矩形澄清器和圆形澄清器:哪个更好?

在澄清池中，矩形和圆形结构都是常用的。这两者的相对优势已经被讨论了几十年。从历史上看，矩形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。当收集器或刮板系统由钢设计时，美国最初的污水处理厂设计是在矩形和圆形之间合理地平衡。随着生物处理技术的引入，腐蚀问题越来越受到关注，而循环澄清剂也越来越受欢迎。非金属链式和飞行污泥收集系统用于矩形澄清器(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，特别是大型污水处理厂。让我们比较每种配置的好处。

澄清器性能
只要澄清器设计良好，澄清器的形状对澄清器性能没有明显影响。

洛杉矶县卫生区(LACSD)进行的一项广泛记录的澄清器调查显示，浅层矩形澄清器(3米深)同时清除污泥，在高达2000 gpd/ft2的表面溢流率(SOR)时有效。事实上，与之前一系列循环澄清器研究的数据相比，3m矩形澄清器的出水悬浮固体(ESS)浓度与5.5m深度的循环澄清器的效果相同，这表明，矩形澄清器可以建得较浅，以达到相同的出水质量，从而节省成本。

澄清器水力学
矩形澄清器的形状为废水流动和悬浮固体流动提供了更长的路径，从而延长了滞留时间，与中心进料/外围溢流循环澄清器相比，可以减少短路和更多污泥沉淀。此外，对于矩形澄清器，水流在多个澄清器之间的分布通常更均匀，通常需要更少的水头损失。

建设
对于相似的表面面积，矩形澄清器通常比圆形澄清器需要更少的土地(理论上少21%)。这种减少在多单元设计中变得更加重要，在矩形水池之间使用普通混凝土墙。由此产生的土地可用性是处理厂布局的一个主要优势。由于采用了普通的混凝土墙，施工成本也降低了。

与圆形澄清器相比，矩形澄清器的均匀流分布配置要求更简单、更便宜的管道工作布局和泵送要求，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)。矩形澄清器的盖子(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
非金属链条和飞行系统有多个航班刮泥机安装在固定的间距(通常为10英尺或3米)，可以完成污泥和浮渣的清除。刮板(刮板)刮槽底部，使污泥持续流到料斗。当浮板沿集渣链移动到矩形槽表面时，浮渣/泡沫被浮板拉到浮渣槽中。使用矩形澄清器清除浮渣和浮渣总是更容易，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，圆形刮板系统只有两个旋转的收集臂，每个臂上有多个刮板，将沉淀的污泥犁到罐体中心的料斗中。一个悬臂式撇渣器手臂在表面旋转，收集浮渣并将其集中在一个铰链式撇渣器中，然后从那里将浮渣拖上海滩和水槽。

非金属链和矩形澄清器的飞行系统以大约2英尺(600毫米)/分钟的恒定速度清除收集器上的所有污泥。圆形收集器在其周长比在其中心移动污泥的速度要快得多。一般认为刮刀速度大于6英尺(1800毫米)/分钟会导致沉降固体再次悬浮。

那里将建起大型收藏家，人渣控制风吹机制的有效性可能很难与圆形澄清器，特别是当没有风或有盖罐。从历史上看，矩形澄清器最不利的方面是相对频繁地需要更换集电极链。在20世纪70年代之前，每10-20年更换一次。采用非金属链后，频率降低到每15 - 20年一次。这个时间线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。矩形结构可以降低基本建设成本(澄清器设备、土建成本、必要时的泵站成本)和整个生命周期成本。循环澄清器可降低机械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。矩形结构的总工程资本成本比矩形结构低12%，但其年维护成本比矩形结构高50%。对于矩形，每10年(保守估计)考虑一次机构更换，对于圆形，每20年考虑一次机构更换。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，不需要常规润滑，并且具有易于安装和维护的轻型部件。日常维护不需要使用昂贵的起重机。采用低功率电机(0.5 kW)，耗电量最小。污泥和浮渣在一个一致的流动中被提出，允许有效的泵尺寸。这些在性能、结构和成本方面的优势使矩形澄清器得到了越来越多的青睐，并已广泛应用于北美和国际市场。