واحد دانه گیری

واحد دانه گيري در واقع دومین واحد عملیاتی پس از آشغالگیری بشمار می آید و به منظور حذف مواد جامد دانه اي نظير شن و ماسه، پوسته تخم مرغ، هسته میوه ها، مواد ريز معدني، خرده شیشه و براده فلزات و … پیش بینی و احداث مي گردد. اين مواد به دليل اينكه جرم مخصوص شان بيشتر از مواد آلي مي باشد (بیشتر یا مساوی 2.65) در حوضچه هاي دانه گير سریع تر و با سرعت بيشتر از مواد آلي ته نشين مي شوند و معمولاً قطـرشان بزرگ تر و يا مساوي 0.1 الي 0.2 ميليمتر می باشد.

شایان ذکر است، کاربرد دانه گیر متناسب با ماهیت و مقدار دانه‌های فاضلاب که به شدت وابسته به شرایط محیطی، سطح فرهنگ، عادات غذایی و جنس شبکه های فاضلابرو است، از خروج بیش از حد دانه در این واحد و مشکلات بعدی جلوگیری می کند. دانه هائی که در این واحد به دام می افتند و جداسازی می شوند، از لحاظ ماهیت عمدتاً قابل تجزیه  بیولوژیکی نیستند و یا دیرتجزیه پذیر هستند و در زمان ماند پیش بینی شده برای تصفیه مواد آلی در تصفیه خانه تجزیه نمی شوند و سختی بالائی نیز دارند، همچنین دانسیته آنها نسبت به سایر مواد معلق بالاتر می باشد.سرعت جريان فاضلاب در حوضچه هاي دانه گير نبايد به قدري زياد باشد كه موجب خروج مواد گردد و نبايد چنان كم باشد كه علاوه بر مواد معدني به مواد آلي نيز اجازه ته نشين شدن بدهد. بدين منظور معمولاً سرعت جريان فاضلاب را در حوضچه دانه گير 3/0 متر بر ثانيه انتخاب مي نمايند و اين سرعت بايد در تمام طول حوضچه و براي تغييرات دبي ثابت نگه داشته شود. احداث حوضچه دانه گير که معمولاً بعد از واحد آشغالگير احداث مي گردد، به دلايل ذيل ضروري مي باشد:

– براي نگهداري و حفاظت تجهيزات مكانيكي و اجتناب از فرسايش و تخريب زودرس آنها

– جلوگيري از پر شدن و گرفتگي لوله ها و كانالها كه در اثر ته نشين شدن مواد دانه اي پيش مي آيد.

– جلوگيري از ازدياد لجن توليدي در حوض هاي ته نشيني اوليه و نهايي

– به منظور جلوگيري از ازدياد ظرفيت واحدهاي تغليظ و هضم لجن

– کاهش بوي بد فاضلاب

در شکل شماره 1 شمای یک دانه گیر متداول نشان مربعی شکل و نحوه عملکرد آن نشان داده شده است.

شکل شماره 1- شمای یک دانه گیر متداول نشان مربعی شکل

سایر دانه گيرهاي متداول در تصفيه خانه هاي فاضلاب معمولاً يا از نوع كانال هاي طويل با سرعت ثابت يا از نوع دانه گير گود (Pista) يا دانه گير گردابی و دانه گیر با كمك دميدن هوا بوده که بعضاً مجهز به به پل های رفت و برگشتی می باشند. لذا در ادامه، اختصاراً به معرفی و تشريح عملکرد انواع دانه گیرهای مرسوم و متداول مي پردازيم.

– دانه گير نوع گردابی با كمك دميدن هوا

در اين نوع دانه گیرها، فاضلاب بصورت مماس با ديواره گرد حوض وارد آن شده و ذرات دانه ها تحت تأثير دو نيروي گريز از مركز و ثقل خود قرار مي گيرند و به سمت قسمت مركزي و گود مخروطي شكل حوض هدايت مي شوند و دانه های تجمع یافته در قسمت هاپر با كمك پمپ ایرلیفت به بيرون هدایت می گردد. با جداسازی رسوبات، جریان فاضلاب با سرعت آرام به سمت بالا هدایت شده و پس از برخورد به مانع سرعت نصب شده در بالا، جریان فاضلاب بصورت شعاعی به کانال خروجی هدایت می گردد. شكل شماره 2 نشان دهنده اين نوع دانه گير و نحوه عملکرد آن مي باشد.

شکل شماره 2- شمايی از دانه گير نوع گردابی (Vortex)

كانالهاي طويل دانه گیر با کنترل سرعت (Velocity-Controlled Grit Channel)

در اين نوع كانالها جريان به صورت افقي وارد دانه گير گشته و تمام طول دانه گير را با سرعت ثابت 0.3 متر در ثانيه طي مي نمايد. براي  ثابت نگه داشتن سرعت جريان در تمام طول دانه گير مخصوصاً در زماني كه مقدار جريان ورودي  متغير مي باشد، يا ابعاد دانه گير را تغيير مي دهند (سطح مقطع سهمي شكل) و يا از سرريز هاي مخصوصي كه در انتهاي دانه گير قرارداده مي شود، استفاده مي نمايند. در سرعت مذكور اكثر ذرات آلي حمل شده و اكثر مواد دانه اي تا قطر 0.2 ميلي متر ته نشين مي گردند. شكل شماره 3 نشان دهنده اين نوع دانه گير مي باشد. تنظيم سرعت در اين كانالها معمولاً به دليل نوسانات جريان فاضلاب توسط سرريزهاي تناسبي (Proportional Weir) كه در انتهاي كانال نصب مي گردد، صورت مي پذيرد بعضي از مراجع، مقطع كانال را تا حدودي نزديك به شكل سهمي توصيه نموده و تنظيم ارتفاع سيال داخل كانال را توسط پارشال فلوم كه بعد از آن ساخته مي شود كنترل مي نمايند.

شکل شماره 3- شماي حوضچه دانه گير با تنظيم سرعت

 – حوضچه هاي نوع دانه گير گود (Pista)

در اين حوضچه ها فاضلاب بصورت مماس با ديواره حوض وارد آن شده و ذرات دانه ها تحت تأثير دو نيروي گريز از مركز و ثقل خود قرار مي گيرند و به سمت قسمت مركزي و گود مخروطي شكل حوض هدايت مي شوند و در آنجا با كمك پمپ و يا به صورت ثقلي بيرون آورده مي شوند. در داخل اين حوض ها علاوه برخاصيت نامبرده از پره هائـي براي ثابت نگهداشتن سرعت كمك گرفته مي شود . با تنظيم سرعت دوراني اين پره ها مي توان سرعت حركت فاضلاب را بصورت خودكار تثبيت نمود. شكل شماره 4 نشان دهنده اين نوع دانه گير مي باشد.

شکل شماره 4- شماي حوضچه دانه گير نوع گود (Pista)

حوضچه هاي دانه گير با هوادهي (Aerated Grit Chamber)

در اين حوضچه ها جداسازي مواد دانه اي از مواد آلي توسط دميدن هوا به فاضلاب انجام مي گيرد. هواي ورودي در فاضلاب حركت چرخشي ايجاد نموده و از ته نشين شدن مواد آلي جلوگيري به عمل مي آورد زيرا سرعت فاضلاب در حوضچه بيشتر از سرعت ته نشيني مواد آلي مي باشد در ضمن اين سرعت كمتر از سرعت ته نشيني مواد دانه اي بوده و به آنها فرصت ته نشين شدن را مي دهد. عمل هوادهي در عين حال يك عمل پيش تصفيه نيز به حساب مي آيد، بدين صورت كه كار واحد بعدي را آسانتر مي سازد. مقدار هوا مي تواند متناسب با مقدار و نوع جداسازي تغيير نمايد. دانه هاي جمع شده در كف حوضچه توسط وسايل مكانيكي از جمله به كمك هواي فشرده، از آن خارج و پس از شستشو، حمل و درجاي مناسبي دفن  مي گردد. هوادهي فاضلاب در حوض دانه گير علاوه بر مزاياي  پيش شمرده، روغن  و چربي  فاضلاب را نيز تا حدي حذف  نموده  و بوي  تعفن  فاضلاب را كاهش مي دهد. در  آرايش  تصفيه خانه و نحوه چیدمان واحدها، حوضچه هاي دانه گير معمولاً بعداز واحدهايي نظير آشغالگير دهانه درشت، ايستگاه پمپاژ ورودي و آشغالگير دهانه متوسط قرار مي گيرد. شکل شماتيك و مقطع حوض دانه گير با هوادهي و تنظيم سرعت در شكل شماره 5 ملاحظه مي گردد.در طراحي اين واحد مي بايست به نكات زير توجه نمود:

1- زمان ماند در اين سيستم براي حالت هاي بارندگي در حدود 4 دقيقه و در حالت بدون بارندگي10 دقيقه مي باشد. البته برخي از رفرنس ها و مراجع اين زمان را 2 تا 5 دقيقه ذكر نموده اند.

2- سرعت افقي جريان 0.1 تا حداكثر 0.2 متر در ثانيه است كه در نتيجه ورود هوا و ايجاد حركت چرخشي فاضلاب، سرعت آن به 0.3 متر بر ثانيه مي رسد.

3- سرعت جريان هوا در داخل لوله ها 25 متر بر ثانيه و قطر آن برابر يا بزرگتر از 100 ميلي متر انتخاب مي شود.

4- مقدار هواي مورد نياز معمولاً  3 تا 7/7  ليتر در ثانيه براي هر متر طول كانال است.

شکل شماره 5- شماي حوضچه دانه گير با هوادهي و تنظيم سرعت

– سیکلون کلاسیفایرها (Cyclone Classifier)

سیکلون کلاسیفایرها یکی از تجهیزات تصفیه خانه های فاضلاب بوده که در مجاورت حوضچه های دانه گیر مستقرمی گردند و قادرند ذرات شن و ماسه ته نشین شده در حوضچه های دانه گیری را توسط پمپ حلزونی موجود جداسازی نموده و پس از شستشوی دانه ها و جداسازی دانه های تمیز شده، پساب حاصله را به ابتدای تصفیه خانه برگرداند. مقطع یک دستگاه واحد دانه گيری به روش سیکلون کلاسیفایر و کارکرد آن در شكل شماره 6 ملاحظه مي گردد.

شکل شماره 6- مقطع یک دستگاه واحد دانه گيری به روش سیکلون کلاسیفایر و نحوه عملکرد آن

– هیدروسیکلون (Hydrocyclone)

همچنین هیدروسیکلون برای جداسازی مواد جامد از فاز مایع مورد استفاده می باشند. از این تجهیز به منظور جداسازی و حذف ذرات ماسه از جریان ورودی به شبکه ‌های توزیع و سیستم ‌های آب و فاضلاب استفاده می‌شود. یکی از موارد استفاده هیدروسیکلون ها  جداسازی ماسه و شن و ذرات ساینده از فاضلاب می باشد. هیدروسیکلونبدون نیاز به انرژی الکتریکی، افت فشار ناچیز و بهره برداری آسان در حذف ذرات شن و ماسه از فاضلاب خام ورودی بسیار موثر و کارآمد هستند. در شکل شماره 7 شمائی از عملکرد یک دستگاه واحد دانه گيری به روش هیدروسیکلون آورده شده است.

شکل شماره 7- شمائی از عملکرد یک دستگاه واحد دانه گيری به روش هیدروسیکلون

از اینرو این شرکت آمادگی دارد تا براساس مشخصات فنی و متریال درخواستی مشتری هر نوع سفارشی را تهیه و تأمین نماید.