Kaip nuotekų siurbliai valdo skirtingų tipų nuotekas?

Nuotekų rūšių supratimas ir jų poveikis nuotekų siurblių našumui

Buitinės, pramoninės ir komunalinės nuotekų savybės

Buitinėse nuotekose daugiausiai yra organinių medžiagų (1–3% kietųjų dalelių), muilų ir riebalų, tuo tarpu pramoninėse nuotekose dažnai būna chemikalų, sunkiųjų metalų ar naftos produktų (iki 15% kietųjų dalelių). Komunalinės sistemos derina abi srautų rūšis, vidutiniškai turėdamos 400–800 mg/L pakibusių kietųjų dalelių (EPA 2023). Pagrindiniai skirtumai pateikti žemiau:

Korozinės, klampios ir aukšto kietojo turinio nuotekos kelia iššūkius

Pagal 2024 m. Water Environment Federation duomenis, stambūs skysčiai, tokie kaip maisto pramonės atliekos, gali sumažinti centrifuginių siurblių našumą 15–30 procentų, todėl operatoriai dažnai turi įdiegti variklius, kurie suteikia didesnį sukimo momentą. Kai nuotekų pH lygis yra žemesnis nei 4 arba aukštesnis nei 10, tai pagreitina korozijos procesus, kurie pamažu ardo normalius siurblių komponentus. Atsižvelgiant į miestų sistemas, tokios prekės kaip drėgni servetėlės ir senos skudurų ataskaitoje „Mechanical Engineering Journal“ (2023 m.) nurodyta, kad dėl dviejų trečdalių visų siurblių užsikimšimų atsiranda apie dvi trečiąsias visų siurblių užsikimšimų. Tai aiškiai rodo, kodėl siurbliai, naudojami šiose aplinkose, turi būti stipresnės konstrukcijos, kad galėtų susidoroti su kietosiomis medžiagomis.

Kaip nuotekų sudėtis daro įtaką siurblių konstrukcijai ir veikimui

Dalelių dydis ir esami cheminiai elementai yra svarbūs renkantis tinkamą siurblio ratą ir medžiagą siurbliams. Komunalinės sistemos dažnai naudoja vortiko tipo siurblio ratus, nes jie gali perleisti kietąsias daleles, siekiančias iki trijų colių skersmenyje. Namų ūkio sistemose dažniausiai naudojami malšintuvų siurbliai, kurie gerai veikia su mažesniais nuolaužų gabalais, kurių dydis svyruoja nuo pusės colio iki maždaug dviejų colių. Kada reikia susidoroj su agresyviais pramonės atliekų cheminiais junginiais, inžinieriai šiais laikais dažniausiai parenka nikelio aliuminio bronzos lydinius. Šios medžiagos yra maždaug penkis kartus atsparesnės korozijai nei įprasta ketaus, kaip neseniai paskelbė Water Research Journal žurnalo paskelbti tyrimai. Rezultatas? Techninės priežiūros brigados praneša, kad per pastaruosius penkerius metus remonto išlaidos sumažėjo maždaug 40 procentų įrenginiuose, kurie pereina prie šio lydinio.

Pagrindiniai kanalizacijos siurblių tipai ir jų paskirtis

Panardiniai siurbliai komunalinėms ir namų ūkio nuotekų sistemoms

Plunčiamieji kanalizacijos siurbliai veikia visiškai panirus į nuotekas, todėl jie puikiai tinka giliems kanalizacijos šulinėliams, naudojami miestų valymo įrenginiuose ir privačių namų rūsiuose. Šie siurbliai yra su varikliais, apsaugotais nuo korozijos, ir gali pumpuoti iki 15 000 galonų per minutę. Tai, kas išskiria šiuos siurblius, yra jų specialus vortekso tipo darbinis ratas, per kurį gali praeiti kietos dalelės, turinčios iki 3 colių skersmenį. Tokia savybė leidžia siurbliams veikti be pertraukimų net tada, kai perpumpuojamos įvairios nuosėdos ir dumblynai, būdingi nuotekoms, turinčioms daug kietųjų dalelių.

Malūnėlio tipo siurbliai kietosioms dalelėms traiškyti mažo slėgio aplinkoje

Malštantys siurbliai veikia sukant pjūklų ašmenims, kurie perdirba pluoštinį šlaką ir kietas medžiagas į smulkią masės mišinį. Tai leidžia šlakui judėti per tas siauras, mažo slėgio kanalizacijos vamzdžius, kurie yra daugelyje gyvenamųjų namų. Šie įrenginiai yra gana standartiniai namų kanalizacijos sistemose, kur trūksta vietos. Jie gali per minutę perdirbti apie 120 galonų, o tai nėra blogai, atsižvelgiant į tai, su kuo jie susidoroja. Daugelis modelių gali susidoroti su kietosiomis medžiagomis, siekiančiomis iki 2 colių skersmens. Tikra nauda yra ta, kad tai neleidžia susidaryti kamštams ilgesnėse kanalizacijos linijose, einančiose tarp namų ir iki pagrindinių valymo įrenginių.

Centrifuginiai ir teigiamo slėgio siurbliai: pritaikant technologijas pagal srauto poreikius

Kai komunalinėms užduotims reikia daugiau nei 1500 galonų per minutę, svarbiausia pasirinkti centrifuginius siurblius, nes jie paprastesni ir gerai veikia su medžiagomis, kuriose yra kiek kietųjų dalelių. Jie gana efektyviai susidoroja su vandeningomis medžiagomis be per didelio apkrovimo. Tačiau, kai reikia tvarkyti tikrai tankias medžiagas, tokias kaip cheminės gamybos įmonių dumblas ar likučiai iš maisto perdirbimo operacijų, teigiama slėgio kryptis tampa daug tinkamesne. Šie siurbliai išlaiko pastovią našumą net tada, kai dirba su klampiomis medžiagomis, kurios pasipriešina tekėjimui. Daugelis pramonės įmonių naudoja šiuos siurblius, nes jie gali išlaikyti slėgio ribas iki maždaug 200 psi, kas dažnai būtina tampant atkaklioms medžiagoms perduoti per vamzdynus ir įrangą.

Ištekėjimo siurbliai valytam nuotekų vandeniui septikų sistemose

Išvalytą nuotekų siurbliai iš esmės perkelia iš septikų bakių ir nukeliauja į drenažo laukus. Jie veikia su tais specialiais siaurų kanalų mentėmis, kurios laiko didelius gabalus, bet leidžia grynai skysčiui gana gerai tekėti. Daugelyje modelių naudojama mažiau nei 1,5 arklio galios. Tai, kas juos išskiria, yra jų polimerinės konstrukcijos korpusas. Ši medžiaga puikiai atlaiko vandenilio sulfido sukeltą koroziją, kuri linkusi paveikti įrangą, esančią anaerobinėse sąlygose septikų sistemose. Konstrukcija sukuriama taupant energiją per ilgą laiką, kartu atlaikant įvairius chemikalus, kurie sunaikintų įprastus metalinius komponentus.

Konstrukcijos savybės, leidžiančios nuotekų siurbliams tvarkyti kietąsias daleles ir užkirsti kelią užsikimšimui

Mentės konstrukcija ir kietųjų dalelių tvarkymo galimybės šiuolaikiniuose nuotekų siurbliuose

Šių dienų nuotekų siurbliai yra su specialiais rotoriais, kurie gali pumpuoti net trijų colių skersmens kietąsias atliekas. Vortiko tipo rotorius veikia taip: jis siurblio kameroje sukuria mažą sūkurį, kuris leidžia didesnėms atliekų dalims praeiti pro mentis nepakliuvant į jas. Tokia konstrukcija sumažina dėvėjimąsi maždaug 30–40 procentų lyginant su senesnių modelių uždaraisiais rotoriais. Namų ūkiams, kuriems reikia patikimų siurbimo sprendimų, pusiau atviri rotoriniai siurbliai siūlo gerą kompromisinę padėtį tarp užsikimšimų prevencijos ir efektyvaus vandens judinimo. Šie modeliai standartinėse namų instaliacijose gali pumpuoti nuo 200 iki 500 galonų per minutę ir atitinka svarbias ASTM gaires dėl leistinų kietųjų dalelių dydžių, kurios gali saugiai praeiti per siurblį veikimo metu.

Smulkinimo ir maceratoriaus sistemos: funkcionalumo ir priežiūros kompromisinės situacijos

Pumpai maltuvai naudoja sukietintus plieno peilius, kad sumažintų kietąsias daleles iki 1/4 colio, todėl jie yra tinkami žemo slėgio buitiniams ir komerciniams sistemoms, reikalaujantiems ilgalaikio siurbimo. Malšytuvai, kurie naudoja volframo karbido peilius organinėms medžiagoms skystinti, yra veiksmingi slėgio komunalinėse linijose, tačiau suvartoja 15–20 % daugiau energijos. Priežiūra skiriasi žymiai:

• Maltuvų sistemoms reikia patikrinti peilius kas 6–12 mėnesių
• Malšytuvams reikia sandarumo patikros kas tris mėnesius dėl padidėjusios veleno apkrovos
  Operatoriai paprastai renkasi maltuvus aukšto klaidumo atliekoms ir malšytuvus žemo klaidumo, bet didelio srauto srautams.

Užtvindymo prevencijos technologijos ir ilgaamžės medžiagos ilgalaikiam patikimumui

Aukščiausios klasės kanalizacijos siurbliai integruoja kelias savybes, kad būtų padidinta ilgaamžiškumas ir užkirstas kelias užsikimšimams:

1. Anti-korozinės lydmenys : Dvigubo nepridėto plieno ir chromuotų detalių atsparios vandenilio sulfido degradacijai komunalinėse aplinkose
2. Savaiminės valymo mechanizmai : Atvirkštiniai impeleriai pašalina įstrigusias šiukšles veikimo metu
3. Nubrozdinimų atsukimo geometrija : Ribsnių formos voliutai nukreipia šiukšlių daleles nuo sandariklių ir guolių

Elastomerinės dangos ant išleidimo alkūnių sumažina tepalo klijavimąsi, o didelio skersmens angos prisitaiko prie netikėtų kietųjų dalelių pertekliaus. Kartu šios inovacijos padeda išlaikyti siurblių eksploatacijos laiką 7–10 metų, sumažinant priežiūros išlaidas iki 60 % lyginant su paprastesniais modeliais.

Kaip pasirinkti tinkamą nuotekų siurblį pagal aplinką ir nuotekų sudėtį

Siurblio tipo pritaikymas prie gyvenamųjų, pramoninių ir komunalinių reikalavimų

Pagal praėjusiais metais atliktą Amerikos vandentiekio inžinierių draugijos tyrimą, daugelyje namų reikia siurblių, kurie gali pumpuoti nuo 40 iki 100 galonų per minutę, daugiausiai todėl, kad šie siurbliai susidoroja su organinėmis atliekomis ir nenaudojami visą laiką. Tačiau pramonės operacijoms reikalavimai yra kur kas geresni. Šiems objektams reikia siurblių, kurie atsparūs korozijai ir gali veikti esant aukštam slėgiui, kai reikia pumpuoti chemikalus arba tankias medžiagas, kurios sunkiai teka. Miestų nuotekų valymo įrenginiuose dažniausiai montuojami dideli panardiniai siurbliai, nes kartais tenka pumpuoti milžinišką kiekį vandens – daugiau nei 20 tūkstančių galonų per minutę stiprių lietų metu. Malšiklio siurbliai gerai veikia įprastose namų kanalizacijos linijose, kur slėgis nėra toks stiprus, tačiau pramonės aplinkose jie susidoroja prastai, ypač ten, kur susidaro daug smėlio arba įstrigsta gabalai didesni nei trys coliai.

Medžiagų pasirinkimas korozinėms ir abrazyvinėms nuotekoms valdyti

Kai susiduriama su korozinėmis sąlygomis, tokiose kaip sieros rūgštis, kurią gamina sulfato redukuojančios bakterijos, nerūdijantis plienas SS 316 kartu su termoplastiniais korpusais siūlo kur kas geresnį apsaugą nuo degradacijos. Miesto dumblo, sumaišyto su smėliu ir žvyras, grublėta medžiaga kelia tikrų iššūkių, tačiau sukietėjusio lietuvių geležies darbo ratuose gali vis dar veikti apie 98 proc. efektyvumo, net po tūkstančių darbo valandų. Sistemos, veikiančios už normalaus pH diapazono ribų, reikalauja ypatingo dėmesio. Dvigubi mechaniniai sandarikliai su silicio karbido kontaktiniais paviršiais tampa būtini, kai rūgštingumas nukrenta žemiau 4,5 arba šarmingumas pakyla virš 9,0 pagal skalę. Šie sandarikliai efektyviai sustabdo nutekėjimus ir apsaugo variklius nuo pažeidimų per ilgą laiką.

Srauto greičio, siurblio galvos ir sistemos slėgio reikalavimų vertinimas

Nepakankamas dydis viršūniniui srautui yra viena iš pagrindinių ankstyno siurblio gedimo priežasčių, sudaranti 72 % atvejų (Water Environment Federation, 2022). Tinkamas dydis reikalauja:

DAK

Kokie yra pagrindiniai nuotekų tipai?

Pagrindiniai nuotekų tipai yra buitynės, pramoninės ir komunalinės. Buitynėse nuotekose yra organinių medžiagų, muilų ir riebalų; pramoninėse nuotekose dažnai būna chemikalų ir sunkiųjų metalų; komunalinės sistemos apjungia abi rūšis, vidutiniškai turėdamos pakabintų kietųjų dalelių.

Kaip nuotekų sudėtis veikia kanalizacijos siurblių konstrukciją?

Nuotekų sudėtis daro įtaką sparno rinkimui ir naudojamoms medžiagoms siurbliuose. Pavyzdžiui, komunalinėse sistemose dėl didesnių kietųjų dalelių naudojami vorteksiniai sparnai, o pramoninėse sistemose gali prireikti korozijai atsparių medžiagų, tokių kaip nikelio aliuminio bronzos lydiniai.

Kokie siurbliai naudojami skirtingose nuotekų aplinkose?

Panardiniai siurbliai naudojami komunalinėje ir gyvenamojoje aplinkoje, malšiklio siurbliai – žemo slėgio gyvenamųjų namų sistemoms, centrifuginiai siurbliai – didelio srauto komunaliniams darbams, o teigiamo poslinkio siurbliai – tirštiems pramonės produktams.

Kokie medžiagos rekomenduojami naudoti koroziniam nuotekoms valdyti?

Korozinėms nuotekoms valdyti rekomenduojamos medžiagos, tokios kaip nepridėtinis plienas SS 316 ir nikelio aliuminio bronzos lydiniai, dėl jų puikios atsparumo degradacijai savybės.