Mieszadło zatapialne

Mieszadła zatapialne w komorze napowietrzania

 

Mieszadła zatapialne charakteryzują się znacznie większą skutecznością działania i efektywnością energetyczną niż mieszadła montowane na sucho. Wynika to z faktu, że w przypadku mieszadeł zatapialnych znacznie łatwiej zapewnić prawidłowy, jednorodny ruch cieczy w zbiorniku w całej jej objętości. Mieszadła zatapialne mogą być umieszczone w dowolnym miejscu zbiornika, dokładnie w taki sposób, jaki jest wymagany dla wprawienia całej objętości zbiornika w ruch. W przypadku mieszadeł montowanych na sucho często mamy do czynienia z sytuacją w której w zbiorniku pozostają strefy osłabionego przepływu lub nawet obszary nie uczestniczące zupełnie w ruchu cieczy tzw. “obszary martwe”. Prawidłowy przepływ w zbiorniku z cieczą wymaga spełnienia dwóch warunków: zapewnienia intensywnego mieszania bezpośrednio przy samym mieszadle oraz wprawienia w ruch całej cieczy w zbiorniku, najlepiej w ramach jednego dużego nurtu. Pozwala to zapewnić skuteczne mieszanie, przy minimalnym zużyciu energii. Mieszadła zatapialne są stosowane do mieszania ścieków, osadów ściekowych, gnojowicy, wody oraz wszelkiego rodzaju cieczy w procesach przemysłowych i technologicznych. Najczęściej mieszadła zatapialne są stosowane do homogenizacji cieczy, zapobiegania rozwarstwieniu, sedymentacji oraz do intensyfikacji i obniżenia kosztów napowietrzania.

 

Optymalne mieszanie: przepływ masowy w całej objętości

 

 

Zadania mieszania

1) Homogenizacja, roztwarzanie, uśrednianie

Jednym z głównych celów mieszania jest doprowadzenie do jednorodnego stężenia określonych składników w cieczy. Taka sama koncentracja aktywnego składnika w całej objętości cieczy jest często podstawowym warunkiem prawidłowego przebiegu wielu różnorodnych procesów biologicznych, technologicznych i przemysłowych.

Napływ skoncentrowanego składnika może być w formie ciągłej lub określonych i odmierzanych okresowo ilości (batchy). Proces mieszania może być również zdefiniowany jako zakończony po osiągnięciu określonej koncentracji składników lub alternatywnie po określonym, zadanym z góry czasie mieszania.

 

Cel:

• Określony stopień homogenizacji
• Określony czas mieszania

Roztwarzanie dwóch różnych cieczy – napływ i odbiór ciągły

 

Homogenizacja dwóch cieczy – określona ilość (batch)

 

2) Zapobieganie sedymentacji

W przypadku mieszaniny cieczy i cząstek stałych zawieszonych w tej cieczy po pewnym czasie, na skutek różnicy w gęstości własnej cieczy i cząstek następuje stopniowy proces sedymentacji cięższych frakcji stałych na dno zbiornika. Zjawisko to ulega przyśpieszeniu, gdy ciecz pozostaje w bezruchu. Aby zapobiec sedymentacji ciecz musi pozostawać cały czas w ruchu. Sedymentacja jest zjawiskiem niekorzystnym, gdyż następuje rozdział drobnych frakcji stałych od cieczy. Sedymentujące cząstki dodatkowo zmniejszają pojemność czynną zbiornika, zalegając na jego dnie i w narożach. W trakcie procesu sedymentacji cechy fizykochemiczne mieszaniny ulegają zmianie – mieszanina może w pewnym utracić wymagane cechy, co wpłynie negatywnie na dalsze procesy w których bierze udział.

 

Cel:

• Zapewnienie jednorodności cieczy
• Niezmieniona pojemność czynna zbiornika – “czyste” dno i naroża

Zapobieganie sedymentacji – ciecz w ruchu

 

3) Zapobieganie rozwarstwieniu

W zbiornikach, w których ciecz nie podlega systematycznemu mieszaniu, cieplejsze, a zarazem lżejsze warstwy gromadzą się na górze zbiornika, zaś chłodniejsze i cięższe przy dnie zbiornika. Zjawisko to zwane rozwarstwieniem znane jest w szczególności z otwartych zbiorników wodnych. Proces rozwarstwienia jest negatywny, gdyż np. w zbiorniku z żywymi kulturami bakterii, nie możemy zapewnić optymalnej temperatury dla ich wzrostu, w całej objętości zbiornika, a jedynie tylko w wybranym jego fragmencie.

 

Cel:

• Zapewnienie jednorodności cieczy
• Zagwarantowanie jednakowych, optymalnych warunków w całej objętości zbiornika

Zapobieganie rozwarstwieniu – ciągłe mieszanie

 

4) Cyrkulacja dla napowietrzania ścieków

Efektywność napowietrzania zależy od skuteczności cyrkulacji. Jeśli ciecz nie przepływa w całej objętości przez aktywne strefy napowietrzania, znaczna jej część pozostaje nienapowietrzona – wymagane procesy tlenowe nie zachodzą lub zachodzą ze znacznie ograniczoną skutecznością. Powoduje to z kolei konieczność zwiększonej podaży tlenu i zwiększone zużycie energii elektrycznej. Cały proces staje się zatem jednocześnie mniej efektywny i to przy większych nakładach finansowych. Prawidłowe umieszczenie mieszadeł zatapialnych nie tylko gwarantuje cyrkulację w całej objętości zbiornika, ale również znacznie ogranicza zużycie energii w procesie napowietrzania.

 

Cel:

• Zwiększenie skuteczności napowietrzania
• Obniżenie kosztów

Skuteczna cyrkulacja dla oszczędnego napowietrzania ścieków

 

Zastosowania

Mieszadła zatapialne są stosowane w wielu różnorodnych aplikacjach.

Zastosowania mieszadeł zatapialnych:

• Komory i zbiorniki napowietrzania ścieków
• Komory oczyszczania biologicznego
• Zbiorniki magazynowania osadów
• Osadniki wstępne
• Komory wyrównawcze
• Komory stabilizacji pH
• Komory denitryfikacji i nitryfikacji
• Zbiorniki chlorowania
• Zbiorniki flokulacji chemicznej
• Mieszanie w pompowniach
• Mieszanie w piaskownikach
• Zbiorniki gnojowicy
• Zbiorniki retencyjne
• Zbiorniki wody
• Zbiorniki do mieszania składników produkcyjnych
• Wymienniki ciepła
• Odladzanie akwenów wodnych i łowisk
• Komory masy papierniczej
• Zbiorniki mułu wapiennego
• Zbiorniki przygotowania betonitu

 

Rodzaje mieszadeł zatapialnych

• wolnoobrotowe
• średnioobrotowe
• kompaktowe
• hydroeżektory

Branże stosujące mieszadła zatapialne

• Gospodarka komunalna – mieszanie ścieków nieoczyszczonych, ścieków oczyszczonych, osadów ściekowych
• Przemysł chemiczny – mieszanie składników do procesów
• Przemysł papierniczy – mieszanie pulpy
• Energetyka – mieszanie wody chłodniczej
• Rolnictwo – mieszanie ścieków, gnojowicy, odladzanie łowisk