ნალექის გაუწყლოება არის საფეხური, რომელზეც გაწმენდის წინა სტადიებზე წარმოქმნილ ნალექს მექანიკურად სცილდება წყალი. ეს საფეხური წყალს არ წმენდს: მისი ამოცანაა გასატანი ნარჩენის მოცულობის შემცირება და დენადი მასის იმ მასალად ქცევა, რომელიც კონტეინერში იტვირთება. მოცილებული წყალი კი სქემის სათავეში ბრუნდება იმასთან ერთად, რაც მასშია გახსნილი.
პრინციპი
გაუწყლოება ორ სტადიად მიმდინარეობს და ორივე სამივე აპარატშია. ჯერ ცილდება თავისუფალი წყალი: ნალექი შედის სადრენაჟო ზონაში და წყალი საფილტრი ზედაპირს სიმძიმის ძალით გაივლის. შემდეგ დარჩენილ მასაზე მოქმედებს მექანიკური წნევა და გამოიწურება კაპილარული ტენის ნაწილი. აპარატებს სწორედ მეორე სტადია განასხვავებს: წნევის შექმნის წესი განსაზღვრავს როგორც გაუწყლოებული ნალექის მიღწევად ტენიანობას, ისე მუშაობის რეჟიმს.
ფლოკულანტი აპარატის წინ შეიყვანება და პროცესის შემადგენელი ნაწილია და არა მისი გაუმჯობესება. წყალს იკავებს წვრილი ნაწილაკების განვითარებული ჰიდროფილური ზედაპირი, თავად ნაწილაკები კი საფილტრი ჭრილზე ან ქსოვილის ფორებზე წვრილია. პოლიელექტროლიტი ანეიტრალებს მათ მუხტს და კრავს მსხვილ ფლოკულებად, რომელთა შიგნითაც წყალი მოცილების უნარიანი ხდება. ფლოკულანტის გარეშე ნალექი უარესად კი არ უწყლოვდება — ის საერთოდ არ უწყლოვდება: ნაწილაკები წყალთან ერთად გაივლის საფილტრი ზედაპირს, ახშობს მას და ფილტრატში გადადის, გაუწყლოებული ნალექი კი არ წარმოიქმნება.
შნეკური პრესი. კლებადი ხრახნის ბიჯის ლილვი ბრუნავს ცილინდრში, რომელიც მონაცვლეობით უძრავი და მოძრავი რგოლებისგანაა აწყობილი. რგოლებს შორის ღრეჩო საფილტრი ჭრილის როლს ასრულებს, მოძრავი რგოლები კი ლილვის ბრუნვისას მას წმენდს, ამიტომ გამრეცხი წყალი მხოლოდ პერიოდულად და მცირე მოცულობითაა საჭირო. ბრუნვის სიხშირე წუთში რამდენიმე ბრუნია, წნევა კი ხრახნის მოცულობის შემცირებითა და გამოსასვლელზე საყრდენი კონუსით იქმნება. აქედან მოდის დაბალი დადგმული სიმძლავრე: კატალოგის მოდელებთან 1,65 კვტ დაახლოებით 100 კგ მშრალი ნივთიერება/სთ წარმადობისას.
ლენტური პრესი. ნალექი ნაწილდება მოძრავ ლენტაზე და გაივლის გრავიტაციულ ზონას, სადაც თავისუფალი წყალი ჩამოიწრიტება, სოლისებრს, სადაც წნევა თანდათან იმატებს, და საპრესს, სადაც ორი ლენტა შუაში მოქცეული ნალექით კლებადი დიამეტრის ლილვებზე გადის: დიამეტრის შემცირებასთან ერთად იზრდება წნევაც და მჭრელი ძალისხმევაც. ლენტები უწყვეტად ირეცხება წნევის ქვეშ მყოფი წყლით, წინააღმდეგ შემთხვევაში ისინი ერთ გავლაზე იხშობა — გამრეცხი წყლის ხარჯი მახასიათებლებშია მითითებული და 1000 მმ ლენტის სამუშაო სიგანის მოდელთან 11,2 მ³/სთ-ს შეადგენს. ეს წყალი მთლიანად ფილტრატში გადადის.
კამერული ფილტრ-პრესი. საფილტრი ქსოვილით მოჭიმული ფილები პაკეტად იკუმშება და მათ შორის კამერები წარმოიქმნება; ტუმბო კამერებში ნალექს წნევის ქვეშ აწვდის, ფილტრატი ქსოვილს გაივლის, მყარი ფაზა კი შიგნით რჩება. კამერების შევსებისას მიწოდება წყდება, პაკეტი იშლება და გაუწყლოებული ნალექი იცლება. ციკლი პერიოდულია და გადმოტვირთვით სრულდება, ამიტომ აპარატი მეთვალყურეობის გარეშე არ მუშაობს; სამაგიეროდ სამიდან ყველაზე მშრალ ნალექს იძლევა: მიწოდების წნევა მთელი ციკლის განმავლობაში ნარჩუნდება, გამოწურვის დრო კი ნალექის გავლის სიჩქარით არაა შეზღუდული. ქვესერიის ძირითადი მახასიათებელია ფილტრაციის ფართობი: CFP100 მოდელთან ეს 100 მ²-ია.
პრინციპი
გამაუწყლოებლის წარმადობა ერთი რიცხვით ვერ ითქმის, მოცულობითი სიდიდე მ³/სთ-ში კი თავისთავად არაფერს ნიშნავს: აპარატი შეზღუდულია მშრალი ნივთიერების იმ მასით, რომლის გამიჯვნასაც საათში ახერხებს, და არა მასში გატარებული სითხის მოცულობით. 1,00 % მშრალი ნივთიერების კონცენტრაციის ნალექი კუბურ მეტრში დაახლოებით 10 კგ მშრალ ნივთიერებას შეიცავს, ამიტომ ასეთი ნალექის 10 მ³/სთ ეს არის 100 კგ მშრალი ნივთიერება/სთ; იგივე აპარატი 5 % კონცენტრაციისას დაახლოებით 2 მ³/სთ-ს მიიღებს და ეს იგივე 100 კგ მშრალი ნივთიერება/სთ იქნება. ამიტომაც შნეკური პრესების მახასიათებლებში მოცულობითი სიდიდე იმ კონცენტრაციის გვერდით დგას, რომელზეც ის მიღებულია, და ამიტომვე ქვესერიების რიცხვები პირდაპირ არ შედარდება: ლენტურთან წარმადობა მშრალი ნივთიერებითაა მოცემული, კამერულთან — ფილტრაციის ფართობითა და წარმადობით ტ/სთ-ში.
გამაუწყლოებელი გაწმენდაზე კი არა, ტრანსპორტზე იხდის თავს. 99 % ტენიანობის ნალექი მასით თითქმის მთლიანად წყალია, და ორგანიზაცია, რომელიც მას გაიტანს, სწორედ წყალს ეზიდება. ტენიანობის 99 %-დან 80 %-მდე დაწევისას მშრალი ნივთიერების დაკარგვის გარეშე გაუწყლოებულ ნალექში ერთის ნაცვლად 20 % მშრალი ნივთიერება იქნება, და წყლის სიმკვრივესთან ახლო სიმკვრივისას ერთი ტონა საწყისი ნალექიდან მიიღება დაახლოებით 50 კგ გაუწყლოებული ნალექი და დაახლოებით 950 კგ ფილტრატი — შემცირება ოცჯერ. რეალურ სქემებში ის უფრო მოკრძალებულია და საწყის კონცენტრაციაზეა დამოკიდებული: 5 %-მდე უკვე შესქელებული ნალექი იმავე ტენიანობისას ოთხჯერ შემცირებას იძლევა.
ნალექს მოცილებული წყალი სქემიდან არ ქრება. ფილტრატი გამწმენდი ნაგებობების სათავეში ბრუნდება და სუფთა წყალი ის არაა: მასში რჩება გახსნილი აზოტი და ფოსფორი, ქჟმ-ის ნაწილი, დარღვეული დოზირებისას კი — გატანილი წვრილი შეწონილი ნაწილაკებიც. ჩნდება შიდა წრე: უკუდატვირთვა ზრდის ნალექის გამოსავალს, გაზრდილი ნალექი კი მეტ ფილტრატს იძლევა. თუ უკუდაბრუნება ძირითადი ნაგებობების გაანგარიშებაში ჩადებული არაა, ანალიზებში ეს ბიოლოგიურ საფეხურზე დატვირთვის ზრდად ჩანს საწყისი ჩამდინარის ხილული ცვლილების გარეშე — და მიზეზს არასწორ ადგილას ეძებენ.
პრაქტიკა
საფეხური სქემის ბოლოში დგას, მაგრამ მისი სათავესთან ერთად ითვლება. ნალექი მოდის ფლოტატორიდან, დამლექიდან ან ბიოლოგიური გაწმენდის ნაგებობებიდან, მისგან მოცილებული წყალი კი იქვე ბრუნდება. ამიტომ გაუწყლოება ძირითად ნაგებობებთან ერთად პროექტდება და არა უკვე აშენებულებზე შეირჩევა: წინააღმდეგ შემთხვევაში ისინი უკუნაკადის გაუთვალისწინებელ დატვირთვაზე აღმოჩნდება გაანგარიშებული.
ფლოკულანტი კონკრეტული ნალექის სინჯზე შეირჩევა და არა წარმოების ტიპით. პოლიელექტროლიტები განსხვავდება მუხტის ნიშნითა და სიმკვრივით და მოლეკულური მასით, ერთი და იმავე წარმოშობის ნალექს — მაგალითად, ორი მეზობელი საწარმოს ჭარბ აქტიურ შლამს — შეიძლება სხვადასხვა მარკა დასჭირდეს. ანალოგიით შერჩევა იძლევა ან ფლოკულის სრულ არარსებობას, ან რეაგენტის საჭიროზე რამდენჯერმე მეტ ხარჯს.
ქვესერიებს შორის არჩევანს ობიექტის რეჟიმი განსაზღვრავს არანაკლებ, ვიდრე წარმადობა. შნეკური პრესი მუშაობს უწყვეტად, დაბალ ბრუნვაზე, საჭიროებს ცოტა გამრეცხ წყალს და უძლებს კონცენტრაციის რყევებს — ეს გადაწყვეტაა მცირე და საშუალო ხარჯებისთვის და მუდმივი ოპერატორის არმქონე ობიექტებისთვის. ლენტურიც უწყვეტია და მეტ ნაკადს იღებს, მაგრამ საჭიროებს ლენტების უწყვეტ რეცხვას, ანუ წყალს და მის გაყვანას. კამერული პარტიებით მუშაობს და ყველაზე მშრალ ნალექს იძლევა, მაგრამ ციკლი გადმოტვირთვით სრულდება, ე. ი. ობიექტზე ადამიანია საჭირო.
გამრეცხი წყალი სქემის ბალანსის მუხლია და არა წვრილმანი: ლენტურ პრესთან ის მახასიათებლებში წარმადობისა და სიმძლავრის თანაბრადაა მითითებული — 11,2 მ³/სთ 1000 მმ ლენტის სამუშაო სიგანის მოდელთან. ეს წყალი საჭირო ხარისხით უნდა იქნეს მიწოდებული, ვინაიდან შეწონილი ნაწილაკები რეცხვის შესხურებლებს ახშობს, და ფილტრატთან ერთად უკან მიღებული.
აპარატის მასა და გადმოტვირთვის ადგილი წინასწარ განისაზღვრება: კატალოგის ერთ-ერთ შნეკურ პრესთან სამუშაო მასა 3400 კგ-ია, 100 მ² ფილტრაციის ფართობის კამერულ ფილტრ-პრესთან კი — 6628 კგ, და მათ ქვეშ საჭიროა შესაბამისი მზიდუნარიანობის გადახურვა და ისეთი სიმაღლე, რომ ნალექი პირდაპირ კონტეინერში ჩავარდეს. ამ აღჭურვილობას ჩვენ არ ვაწარმოებთ: ჩვენი საქმეა გაანგარიშება მშრალი ნივთიერების მასით, აპარატისა და ფლოკულანტის შერჩევა ნალექის სინჯზე, მოწოდება, გაშვება და სერვისი.
საზღვრები
პრაქტიკა
მაგალითები ტიპურია: ეს ობიექტების ანგარიშები არაა.
შემუშავებები
სქემა
გაუწყლოება დამოუკიდებელი საფეხური არასოდესაა: ის ყოველთვის მიჰყვება იმ კვანძს, სადაც ნალექი წარმოიქმნება, და მისი გაანგარიშება იწყება არა აპარატის წარმადობით, არამედ იმ მშრალი ნივთიერების რაოდენობით, რომელსაც წინა საფეხური დღეში იძლევა. ნალექის წყაროსა და პრესს შორის იდგმება დამგროვებელი ავზი მორევით: ნალექი პორციებით მოდის — ფხვნელის ამუშავებისას, დამლექიდან ამოტუმბვისას, ჭარბი შლამის მოცილების ციკლით, — პრესი კი თანაბარი ნაკადით და ცვლების გრაფიკით მუშაობს.
შესქელება გაუწყლოების წინ ხშირად გამართლებულია. რაც უფრო მაღალია მშრალი ნივთიერების კონცენტრაცია შესასვლელზე, მით მეტ მშრალი ნივთიერების ნაკადს იღებს აპარატი იმავე მოცულობისას და მით ნაკლებია ფლოკულანტის ხარჯი ერთ ტონა მშრალ ნივთიერებაზე; გრავიტაციული ან მექანიკური შემასქელებელი ხშირად საშუალებას იძლევა უფრო მცირე ტიპზომით შემოიფარგლონ.
ფლოკულანტის მომზადებისა და დოზირების კვანძი სქემაში ცალკე აღჭურვილობად შედის. მშრალი პოლიელექტროლიტი საჭიროებს გახსნას, ხსნარის დაყოვნებას მომწიფებამდე და განზავებას ნალექის ნაკადში შეყვანამდე; ხსნარის კონცენტრაცია განსაზღვრავს ფაქტობრივ დოზას, ამიტომ მისი კონტროლის გარეშე მომზადება არ შეიძლება.
პრესის შემდეგ სქემა კვლავ ორ ნაკადად იყოფა. გაუწყლოებული ნალექი ვარდება კონტეინერში ან დასაწყობების მოედანზე — ამისთვის საჭიროა სიმაღლე აპარატის ქვეშ და ტექნიკის მისასვლელი. ფილტრატი სქემის სათავეში ბრუნდება და მისი ხარჯი და შემადგენლობა ძირითადი ნაგებობების გაანგარიშებაში საწყისი ჩამდინარის თანაბრად შედის.
სქემა
ექსპლუატაცია
ენერგია
უწყვეტი მოქმედების პრესებთან დადგმული სიმძლავრე მცირეა: კატალოგის შნეკურ მოდელებთან 1,65 კვტ, ლენტურთან — 1,1 კვტ ამძრავზე. წარმადობასთან მიმართებით ეს იძლევა დაახლოებით 0,017 კვტ·სთ ერთ კილოგრამ მშრალ ნივთიერებაზე შნეკურ პრესთან პასპორტისეული 100 კგ მშრალი ნივთიერება/სთ-ისას და დაახლოებით 0,006 კვტ·სთ კილოგრამზე ლენტურთან 200 კგ მშრალი ნივთიერება/სთ-ისას. თუმცა მახასიათებლებში მითითებულია ამძრავის სიმძლავრე და არა მთელი კვანძისა: ნალექის მიმწოდებელი ტუმბო, გამრეცხი წყლის ტუმბო, ხსნარის მომზადების კვანძი და, კამერულ პრესთან, მაღალი წნევის ტუმბო ცალკე იკვებება, და სრული მოხმარება შესამჩნევად მაღალია. ელექტროენერგია აქ მთავარი მუხლი არც არის: ძირითადი საექსპლუატაციო ხარჯები ფლოკულანტსა და ნალექის გატანაზე მოდის.
სახარჯი მასალები
რა მიდის ჩაშვებაში
საფეხური ორ ნაკადს იძლევა და გადაწყვეტა ორივეს სჭირდება. პირველი გაუწყლოებული ნალექია: უწყვეტი მოქმედების პრესებთან მისი ტენიანობა ნალექების უმეტესობაზე 75–85 %-ის ფარგლებშია, კამერულ ფილტრ-პრესთან უფრო დაბალი, თანაც კონკრეტულ მნიშვნელობას ნალექის სახე განსაზღვრავს — მინერალური წყალს ორგანულზე ადვილად გასცემს, — და არა თავად აპარატის ტიპი. ის დასაწყობებადია, კონტეინერში იტვირთება და გაიტანება; საშიშროების კლასი და დასაშვები მოპყრობის წესი საწყისი ჩამდინარის შემადგენლობით დგინდება და არა აღჭურვილობის ტიპით. მექანიკური გაუწყლოება ნალექს არ ასტაბილურებს: ხანგრძლივი შენახვისას ის ლპება, ამიტომ დაგროვების მოედნის მოცულობას გატანის ვადით ზღუდავენ. მეორე ნაკადია ფილტრატი: ის სქემის სათავეში ბრუნდება და მიაქვს გახსნილი აზოტი და ფოსფორი, ქჟმ-ის ნაწილი, დარღვეული დოზირებისას კი — გატანილი წვრილი შეწონილი ნაწილაკებიც. მისი ხარჯი შემოსული ნალექის ხარჯთან ახლოსაა, ლენტურ პრესთან კი მას გამრეცხი წყლის მოცულობით აღემატება.
შერჩევა
რას ვითვალისწინებთ
რით სრულდება შეცდომა
შერჩევა
კითხვები
იმიტომ, რომ აპარატი შეზღუდულია მყარი ფაზის იმ მასით, რომლის გამიჯვნაც შეუძლია, და არა მასში გატარებული სითხის მოცულობით. 1,00 % მშრალი ნივთიერების კონცენტრაციის ნალექი კუბურ მეტრში დაახლოებით 10 კგ მშრალ ნივთიერებას შეიცავს, და ასეთი ნალექის 10 მ³/სთ ეს არის 100 კგ მშრალი ნივთიერება/სთ; იგივე აპარატი 5 % კონცენტრაციისას დაახლოებით 2 მ³/სთ-ს მიიღებს და იმავე 100 კგ მშრალი ნივთიერება/სთ-ს უზრუნველყოფს. ამიტომ შნეკური პრესების მახასიათებლებში მოცულობითი სიდიდე იმ კონცენტრაციის გვერდით დგას, რომელზეც ის მიღებულია, და მის გარეშე აზრი არ აქვს.
არა, და ეს ეფექტურობის საკითხი არაა. წყალს იკავებს წვრილი ნაწილაკების განვითარებული ზედაპირი, თავად ნაწილაკები კი საფილტრი ჭრილზე ან ქსოვილის ფორებზე წვრილია. სანამ ისინი მსხვილ ფლოკულებად არ არის შეკრული, ისინი წყალთან ერთად გაივლის საფილტრი ზედაპირს, ახშობს მას და ფილტრატში გადადის, გაუწყლოებული ნალექი კი არ წარმოიქმნება. ფლოკულანტი პროცესის შემადგენელი ნაწილია სამივე ტიპის აპარატზე.
უწყვეტი მოქმედების პრესებთან — შნეკურსა და ლენტურთან — ნალექების უმეტესობაზე ის 75–85 %-ის ფარგლებშია, კამერულ ფილტრ-პრესებთან უფრო დაბალი. კონკრეტულ მნიშვნელობას უპირველესად ნალექის სახე განსაზღვრავს: მინერალური და ჰიდროქსიდური ნალექები წყალს ადვილად გასცემს, ჭარბი აქტიური შლამი კი — ყველაზე ძნელად. მიღწევადი ტენიანობა სინჯით დგინდება და არა მახასიათებლებით ირჩევა, ხოლო გარკვეულ ზღვარზე დაბლა მექანიკური გაუწყლოება საერთოდ აღარ მიდის: ბმული წყალი მხოლოდ თერმული შრობით ცილდება.
მშრალი ნივთიერების რაოდენობით, ობიექტის რეჟიმითა და ნალექის ტენიანობისადმი მოთხოვნით. შნეკური პრესი მუშაობს უწყვეტად დაბალ ბრუნვაზე, საჭიროებს ცოტა გამრეცხ წყალს და უძლებს კონცენტრაციის რყევებს — ეს გადაწყვეტაა მცირე და საშუალო ნაკადებისთვის და მუდმივი ოპერატორის არმქონე ობიექტებისთვის. ლენტურიც უწყვეტია და მეტ ნაკადს იღებს, მაგრამ საჭიროებს ლენტების უწყვეტ რეცხვას, ანუ წყალს და მის გაყვანას. კამერული პარტიებით მუშაობს, ყველაზე მშრალ ნალექს იძლევა და ციკლს გადმოტვირთვით ასრულებს, რისთვისაც ადამიანია საჭირო.
ის გამწმენდი ნაგებობების სათავეში ბრუნდება. ფილტრატი სუფთა წყალი არაა: მასში რჩება გახსნილი აზოტი და ფოსფორი, ქჟმ-ის ნაწილი, დარღვეული დოზირებისას კი — გატანილი წვრილი შეწონილი ნაწილაკებიც. მისი ხარჯი შემოსული ნალექის ხარჯთან ახლოსაა, ლენტურ პრესთან კი მას გამრეცხი წყლის მოცულობით აღემატება. უკუნაკადის დატვირთვას ძირითადი ნაგებობების გაანგარიშებისას ითვალისწინებენ; თუ ეს გაკეთებული არაა, სქემა საპროექტო რეჟიმში აღარ მუშაობს.
მოგვიყევით ობიექტის შესახებ — ინჟინერი სამუშაო დღის განმავლობაში მოამზადებს სქემის გაანგარიშებას, სპეციფიკაციასა და კომერციულ შეთავაზებას.