کلاریفایر چیست؟ طراحی، انواع و طرز کار کلاریفایر (Clarifier)
کلاریفایر Clarifier یا زلال ساز، همانگونه که از نامش پیداست، تجهیزی است که در فرآیند زلالسازی آب مورد استفاده قرار میگیرد. در تصفیه آب یا فاضلاب، مجموعه فعالیتهایی برای حذف ذرات معلق انجام میشود که نهایتا منجر به زلالسازی آن میگردد. کلیات فرآیند بدین صورت است که در ابتدا با تزریق مواد منعقد کننده، شرایط را برای لختهسازی و تشکیل کلونیهای بزرگترِ مواد معلق فراهم میکنند؛ سپس با کاهش سرعت جریان آب، زمان لازم برای تهنشینی لجن داده میشود. عموما پاکسازی و تخلیه لجن به صورت مستمر انجام میگردد. کلاریفایر سازهای است که با اجرای موارد فوق قابلیت حذف ذرات معلق و زلالسازی آن را دارد. حتی اگر تزریق مواد شیمیایی و انعقاد به دلایل فنی مقدور یا مورد نیاز نباشد، باز هم کلاریفایر میتواند نسبت به حذف ذرات معلق تهنشین شده و یا چربی و مواد سبکِ به سطح آمده مورد استفاده قرار بگیرد (مانند تهنشینی گل و لای در فاضلاب حاصل از سیلاب). تنها تفاوت آن سرعت کم تهنشینی ذرات در صورت عدم استفاده از منعقد کننده است.
شرکت بهاب با دارا بودن تجربه در زمینه تصفیه آب و فاضلاب و دارا بودن تیم فنی، توانایی طراحی و ساخت انواع کلاریفایر در ابعاد و ظرفیتهای مختلف را دارا میباشد. در ساخت زلال ساز تصفیه فاضلاب از بهترین مواد و تجهیزات بهره گرفته خواهد شد. جهت مشاوره و ثبت سفارش، کافیست فرم تصفیه آب و فاضلاب صنعتی بهاب را تکمیل نموده و یا از طریق شماره تلفنهای 02186027905 - 02634606148 ، واتس اپ و تلگرام 09359103243 و یا چت آنلاین با کارشناسان تصفیه آب بهاب در ارتباط باشید.
کلاریفایر (clarifier) یا زلال ساز چیست؟
زلال ساز یا کلاریفایر یکی از تجهیزاتی است که در فرآیند تصفیه فاضلاب برای حذف لجنِ تهنشین شده و کفابهای سبکِ روی سطح بکار میرود. در تصفیه فاضلاب از روشهای متعدد و مختلفی برای جداسازی جامدات معلق و آلایندهها استفاده میکنند که میتوان به تزریق منعقد کنندهها، روشهای هوازی یا بیهوازی و مانند آن اشاره نمود. همه آنها در انتها سبب ایجاد دو نوع ماده اضافی میشوند:
- لجن: شامل تمام ذرات سنگینی میشود که در ته مخزن قرار میگیرند.
- کفاب: شامل چربی، روغنها و مواد سبک است و روی سطح فاضلاب جمع میشوند.
در گام بعدی با آرام نمودن جریان فاضلاب، ذرات سبک را به سمت سطح و ذرات سنگین را به سمت کف حوضچه هدایت میکنیم. سپس توسط تجهیزات نصب شده درون کلاریفایر، نسبت به خارج نمودن لجن و کفاب اقدام کرده و پساب زلال در سمت دیگر خارج میگردد. زلال ساز یا کلاریفایر، میتواند به صورت پیوسته لجن، ذرات سنگین تهنشین شده و همچنین کفابها را جاروب کرده و از سیستم خارج نماید. کلاریفایر در حذف ذرات معلق بزرگتر از 10 میکرون کارایی بیشتری دارد.
طرز کار کلاریفایر
کلاریفایر (clarifier) یا زلال ساز یک مخزن به شکل استوانه یا مکعب مستطیل است. فاضلاب یا آب خام دارای ذرات معلق را وارد آن کرده و چند مرحله فرآیند پالایش روی آن انجام میشود:
- در گام اول، مواد منعقد کننده را که متناسب با نوع آلایندههای فاضلاب تعیین میشود، به آن تزریق میکنند. مقدار مواد منعقد کننده نیز بر اساس حجم آلودگی تعیین خواهد شد. در این گام فاضلاب توسط همزنهای دور تند به صورت مداوم مخلوط میگردد. این موضوع برای همگنسازی فاضلاب و یکنواخت نمودن جریان لخته سازی لازم است.
- در گام دوم، فاضلاب با دور کند مخلوط شده و زمان لازم برای تشکیل لخته و ایجاد کلونیهای سنگین وزن داده میشود.
- در گام سوم، فاضلاب بدون حرکت باقی میماند تا لختههای لجن فرصت تهنشینی داشته باشند. در این مرحله پل لجن روب با سرعت بسیار کم عمل لجن روبی را انجام خواهد داد. برای خارج نمودن اجرام سنگین و تهنشین شده، از تیغههای کف روب استفاده میشود. در نمونههای استوانهای، با استفاده از چرخش پلهای لجن روب که میتوانند به صورت نیم پل، پل کامل و یا پل ثابت باشند، حرکت لازم به تیغهها داده شده و لجن به سمت قیف خروج یا چاله لجن هدایت میشود. کف مخزن استوانهای دارای شیب مناسبی برای هدایت صحیح لجن میباشد. همچنین تیغهها باید با زاویه درستی روی پل لجن روب نصب گردند تا حداکثر جابجایی لجن رخ دهد. در مخازن مکعب شکل، حرکت تیغه از طریق زنجیر یا حرکت پل صورت میپذیرد. کف مخزن به سمت یکی از عرضها شیب مناسبی دارد و تیغهها نیز به شکلی نصب میگردند که نهایتا لجن در یک سمت مخزن جمع شود.
محاسبات طراحی زلال ساز باید با دقت انجام شده و با توجه به چگالی لجن و سرعت جریان فاضلاب، زمان لازم برای تهنشینی به لجن داده شود. در غیر اینصورت پدیده فرار لجن همراه با پساب سر ریز شده رخ میدهد. همچنین سرعت حرکت پل لجن روب باید به شکلی باشد که باعث تلاطم، به هم خوردن و اختلاط مجدد لجن در فاضلاب نشود. در مخازنی که غلظت لجن زیاد است، سرعت لجن روب نباید تا اندازهای هم کم باشد که سبب تجمع زیاد لجن در کف و جا ماندن از تیغهها گردد.
لجن از طریق چاله لجن و قیف طراحی شده، وارد لولههای خروج شده و نهایتا به مخازن ذخیره لجن هدایت میشود.
علاوه بر لجنِ واقع در کف، زلال ساز وظیفه حذف کفاب را نیز به عهده دارد. تیغههای نصب شده روی سطح، وظیفه جاروب کردن و هدایت مواد سبک روی سطح و هدایت آنها به یک مخزن ذخیرهسازی لجن را به عهده دارند.
برای اطمینان از انجام جداسازی، سرعت فاضلاب ورودی را باید به حداقل رساند و از ورود یکباره و پر تلاطم فاضلاب به مخزن جلوگیری نمود. به همین دلیل کلاریفایرها مجهز به بافلهای متعددی هستند. بافل صفحات عموما فلزی است که به صورت عمودی و افقی نصب شده و وظیفه کاهش سرعت جریان سیال را به عهده دارد. همچنین با تعبیه سیستمهای سرریز با سطح وسیع، تلاش میشود خروج پساب نیز بدون هیچ گونه تلاطمی صورت پذیرد.
مجموع این فعالیت که به صورت مستمر در جریان است، سبب جداسازی و خروج مواد زائد و باقی ماندن پساب زلال خواهد شد. سرعت اجرای فرآیند زلالسازی به عوامل زیادی بستگی دارد. منجمله:
- اندازه ذرات معلق
- چگالی ذرات
- گرانروی فاضلاب
- مقاومت سایشی
- نوع لختهساز استفاده شده
- دمای فاضلاب
کاربردهای کلاریفایر یا زلال ساز
- تصفیه فاضلاب: مهمترین کاربرد کلاریفایر در صنعت تصفیه فاضلاب است. از آنجایی که فاضلاب عموما به روشهای بیولوژیک یا شیمیایی تصفیه میشود، جامدات، لجن، کفاب و مواد زائد به صورت لختههای تهنشین شده یا شناور در سطح، در آن وجود خواهند داشت. با کمک کلاریفایر میتوان این مواد را جدا نموده و نهایتا پساب زلال از سمت دیگر خارج گردد.
- پیش تصفیه فاضلاب: در صورتیکه فاضلاب دارای گل و لای و شن و ماسه بسیار زیادی باشد، میتوان از کلاریفایر برای تهنشین شدن حجم انبوه لجن و ذرات سنگین و زلالسازی نسبی آن اقدام نمود. سپس فاضلاب را در مراحل دیگر مانند انعقاد یا تصفیههای بیولوژیک استفاده نمود. این موضوع سبب کاهش هزینههای تصفیه میشود.
- تصفیه آب شرب: در تصفیه خانههای بزرگ شهری، برای پالایش و پاکسازی آب خام اولیه از روشهای متعددی استفاده میکنند که یکی از آنها انعقاد و لختهسازی است. آب خام وارد حوضچههای بزرگی شده و با تزریق مقادیر مشخصی از مواد منعقد کننده، سبب میشوند ذرات معلق، جلبک، خزه، گل و لای معلق و هر نوع ناخالصیِ غیر محلول، به یکدیگر چسبیده و اجرام بزرگتر و سنگینتری را تشکیل دهند. این موضوع سبب میشود ناخالصیها با سرعت بیشتری تهنشین شده و فرآیند جداسازی آنها از آب با سرعت و کیفیت بیشتری انجام گردد. پس از انجام عملیات انعقاد، لازم است آب وارد حوضچههای تهنشینی یا زلال سازی شود. کلاریفایر میتواند فرآیند حذف ناخالصیها را با کیفیت بالایی اجرایی نماید.
- سیستمهای تصفیه آب صنعتی: تصفیه خانههای دارای سیستمهای RO که آب خام ورودی به آنها دارای حجم بالایی از گل و لای باشد نیز میتوانند از کلاریفایر به عنوان پیش تصفیهی کارا برای حذف ذرات معلق استفاده کنند. خصوصا در مناطقی که گرد و غبار و خاک زیادی در آب خام وجود دارد.
- کاربرد در صنایع و معادن: در بسیاری از صنایع، نیاز به جداسازی ذرات معلق از سیالات میباشد. به عنوان نمونه در معادن، روشهای متعدد تهنشینی و زلال سازی برای حذف گل و لای و خاک انجام میشود. کلاریفایر در بخش زلالسازی صنعت کاربردهای گسترده دارد.
- استخرهای پرورش ماهی: حوضچههای پرورش ماهی به سرعت آلوده میشوند و حجم انبوهی از پسماندهای مواد غذایی، فضولات و بقایای جانوری در ته آن جمع میشوند. کلاریفایر روشی مقرون به صرفه برای حذف مستمر آلودگیها میباشد.
شمارههای تماس جهت مشاوره و خرید 02186027905 - 02634606148 ، واتس اپ و تلگرام 09359103243
انواع کلاریفایر از لحاظ ابعاد
زلال سازها با توجه به حجم آب یا فاضلاب ورودی، دارای ابعاد متفاوتی بوده و از این لحاظ در دو دسته قرار میگیرند:
- کلاریفایرهای بزرگ: دارای ابعاد بسیار بزرگ بوده و عموما در تصفیه خانههای شهری و برای تصفیه آب شرب استفاده میشوند. همچنین در تصفیه فاضلابهای حجیم که حاصل فعالیت کارخانههای بسیار بزرگ، معادن عظیم یا مجتمعهای کشت و صنعت وسیع است نیز، این نوع کلاریفیایرها دیده میشوند.
- کلاریفایرهای کوچک: سایر مصرف کنندهها عموما از چندین کلاریفایر با ابعاد کوچکتر بهره میبرند.
انواع کلاریفایر از لحاظ شکل
- کلاریفایر دایرهای: این نوع زلال سازها به شکل استوانه طراحی میشوند و سطح مقطع آنها نیز دایرهای شکل است. قطر و عمق زلالساز بر اساس حجم فاضلاب یا آب ورودی، نوع ذرات معلق موجود در آن، میزان استفاده از مواد منعقد کننده، چگالی ذرات معلق و موارد مشابه، محاسبه و تعیین میشود. قطر کلاریفایرهای کوچک حداقل 3 متر میباشد. دیواره، عمودی و بدون زاویه است. کف مخزن دارای شیب مناسبی به سمت مرکز میباشد. لجن در کف مخزن تهنشین شده و با حرکت پل لجن روب و توسط تیغههای کف روب به سمت مرکز استوانه هدایت میشود. در مرکز محلی برای تجمع لجن در نظر گرفته میشود که با نام چاله لجن شناخته میشود. تخلیه لجن از طریق قیف یا هاپر طراحی شده در مرکز دایره انجام میشود. عموما از پمپهای مستغرق لجنکش یا هوا پمپها برای این منظور استفاده میشود. لجن از طریق لولههایی به مخازن انباشت منتقل میشود.
- کلاریفایر مستطیلی: این زلال سازها به شکل مکعب ساخته میشوند و سطح مقطع آنها مستطیل میباشد. اجرای آن هزینه پایینتری نسبت به کلاریفایر دوار دارد. اجرای زلالساز مستطیل به دلیل استفاده بهینهتر از فضا و هدر رفت کمتر فضای پیرامونی، نیز مقرون به صرفه است. این نوع زلالسازها عموما در مواردی که چند حوضچه زلال ساز متصل و کنار هم مورد نیاز است، کاربرد بیشتری دارد. در حوضچه مستطیلی، کف مخزن به سمت یکی از اضلاع کوچک، شیب مناسبی دارد. لجن توسط پل لجن روب رفت و برگشتی یا زنجیری به سمت چاله لجن که در انتهای مخزن تعبیه شده منتقل و سپس از طریق قیفهای تخله لجن، به محل انبارش منتقل میشود.
- کلاریفایر تک عبوری On-pass Clarifier: این نوع زلال ساز ترکیبی از سه بخش انعقاد، تهنشینی و زلالسازی در سه حوضچه جداگانه میباشد. شکل آن مستطیل بوده و هر سه مخزن به هم متصل هستند. در مخزن اول، مواد منعقد کننده تزریق شده و توسط همزنهای مکانیکی دور تند، عمل اختلاط انجام میشود. در این مرحله فاضلاب یا آب باید کاملا همگن شود. سیال به روش سر ریز وارد حوضچه دوم شده و در آنجا با کمک همزن با دور کند، اجازه میدهند که تشکیل لخته و ایجاد کلوئید اتفاق بیافتد. در مخزن سوم، جریان کاملا آرام بوده و تهنشین شدن لجن و جمعآوری و حذف آن انجام میشود. زلال ساز تک عبوری برای فاضلابهایی که میزان جامدات معلق در آن بین 500 تا 2000 میلیگرم در لیتر باشد، مناسب است.
- کلاریفایر بالا رو Up Flow Clarifier: در این زلال ساز سه فرآیند انعقاد، لختهسازی و زلالسازی باهم ولی در فواصل زمانی مختلف انجام میشود. بر خلاف کلاریفایر تک عبوری، تنها یک مخزن وجود دارد و بنابراین فرآیندها باید طی 3 مرحله جداگانه انجام شوند. ابتدا مواد منعقد کننده تزریق و همزن دور تند فعال میشود. پس از طی شدن زمان مناسب، سرعت اختلاط کم میشود تا عمل لختهسازی و تهنشینی شروع شود. در مرحله سوم با آرام نمودن سیال، لجن تهنشین شده را از کف خارج نموده و سیال زلال به صورت سرریز خارج میگردد. کلاریفایر بالا رو معمولا برای حجم فاضلاب کمتر مورد استفاده قرار میگیرد.
بخشهای مختلف کلاریفایر (زلال ساز) و ملاحظات آن
- ابعاد زلال ساز: منظور سطح مقطع آن میباشد. با توجه به نوع زلال ساز و مسیر جریان آب، باید مساحت آن به اندازهای باشد که پاسخگوی جریان ورودی آب باشد.
- عمق کلاریفایر: عمق زلال ساز باید به اندازهای باشد که مواد جامد معلق و لجن فرصت لازم برای تهنشینی را داشته باشند. در محاسبه عمق کلاریفایر، میزان ذرات معلق، چگالی آنها، میزان مواد منعقد کننده و سرعت جریان آب مهم هستند. همچنین عمق نباید آنقدر کم باشد که حین عملیات لجنروبی، تعلیق مجدد لجن و اختلاط صورت پذیرد.
- شکل مخزن: با توجه به فضای در اختیار و حجم فاضلاب ورودی و نوع فرآیندهای تصفیه، شکل مخزن انتخاب میشود.
- سیستم کنترل سرعت جریان آب: برای تنظیم دبی آب ورودی که ممکن است در زمانهای مختلف روز متفاوت باشد، نیاز به تعبیه سیستمهای کنترل سرعت جریان میباشد. همچنین در صورتیکه فرآیندهای مختلفی مانند انعقاد در یک حوضچه انجام شود، نیاز به تغییر سرعت جریان در هر فاز میباشد.
طراحی و ساخت کلاریفایر ( زلال ساز)