemates kanalisatsioonitorudes, mis kulgevad majade vahel ja edasi peamiste töötlemise rajatiste suunas.

Tsentrifugaal- vs. positiivse nihke pumbad: tehnoloogia sobitamine voolu vajadustega

Kui kohalikud tööd nõuavad rohkem kui 1500 gallonit minutis, on tsentrifugaalpumbad sageli esimene valik, kuna need on lihtsad ja hästi toimivad seguainetega, milles on segatud mõnda tahket koostosi. Need toimivad veepõhiste ainete kallal üsna tõhusalt, tehes selle ära ilma ette takistuste. Teisalt, kui on tegemist väga paksuvedelikega nagu keemilise liiva tootmisettevõtete jäägid või toiduainetetööstuse jäätmed, on positiivse nihke pumbad palju paremini sobitatud ülesandega. Sellised pumbad hoiavad kindla väljundit isegi siis, kui nad töötavad viskoossete materjalidega, mis takistavad voolu. Paljudes tööstusseadmetes on nõutud selliseid pumpe, kuna need suudavad toime tulla rõhkkondadega, mis ulatuvad kuni umbes 200 psi, mis on sageli vajalik ummistunud materjalide pumpamiseks torude ja seadmete kaudu.

Õlitusvete pumbad septikuummetes kasutatava töödeldud jäätmevee käitlemiseks

Reoveepumpad liigutavad põhimõtteliselt puhastatud reoveed septsüsteemidest ja saadavad selle edasi äravooluväljadele. Need töötavad eriliste kitsaste kanalitega, mis hoiavad suured tükkide ära, kuid lasevad selge vedeliku siiski üsna hästi läbi. Enamik mudelit töötab tegelikult alla 1,5 hobujõu. Mida neid eristab, on nende polümeerist korpuse konstruktsioon. See materjal talub väga hästi vesinikoksiidi korrosiooni, mis on tendents septsüsteemides anaeroobsetes tingimustes paiknevate seadmete korral. Disain keskendub energiasäästu tagamisele aja jooksul, samuti agressiivsete keemiliste ainete vastu, mis lagundaksid tavapärased metallosad.

Konstruktsiooni omadused, mis võimaldavad reoveepumpadel käsitleda tahkeid osi ja ennetada ummistumist

Uurimisel ja tahkete ainete käsitlemise võimekuses tänapäevastes reoveepumpades

Tänapäevased kanalisatsioonipumbad on varustatud eriliste jõuventilaatoritega, mis suudavad töötlemiseks võtta kuni kolme tolli läbimõõduga tahkeid jäätmeid. Vortex tüüpi pumbad toimivad nii, et pumba kambri sees tekib midagi, mis sarnaneb väikese virveldava veekeerukaga, mis võimaldab suurematel tükkidel vabalt liikuda ilma, et need jääksid külge nooltele. Selline konstruktsioon vähendab kulumist ja lagunemist umbes 30 kuni 40 protsenti võrreldes vanemat tüüpi kinniste jõuventilaatoritega. Kodudele, kus on vaja usaldusväärseid pumbamiselahendusi, pakuvad pooleldi avatud jõuventilaatorid hea kompromissi vee efektiivse liigutamise ja ummistuste vältimise vahel. Sellised mudelid suudavad tavapärastes koduste paigalduste puhul töötlemiseks võtta 200 kuni 500 galloni vett minutis ning need vastavad olulistele ASTM juhistele seoses sellega, kui suured tahked osad võivad ohutult läbi pumba liikuda.

Purusti vs. Maceratori süsteemid: funktsionaalsus ja hooldusel teineteise vastu tehtavad kompromissid

Puruksurid kasutavad kõvaks tehtud terasnoole, et vähendada tahkeid aineid 1/4-tolliseks osakeks, mistõttu on need hästi sobivad madala rõhuga elamurajoonide ja ärirajoonide süsteemidele, mis vajavad kaugpumpamist. Maceratorid, mis kasutavad volframi karbiidi lõiketeri, et muuta orgaaniline aine vedelaks, on tõhusad rõhuliste kohalike võrkude puhul, kuid tarbivad 15–20% rohkemat energiat. Hooldus erineb märkimisväärselt:

• Puruksuri süsteemide puhul on vaja iga 6–12 kuu tagant noolte kontrolli teostada
• Maceratoritel on vaja kvartali tagant tihendite kontrolli teostada suurema teljikoormuse tõttu
  Operaatrid valivad tavaliselt puruksureid kõrge kiudrakkudega jäätmete ja maceratorite puhul madalama tahkisainega, kuid kõrge vooluhulga puhul.

Umbsussi vastased tehnoloogiad ja vastupidavad materjalid pikemaajalise usaldusväärsuse tagamiseks

Parimad kanalisatsioonipumbad integreerivad mitmeid funktsioone, et suurendada vastupidavust ja ennetada ummistumist:

1. Korrosiooni vastu vastupidavad sulandid : Duplex roostevaba teras ja kroomiga katoodkatoodi komponendid takistavad vesinikoksi lagunemist kohalikes keskkondades
2. Automaatsete puhastussüsteemidega mehhanismid : Pööratavad jõuventilaatorid eemaldavad töö käigus kinni jäänud mustust
3. Kulumisvastased geomeetriad : Ribalistid suunavad mustad osakesed eest kinnitused ja laagrid

Elastomeerkatted väljapääsute nööride peal vähendavad rasva kleepumist, samuti suured pordid võimaldavad ootamatuid tahkete tõuse. Koos pikendavad need uuendused pumba tööiga kuni 7–10 aastat nõudlikel tingimustel, vähendades hoolduskulusid kuni 60% võrreldes lihtsamate mudelitega.

Õige kanalisatsioonipumba valik keskkonna ja olmevee koostise põhjal

Pumba tüübi sobitamine elamua-, tööstus- ja kohalike nõuetele

Enamik kodu vajub pumpe, mis suudavad lasta 40 kuni 100 gallonit minutis vastavalt eelmise aasta American Society of Plumbing Engineers uuringule, peamiselt sellepärast, et need süsteemid tegelevad orgaanilise jäätmeainega ja neid ei kasutata kogu aeg. Kui aga jõuda tööstusoperatsioonideni, siis asjad muutuvad palju keerulisemaks. Neile tehastele on vaja pumpe, mis vastupidavad korrosioonile ja suudavad takistada kõrge rõhku keemiliste ainete või paksude ainete korral, mis ei voola hõlpsasti. Linnade jäätmeveekäitlused paigaldavad tavaliselt suured sukeldumispummid, kuna neil on vahel vaja liigutada tohutuid veehulki, sageli üle 20 tuhande gallonit minutis tugeva lõuapuhanguga. Rõhubetoonipumplid toimivad üsna hästi tavapärastele majapidamislikele kanalisatsioonitorudele, kus rõhk pole nii intensiivne, kuid nad toimelevad halvasti tööstuskeskkondades, kus on palju hõõrdumise tõttu kogunenud määrdu või suuremad kui kolme tolli suurused põhjad, mis jäävad süsteemi kinni.

Korrosiooni- ja kareda jäätmevee materjalide kaalumised

Sulfataid vähendavate bakterite poolt toodetud väävelhape korrosiooni tingimustega toimetulemisel pakuvad roostevaba teras SS 316 koos termoplastkorpustega palju paremat kaitset lagunemise vastu. Kodus kanalisatsiooni liiva ja killustikuga segatud karm aine tekitab tõelisi väljakutseid, kuid kõvaks tehtud valusisest impellerid jäävad siiski töötama umbes 98% efektiivsusega isegi pärast tuhandeid töötunde. Süsteemid, mis töötavad normaalse pH-vahemiku väljaspool, vajavad erilist tähelepanu. Topeltemehhaanilised tihendid, millel on kontakti pindadeks räni karbii, on hädavajalikud, kui happesuse tase langeb alla 4,5 või leelisus tõuseb üle 9,0 skaalal. Need tihendid peavad lekkimist tõhusalt ära ja hoiavad mootoreid kahjustuste eest aja jooksul.

Voolukiiruse, pumba pea ja süsteemi rõhumäärangute hindamine

Liiga väikese pumba valik tipptöörežiimis on üks peamisi pumba vara lagunemise põhjuseid, mis moodustab 72% juhtudest (Water Environment Federation, 2022). Õige suuruse määramiseks on vaja:

KKK

Mis on olulisemad kanalisatsiooni tüübid?

Olulisemad kanalisatsiooni tüübid on elamumajapidamised, tööstus ja kohalikud süsteemid. Elamumajapidamiste kanalisatsioonis sisaldub orgaanilist aine, saapideid ja rasvu; tööstuslikus heitvees on sageli keemilisi aine ja raskmetalle; kohalikud süsteemid ühendavad mõlemad, keskmiselt kõrgenenud tahkisained.

Kuidas kanalisatsiooni koostis mõjutab kanalisatsioonipumba disaini?

Kanalisatsiooni koostis mõjutab pumbas paika pandud labade tüübi ja materjalide valikut. Näiteks kasutatakse kohalikes süsteemides suuremate tahkisainete jaoks vorteks labatüüpi, samas kui tööstuslikes süsteemides võib nõuda korrosioonikindlaid materjale, nagu nikli ja alumiiniumi pronksilegerid.

Milliseid pumbasid kasutatakse erinevates kanalisatsiooni keskkondades?

Mõõdetavad pumbad on mõeldud kohalike ja elamute keskkondadeks, purustuspumbad madalatele rõhksüsteemidele, tsentrifugaalpumbad suure vooluvõimega kohalikeks töödeks ning positiivse niiskena pumbad paksudeks tööstuslikeks aineteks.

Milliseid materjale soovitatakse korrosiooni tekitava mustavee käitlemiseks?

Materjalid nagu roostevaba teras SS 316 ja nikli-alumiiniumi pronksilegerid soovitatakse korrosiooni tekitava mustavee käitlemiseks nende suurepärase vastupidavuse tõttu lagunemise suhtes.