3 основных этапа водоподготовки и выбор подходящих регулирующих клапанов 

Вода - ценный ресурс, который жизненно необходим в любой отрасли. Поэтому водоочистные сооружения необходимы для того, чтобы этот универсальный растворитель проходил через процессы, гарантирующие его очистку для безопасного использования. 

В связи с этим необходимо знать, какие методы очистки воды могут быть использованы и какие типы регулирующих клапанов лучше всего подходят для этих сред. 

3 основных этапа дифференцированной очистки воды 

1.Механический этап

Механический этап или физический этап считается этапом "предварительной очистки". Представьте себе, что это первая стадия водоподготовки, на которой неочищенные сточные воды проходят через механические фильтры на просеивающей установке. После этого барабан с ситами действует как большой фильтр, отделяя мусор от сточных вод. 

По мере фильтрации сменяются различные сита грубой и тонкой очистки, отличающиеся друг от друга сантиметрами и миллиметрами, а также зазорами. Вода проходит через эти сита с разной скоростью до тех пор, пока не будет удалена большая часть содержащихся в них грубых материалов. 

Теперь предварительно очищенная вода проходит через песочный коллектор. В этом отстойнике происходит дальнейшее извлечение грубых материалов, которые не были удалены при первоначальной фильтрации через сито. Песок и мелкие грубые органические элементы просеиваются и собираются. Три класса коллекторов включают длиннопесчаные, аэрируемые длиннопесчаные и круглопесчаные.

2.Биологическая стадия

В сточных водах содержится множество органических веществ - от частично или полностью непереваренных продуктов питания, множества групп отходов, патогенных микроорганизмов, химических веществ, токсинов и тяжелых металлов. 

Сама процедура очистки основана на использовании типичных клеточных методов с помощью мелких организмов и других бактерий для расщепления и удаления органических отходов. В процессе микробного разложения происходит флокуляция, благодаря чему органические вещества естественным образом отделяются от самого раствора. 

Биологические стадии

Аэробная очистка воды

Ключевое слово, которое следует помнить об аэробной обработке, - это то, что она требует присутствия "кислорода". К этой категории относятся окислительные канавы, распылительная аэрация, аэробные резервуары, фильтры и т. п. 

Благодаря кислороду, который является основным агентом обработки, органические вещества превращаются в бактерии и грибки (микробную биомассу) для дальнейшего разложения и уменьшения углеродного следа. 

Анаэробная очистка воды 

"Анаэробный" означает "без кислорода". Таким образом, эта система очистки воды работает в отсутствие кислорода. Сточные воды и жидкие отходы (они же стоки), которые попадают в водоемы, такие как реки и моря, проходят через этот системный подход. 

Кроме того, анаэробная обработка известна тем, что способна превращать отходы в энергию. Анаэробные бактерии превращают органические загрязняющие вещества в биогаз, восстанавливая ресурсы и энергию. Биогаз может быть использован в топливных операциях. Он играет важнейшую роль в преобразовании ресурсов в энергию с нулевым уровнем выбросов, что приводит к углеродной нейтральности. 

Другими словами, он снижает или даже устраняет потребность в ископаемом топливе. Таким образом, это безопасно для окружающей среды и может замедлить темпы изменения климата.

Очистка аноксичных вод 

Нитрат является распространенным загрязнителем подземных вод. И третий тип биологической очистки воды связан с денитрификацией, в результате которой нитрат в сточных водах переходит в состояние распада и преобразуется в источник энергии (кислород).

3.Химическая стадия 

На этом этапе вода подвергается химическим процессам, ускоряющим стерилизацию. Они применяются для соблюдения определенных стандартов дезинфекции. Эти процессы включают (но не ограничиваются ими) химическую коагуляцию, химическое и расширенное окисление, ионный обмен, абсорбцию, осаждение, флокуляцию и нейтрализацию. 

Кроме того, в процессе очистки активируются такие специализированные химические вещества, как хлор, хлорит и гипохлорит натрия, а также перекись водорода, которые усиливают процесс очистки и обеспечивают обеззараживание сточных вод. 

Химическая коагуляция и флокуляция: Частицы дестабилизируются. Первая группа переносит отрицательные электрические поверхностные заряды, а другая - положительно заряженные коагулянты. Последние уменьшают отрицательные электрические поверхностные заряды, чтобы позволить флокулянтам (агентам, объединяющим частицы) связываться с более крупными частицами. Таким образом, облегчается удаление связанных частиц путем седиментации. 

Химическое/передовое окисление: Вводятся окисляющие агенты, чтобы загрязняющие вещества структурно изменились и превратились в более безопасные соединения. После этого в процессе расширенного окисления путем стриппинга или абсорбции удаляются избыточные органические побочные продукты химического окисления. 

Ионный обмен: "Жесткая" вода смягчается путем замены ионов кальция и магния (причина жесткости воды) на ионы натрия. 

Поглощение: Связывание активированным углем происходит таким образом, что оставшиеся растворимые элементы накапливаются для эффективного и легкого уничтожения.

Осадки: Оставшиеся растворители растворяются и превращаются в осадок. Когда это происходит, концентрация материала снижается. 

Нейтрализация и стабилизация: Для замедления биологического размножения в осадок добавляются окислители. Это также приводит к дезодорации смеси. 

Регулирующие клапаны: Обзор

Исходя из одного только названия, регулирующий клапан "управляет" потоком и текучестью воды, изменяя такие параметры проточного канала, как температура, степень жидкости и давление. Приводы используются для управления этими движениями путем открытия и закрытия регулирующих клапанов. 

Использование подходящих регулирующих клапанов в циклах водоподготовки обеспечит более эффективную и рентабельную работу. Контроль и направление движения воды по мере ее обработки можно стабилизировать с помощью клапанов правильного типа. Ниже приведен обзор трех основных клапанов, которые должны присутствовать на водоочистных сооружениях.

Типы регулирующих клапанов

Заслонка 

От других классификаций поворотные затворы отличаются наличием соединительного диска и вала, которые ускоряют вращение. Известно, что они входят в группу четвертьоборотных клапанов, из чего следует, что они могут открываться или закрываться при вращении на четверть оборота (поворот на 90 градусов). 

Это очень важный клапан, который необходимо установить не только потому, что он способен обеспечить отличное перекрытие, но и потому, что он может регулировать скорость потока и дросселировать. Обычно он работает с помощью зубчатого механизма или аналогичного колеса с ручным управлением. 

Кроме того, поворотные затворы Благодаря своей высокой емкости они являются отличным вариантом для частого использования. 

Как выбрать подходящий поворотный клапан для водоподготовки 

Перепад давления 

Традиционный дроссельный клапан был ограничен перепадом низкого давления. Однако благодаря последним инновациям в этом клапане стало возможным и высокое давление. Эту особенность следует принять во внимание. По ней вы сможете определить, является ли клапан старой или более современной моделью. 

Устойчивость к коррозии

Наряду с каждым номинальным размером клапана у дискового затвора есть соседний диаметр вала. Это связано с тем, что такие клапаны могут выдерживать различные крутящие моменты, давление и трение. 

Поэтому, чтобы убедиться в том, что он хорошо выдержит воздействие переменчивых механизмов, необходимо оценить степень его коррозионной стойкости. Это можно сделать, проверив номинальное давление. Максимальное давление обычно составляет 35%. 

Шаровой клапан 

Шаровые краны - это классификация регулирующих клапанов, в основе которых находится сферическая пробка, имеющая центральное отверстие для крепления. Именно за счет вращения "шара" осуществляется управление потоком, что обеспечивает герметичность запорного механизма. 

И все же, шаровые краны обеспечивают очень малое сопротивление потоку. Их не следует использовать для дросселирования, так как это приведет к истиранию клапана и, в конечном счете, к утечке, даже если клапан закрыт. 

Тем не менее, это хороший выбор для работ, где требуется быстрое открытие и закрытие клапана, поскольку он может быстро изолировать сегменты трубопровода. Кроме того, они удобны для автоматизации и экономичны по сравнению с другими типами клапанов. 

Как выбрать подходящий шаровой кран для водоподготовки 

Скорость открытия и закрытия 

Быстрое открытие и закрытие - вот что определяет качественный шаровой кран. Убедитесь, что его быстрое движение является плавным как в половинном, так и в полном положении. Вам не придется проверять другие функции, поскольку они ограничиваются только "открытием" и "закрытием". 

Размер и вес

Благодаря тому, что шаровые краны ограничиваются умеренным дросселированием, они имеют сравнительно небольшие размеры и малый вес

Шумоподавление

Помимо компактности, поворотный клапан способен умеренно регулировать поток, при этом он издает очень низкий шум. Еще одно свойство, которое следует учитывать при изучении этого класса клапанов.

Шаровой регулирующий клапан 

Шаровые регулирующие клапаны имеют подвижный диск и неподвижное кольцевое седло, которое обычно имеет сферическую форму. Он запускает, останавливает и регулирует поток жидкости в линейном режиме, тем самым обеспечивая его точную траекторию. Это означает, что его управление потоком обеспечивает равный процент за операцию.

Еще одно преимущество шаровые регулирующие клапаны Это то, что ограничения по давлению имеют широкий диапазон от 1480 до 1500 psi (фунт-силы на квадратный дюйм). Даже минимальный и максимальный температурный предел также имеет широкий диапазон. С другой стороны, если перепад давления не является контролирующей переменной, шаровые клапаны можно максимально использовать для большинства типов жидкостей, газов и агрессивных веществ.

Как выбрать подходящий шаровой регулирующий клапан для водоподготовки 

Предел дифференциального давления

По мнению экспертов, предел перепада давления типичного шарового клапана не должен превышать 20% в 200 фунтов на квадратный дюйм. Только если вы ищете специализированную отделку, вы найдете конструкции, которые превышают 20%. Но если в этом нет необходимости, то можно придерживаться первого варианта. 

Контроль, падение и долг 

Поскольку они используются исключительно для обеспечения точности, регулирование или контроль расхода, перепад давления и рабочий режим - вот три ключевых фактора, которые необходимо учитывать при выборе подходящих шаровых клапанов. Это необходимо для того, чтобы избежать любых сбоев в работе после того, как они будут приведены в рабочее состояние. 

Заключение

Хотя мы упомянули только три основных типа регулирующих клапанов, важно отметить, что понимание того, какой клапан будет соответствовать конкретным требованиям очистки, является обязательным. Таким образом, вам будет проще выбрать, какой регулирующий клапан приобрести и использовать для эффективной очистки воды.