矩形和圆形澄清器:哪个更好?

在澄清池中，矩形和圆形结构常用。这两种方法的相对优点已经讨论了几十年。从历史上看，矩形澄清器和圆形澄清器的选择是基于过去的经验和设计工程师或设计公司的偏好。在美国，最初的污水处理厂设计是在矩形和圆形之间合理平衡的，当集热器或刮板系统是用钢设计的。随着生物处理技术的引入，腐蚀问题越来越受到关注，循环澄清剂也越来越受欢迎。非金属链和飞行污泥收集系统的矩形澄清(如我们的Polychem系统)，并克服了腐蚀问题，导致矩形澄清器的复兴，特别是在大型污水处理厂。让我们比较一下每种配置的优点。

澄清器性能
只要澄清器设计良好，澄清器单独的形状对澄清器性能没有明显的差异。

洛杉矶县卫生局(LACSD)进行的一项广泛记录的澄清系统调查显示，在地面溢流率(SOR)高达2000 gpd/ft2时，具有同步污泥清除功能的浅矩形澄清系统(3米深)能够有效地发挥作用。事实上，与之前一系列圆形澄清池研究的数据相比，3m矩形澄清池的出水悬浮物(ESS)浓度与5.5m深度的圆形澄清池相同，这表明，矩形澄清器可以建在较浅的地方，以达到同样的出水质量，从而节约成本。

澄清器水力学
矩形澄清池的形状为废水流和悬浮物流动提供了更长的路径，随后的滞留时间也更长，与中心进料/外围溢流循环澄清池相比，这就保证了更少的短路和更多的污泥沉降。此外，在几个澄清池之间的流量分布通常更均匀，通常需要较少的水头损失矩形澄清池。

建设
矩形澄清器通常比圆形澄清器需要更少的土地在类似的表面积(21%的理论减少)。这种减少在多单元设计中变得更加显著，在矩形盆地之间使用普通混凝土墙。由此产生的土地可用性是污水处理厂布局的一个主要优势。由于采用了普通混凝土墙体，施工成本也降低了。

与环形澄清器相比，矩形澄清器的均匀流分布配置需要更简单和更便宜的管道布局和泵送要求，而圆形澄清器的管道需要更复杂的布局模式，可能还需要一个单独的泵站。

许多澄清剂现在需要覆盖，以控制气味或挥发性有机化合物(VOC)。矩形澄清罩(使用链和飞行系统)更容易设计和安装，也更便宜。

操作和维护
非金属链和飞行系统有多个航班(刮刀)安装在固定间距(通常10英尺或3米)可以完成污泥和浮渣的清除。刮泥机刮过水箱的底部，有源源不断的污泥流进料斗。当飞机沿着收集器链到达矩形槽的表面时，浮渣/泡沫被飞机拉到浮渣槽。使用矩形澄清器去除浮渣和浮动固体几乎总是更容易的，众所周知，通过旋转浮渣槽可以提供更有效的浮渣/泡沫捕获。相比之下，圆形刮泥器系统只有两个旋转的收集臂，每个臂上有多个刮泥器，它们将沉淀的污泥铲到水槽中心的漏斗上。一个悬臂式撇油臂在水面旋转，收集浮渣并将其集中在铰链撇油机上，然后从铰链撇油机上拖出浮渣滩和水槽。

用于矩形澄清器的非金属链和飞行系统以大约2英尺(600毫米)/分钟的恒定速度清除收集器上的所有污泥。循环收集器在收集器周围移动污泥的速度比在收集器中心快得多。一般认为刮板速度大于6英尺(1800毫米)/分钟会导致沉降固体的再次悬浮。

在那里建造大型收藏家，人渣控制风吹机制的有效性可能很难与循环澄清，特别是当没有风或在有盖的罐。历史上，矩形澄清器最负面的方面是相对频繁地需要更换收集器链。20世纪70年代以前，每10-20年更换一次。在实施非金属链后，频率降低到每15 - 20年一次。这个时间表与矩形澄清器的共性是一致的。

生命周期成本
矩形和圆形结构的生命周期成本通常在相似的范围内。矩形结构可以降低投资成本(澄清设备、土建成本、必要时泵站成本)和全生命周期成本。该循环澄清器可降低设备更换和维护等运维成本。例如，一个32 MGD新型澄清器设计的案例研究比较了加州矩形澄清器和圆形澄清器的成本。矩形配置项目总投资成本低12%，年维护成本高50%。矩形结构每10年(保守估计)更换一次，圆形结构每20年更换一次。矩形的总生命周期成本(19年周期)比圆形低7%。

总结
非金属链条和飞行系统是无腐蚀性的，不需要常规的润滑，并且具有易于安装和维护的轻量部件。日常维护不需要使用昂贵的起重机。使用低功率电机(0.5 kW)，要求最低的功耗。污泥和浮渣的提出，以一致的流量去除，允许有效的泵尺寸。矩形澄清剂在性能、结构和成本方面的优势使其在北美和国际市场上得到了广泛的应用。