Типы клапанов, широко применяемых в очистке сточных вод

Очистка сточных вод является важнейшей частью современной городской инфраструктуры и промышленного производства. Её значение выходит далеко за рамки снижения объёмов сброса загрязняющих веществ — она напрямую связана с защитой окружающей среды и повторным использованием ресурсов.

В таких системах ключевую роль играют клапаны. Независимо от того, идет ли речь о регулировании потока, полном перекрытии среды или предотвращении обратного тока, правильный выбор и применение арматуры напрямую влияют на эффективность и безопасность всего процесса. Среди наиболее востребованных решений в очистке сточных вод выделяются дисковые (баттерфляй-клапаны), задвижки и обратные клапаны. Их популярность объясняется продуманной конструкцией, простотой эксплуатации и выгодной стоимостью.

Основные типы клапанов в системах очистки сточных вод: дисковые, задвижные и обратные

Применение и преимущества дисковых клапанов

Дисковые клапаны имеют компактную конструкцию: поворот диска на 90° обеспечивает полное открытие или закрытие прохода. Такая особенность позволяет быстро управлять потоком и делает данный тип арматуры оптимальным для трубопроводов большого диаметра. К основным преимуществам относятся: высокая скорость срабатывания, минимальные требования к монтажному пространству, удобство технического обслуживания и общая экономическая эффективность.

Роль задвижек в системах очистки сточных вод и развитие до шиберных задвижек

Задвижки работают за счёт вертикального перемещения затвора, перекрывающего поток. В полностью открытом положении они практически не создают гидравлического сопротивления, что делает их особенно эффективными для магистральных трубопроводов большого диаметра, рассчитанных на длительную эксплуатацию. Чаще всего задвижки применяются в качестве изоляционной арматуры на основных линиях или на входе и выходе из отстойников и иловых бассейнов, обеспечивая полное перекрытие потока при проведении обслуживания или в аварийных ситуациях.

Шиберные задвижки в очистке сточных вод

В муниципальных и промышленных системах очистки сточных вод шиберные задвижки являются важным дополнением к традиционным задвижкам. Благодаря тонкому и остро заточенному шиберу они способны эффективно перекрывать потоки, содержащие волокнистые включения, твёрдые частицы и пульпу. Это делает их особенно востребованными в следующих областях:

• Системы перекачки осадка: надёжно перекрывают потоки густого ила и сточных вод, содержащих песок или гравий.
• Пульпа и шахтные стоки: острый шибер предотвращает засоры при работе с волокнистыми или абразивными средами.
• Сбросные и промывочные трубопроводы: низкое усилие привода и простота обслуживания делают их оптимальным решением для пульпы и твёрдо-жидких смесей.

Благодаря высокой стойкости к засорам и способности к самоочистке шиберные задвижки стали незаменимым элементом на очистных сооружениях, в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в системах отвода промышленных сточных вод химических предприятий.

Обратные клапаны для предотвращения обратного потока в системах очистки сточных вод

Обратные клапаны работают в автоматическом режиме: они открываются при прямом потоке и закрываются при его реверсе. Это предотвращает обратный ток среды и защищает насосное оборудование и трубопроводы. Чаще всего такие клапаны устанавливаются на напорных патрубках насосов или между технологическими стадиями, где они также выполняют важную функцию снижения гидроударов и обеспечивают безопасную и надёжную эксплуатацию системы.

Применение арматуры на трёх стадиях очистки сточных вод

1. Первичная очистка (физическая стадия)

Цель: удаление крупных твёрдых включений и взвешенных частиц с помощью решёток, песколовок и первичных отстойников.
Применение клапанов:

• Задвижки: устанавливаются на входе и выходе из песколовок для изоляции отдельных участков при проведении обслуживания;
• Дисковые (баттерфляй-клапаны): применяются для регулирования подачи воды в отстойники, обеспечивая равномерное распределение потока;
• Обратные клапаны: монтируются на выходе насосов для предотвращения обратного поступления сточных вод в систему.

2. Вторичная очистка (биологическая стадия)

Цель: снижение показателей БПК и ХПК за счёт разложения органических веществ в процессе активного ила или в аэротенках.
Применение клапанов:

• Дисковые (баттерфляй-клапаны): регулируют подачу воды или воздуха в аэрационные линии и каналы возврата;
• Задвижки: используются как изоляционная арматура для обеспечения безопасного обслуживания аэротенков или вторичных отстойников;
• Обратные клапаны: устанавливаются на выходе возвратных насосов, предотвращая обратный ток смеси активного ила.

3. Терциарная очистка (усовершенствованная стадия)

Цель: дополнительное удаление азота, фосфора, патогенных микроорганизмов и мелкодисперсных взвешенных частиц для обеспечения соответствия сточных вод нормам сброса или повторного использования.
Применение клапанов:

• Дисковые (баттерфляй-клапаны): регулируют подачу и отвод потока в песчаных фильтрах, мембранных системах и других блоках доочистки;
• Задвижки: устанавливаются на входе и выходе из блоков глубокой очистки для изоляции оборудования во время замены фильтров или проведения обслуживания;
• Обратные клапаны: применяются на стадиях обеззараживания для предотвращения обратного поступления реагентов или очищенной воды в предыдущие процессы.

Выбор материалов для арматуры в системах очистки сточных вод

Условия эксплуатации на очистных сооружениях отличаются высокой сложностью: сточные воды могут содержать кислоты, щёлочи, хлориды, взвешенные частицы и органические соединения. Правильный выбор материала клапанов имеет ключевое значение для увеличения срока службы оборудования и обеспечения надёжной работы системы.

• Городские сточные воды: корпус из высокопрочного чугуна с уплотнениями из EPDM или NBR — экономичное и проверенное решение.
• Промышленные сточные воды (с кислой/щелочной или химически активной средой): предпочтительны клапаны из нержавеющей стали 304/316L или с футеровкой PTFE/резиной, обладающие высокой коррозионной стойкостью.
• Морская и высокосолёная вода: оптимальны дуплексные стали (например, 2205) или медно-никелевые сплавы, устойчивые к хлоридной коррозии.
• Химические стоки: рекомендуется арматура из нержавеющей стали с полной футеровкой из резины или PTFE для работы в особо агрессивных и коррозионных средах.

При выборе материала клапанов важно учитывать характеристики среды, рабочее давление, температуру и условия обслуживания. Это позволяет достичь оптимальной совместимости оборудования с конкретным применением и обеспечить его долгосрочную и безопасную эксплуатацию.