Di: Kate
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Data: 2 dicembre 2024
Principio e caratteristiche delLamellaSerbatoio di decantazione
Secondo il principio dei serbatoi poco profondi, a condizione di un volume effettivo fisso del serbatoio di sedimentazione, maggiore è l'area del serbatoio di sedimentazione, maggiore è l'efficienza di sedimentazione. Questo è indipendente dal tempo di sedimentazione. Quanto più bassa è la vasca di decantazione, tanto più breve sarà il tempo di sedimentazione. La zona di sedimentazione di una vasca di sedimentazione a impaccamento lamellare è divisa in strati sottili da una serie di tubi sedimentatori paralleli o lamelle, riflettendo il principio delle vasche poco profonde.
Caratteristiche diColonizzatori di tubiELamella Serbatoio di sedimentazione:
1.Utilizzo del principio del flusso laminare
L'acqua scorre tra le piastre o all'interno dei tubi e il raggio idraulico è molto piccolo, determinando un basso numero di Reynolds. Tipicamente, il numero di Reynolds (Re) è intorno a 200 e il flusso presenta caratteristiche laminari, il che è molto vantaggioso per la sedimentazione. Il numero di Froude del flusso d'acqua all'interno delle lamelle è approssimativamente compreso tra 110^-3 e 110^-4, che indica uno stato di flusso stabile.
2.Area del serbatoio di decantazione aumentata
Il design aumenta l'area del serbatoio di sedimentazione, migliorando l'efficienza della sedimentazione. Tuttavia, a causa di fattori quali la disposizione specifica dei sedimentatori del tubo, l'influenza dell'acqua in ingresso e in uscita e il modello di flusso all'interno delle piastre o dei tubi, la capacità effettiva di trattamento non può raggiungere il multiplo teorico. L’effettivo aumento dell’efficienza di sedimentazione rispetto all’efficienza di sedimentazione teorica è noto come coefficiente effettivo.
3.Distanza di assestamento ridotta
Le particelle hanno una distanza di sedimentazione più breve, riducendo significativamente il tempo di sedimentazione.
4.Ricoagulazione delle particelle flocculanti
La ricoagulazione delle particelle flocculanti all'interno dei sedimentatori o dei tubi favorisce un'ulteriore crescita delle particelle, migliorando l'efficienza della sedimentazione.
Struttura diLamella Serbatoio di sedimentazione
La struttura di una vasca di decantazione a lamelle o tubi è simile a quella di una vasca di decantazione generale. È costituito da quattro parti principali: ingresso, zona di sedimentazione, uscita e zona di raccolta dei fanghi. La differenza fondamentale è che nella zona di sedimentazione sono installati un certo numero di lamelle o sedimentatori a tubi.
Nei coloni a tubi o nel serbatoio di sedimentazione lamellare, la direzione del flusso dell'acqua attraverso i coloni a tubi può essere classificata in tre tipi: flusso verso l'alto, flusso verso il basso e flusso orizzontale, come mostrato nella Figura 2.
· Flusso verso l'alto(chiamato anche flusso in controcorrente): l'acqua scorre verso l'alto attraverso le lamelle o piastre, mentre i solidi depositati scorrono verso il basso. Le loro direzioni sono esattamente opposte.
· Flusso verso il basso(chiamato anche flusso equicorrente): l'acqua scorre verso il basso attraverso le lamelle o piastre, e anche i solidi depositati scorrono verso il basso nella stessa direzione.
· Flusso orizzontale (chiamato anche flusso trasversale, applicabile solo ai Tube Settlers): L'acqua scorre orizzontalmente attraverso le piastre.
Quando la direzione del flusso è la stessa, si diceflusso verso il basso(noto anche comeflusso equicorrente). Quando l'acqua scorre in direzione orizzontale, si chiamaflusso orizzontale(noto anche comeflusso trasversale, applicabile solo ai colonizzatori a tubo).
· Zona di ingresso
L'acqua scorre nel serbatoio di decantazione da una direzione orizzontale. L'area di ingresso comprende principalmente pareti perforate, pareti a fessura e ingressi lamellari con flusso verso il basso, ecc., per garantire una distribuzione uniforme dell'acqua su tutta la larghezza del serbatoio. I requisiti di progettazione e disposizione sono simili a quelli di un decantatore a flusso orizzontale. Per garantire un flusso d'acqua uniforme nelle lamelle con flusso verso l'alto, è necessario mantenere una certa altezza dell'area di distribuzione al di sotto delle lamelle e la velocità del flusso dell'acqua nella sezione di ingresso non deve superare 0.02-0.05 SM.
· Angolo di inclinazione diColonizzatori di tubise tubi
L'angolo tra i coloni del tubo e la direzione orizzontale è chiamatoangolo di inclinazione. Minore è l'angolo di inclinazione ( ), minore è la velocità di ritenzione (u0) e migliore è l'effetto di sedimentazione. Tuttavia, per garantire che il fango possa scivolare automaticamente verso il basso e che lo scarico del fango avvenga in modo regolare, il valore non dovrebbe essere troppo piccolo. Per i sedimentatori del tubo con flusso verso l'alto o il serbatoio di sedimentazione del tubo, generalmente non è inferiore a 55 gradi -60 gradi. Per i sedimentatori a tubo con flusso verso il basso o il serbatoio di sedimentazione del tubo, dove lo scarico dei fanghi è più semplice, generalmente non è inferiore a 30 gradi -40 gradi.
· Forma e materiale dei sedimentatori e dei tubi
Per sfruttare appieno il volume limitato del serbatoio di decantazione, i sedimentatori e i tubi sono progettati con sezioni trasversali geometriche densamente imballate, come forme quadrate, rettangolari, esagonali regolari e ondulate. Per una facile installazione, diverse o centinaia di lamelle vengono spesso assemblate insieme come un modulo, quindi più moduli vengono posizionati nell'area di sedimentazione. I materiali utilizzati per i sedimentatori e i tubi devono essere leggeri, durevoli, non tossici ed economici. I materiali comuni includono strutture di carta a nido d'ape e sottili fogli di plastica. Le lamelle a nido d'ape possono essere realizzate con carta impregnata e polimerizzata con resina fenolica, solitamente formate in esagoni regolari con un diametro del cerchio inscritto di 25 mm. I fogli di plastica sono generalmente realizzati con fogli di PVC rigido con uno spessore di 0,4 mm, che vengono pressati a caldo in forma.
· Lunghezza e spaziatura dei sedimentatori e dei tubi
Più lunghi sono i sedimentatori o i tubi, maggiore è l'efficienza della sedimentazione. Tuttavia, se i sedimentatori o i tubi sono troppo lunghi, la produzione e l'installazione diventano più difficili e, dopo una certa lunghezza, un'ulteriore estensione fornisce un miglioramento limitato nell'efficienza della sedimentazione. Se la lunghezza è troppo breve, la proporzione della sezione di transizione in ingresso (la sezione in cui il flusso dell'acqua passa dal flusso turbolento in ingresso al flusso laminare) aumenta, riducendo la lunghezza dell'area di sedimentazione effettiva. La lunghezza della sezione di transizione è generalmente di circa 100-200 mm.
In base all'esperienza, la lunghezza dei colonni del tubo con flusso verso l'alto è generalmente di {{0}}.8-1.0me non deve essere inferiore a 0,5 m. Per il flusso verso il basso la lunghezza è di circa 2,5 m. Quando la velocità della sezione trasversale rimane la stessa, minore è la spaziatura dei sedimentatori o il diametro dei tubi, maggiore è la velocità del flusso all'interno dei tubi e il carico superficiale. Ciò consente una riduzione del volume del serbatoio. Tuttavia, una spaziatura o un diametro del tubo eccessivamente ridotti rendono difficile la produzione e aumentano il rischio di intasamento. Per il serbatoio di sedimentazione con flusso verso l'alto utilizzato nel trattamento dell'acqua, la spaziatura tra i sedimentatori del tubo o il diametro del tubo è tipicamente di 50-150 mm, mentre per il serbatoio di sedimentazione dei sedimentatori con flusso verso il basso, la spaziatura è di circa 35 mm.
· Zona outlet
Per garantire un flusso d'acqua uniforme dai colonizzatori o dai tubi, è fondamentale anche la disposizione del sistema di raccolta. Il sistema di raccolta è costituito da filiali di raccolta e dal canale di raccolta principale. I rami di raccolta possono includere vasche di raccolta perforate, sbarramenti triangolari, sbarramenti sottili e tubi perforati, tra gli altri. L'altezza dall'uscita della lamella al foro di raccolta (ovvero l'altezza della zona dell'acqua pulita) è correlata alla spaziatura tra i rami di raccolta e deve soddisfare la seguente formula:
h Maggiore o uguale a √3/2L
dove h è l'altezza della zona d'acqua pulita (in metri) e L è la distanza tra i rami di raccolta (in metri). Il valore tipico di L è 1,2-1,8 m, quindi h è generalmente compreso tra 1,0-1,5 m.
· Velocità di sedimentazione delle particelle (u0)
La velocità del flusso dell'acqua all'interno dei sedimentatori del tubo è simile alla velocità del flusso orizzontale in un serbatoio di decantazione orizzontale, generalmente compresa tra {{0}}mm/s. Quando si utilizza il trattamento di coagulazione, la velocità di sedimentazione u0u0u0 è generalmente compresa tra 0,3-0,6 mm/s.
Fattori che influenzano e problemi comuni inLamella Serbatoio di sedimentazione
I serbatoi di sedimentazione lamellare sono ampiamente utilizzati nei processi di trattamento fisico-chimico delle acque reflue. Questo articolo affronta i problemi comuni riscontrati nelle applicazioni pratiche, come la distribuzione non uniforme dell'acqua all'ingresso, l'intasamento delle tramogge dei fanghi e il galleggiamento dei fiocchi, che porta a una diminuzione della qualità dell'acqua effluente. Analizzando le cause vengono proposte le soluzioni corrispondenti.
1.Fattori che influenzano l'effetto di sedimentazione diColonizzatori di tubise tubi
1, La sezione centrale dei colonni e dei tubi è a flusso laminare, ma le sezioni di ingresso e uscita sono influenzate dall'acqua in entrata e in uscita, causando disturbi.
2, il flusso d'acqua nei coloni e nei tubi del tubo è relativamente stabile, il che aiuta a migliorare l'effetto di sedimentazione.
3, A causa della breve distanza e del tempo di sedimentazione, è necessario che la coagulazione avvenga completamente prima che l'acqua entri nel serbatoio di sedimentazione.
4, l'effetto del flusso pesante sul flusso verso l'alto è minimo; il flusso verso l'alto è adatto per acqua ad alta torbidità, mentre il flusso verso il basso è adatto per acqua a torbidità molto bassa.
2.Torbidità eccessiva dell'effluenteAnalisi delle cause
1, distribuzione irregolare dell'acqua all'ingresso del serbatoio di decantazione lamellare. In prossimità dell'ingresso si possono verificare forti turbolenze o la velocità del flusso dell'acqua può essere troppo elevata, causando la risospesione dei fanghi precedentemente depositati sulle Lamelle.
2. Potrebbero verificarsi "cortocircuiti" localizzati, che influiscono sulla stabilità dei fiocchi, causando la rottura dei fiocchi formati in precedenza in particelle più piccole.
3, Per garantire una distribuzione uniforme dell'acqua, la parete del deflettore perforata nel serbatoio di decantazione lamellare ha in genere aperture più piccole, che si traducono in una maggiore velocità del flusso attraverso i fori rispetto a un serbatoio di decantazione a flusso orizzontale. Ciò può causare la nuova rottura dei fiocchi precedentemente formati e la facile risospensione dei fanghi morti sul fondo dei fori di distribuzione, aumentando la torbidità dell'effluente.
Soluzione:
1. Posizionare i colonni del tubo con un angolo di 60 gradi rispetto all'orizzontale e installare una fila di piastre alari sotto ciascun colonnino del tubo, anch'essi con un angolo di 60 gradi rispetto all'orizzontale. L'aggiunta di queste piastre alari può ridurre significativamente il numero di Reynolds del flusso d'acqua, aumentando le forze viscose durante il processo di flusso, il che è vantaggioso per la sedimentazione. Inoltre, i percorsi di sedimentazione più brevi delle particelle aiutano le particelle più dense a depositarsi in modo più efficace.
2, assicurano una distribuzione uniforme utilizzando pareti deflettori perforate per la distribuzione dell'acqua. La velocità del flusso orizzontale nel punto iniziale della zona di distribuzione deve essere controllata tra 0.010–0,018 m/s.
3, Aggiungere una sezione di flusso orizzontale (impianto idraulico) nella parte anteriore del serbatoio di sedimentazione, in modo che l'effluente non entri immediatamente nel serbatoio di sedimentazione lamellare ma passi invece prima attraverso una sezione di flusso orizzontale (occupando 1/3 della lunghezza totale del cisterna). Questa sezione orizzontale migliora la resistenza del serbatoio ai carichi d'urto, riducendo ulteriormente la velocità del flusso orizzontale, che aiuta l'assestamento, rafforza la resistenza ai carichi d'urto e migliora l'efficienza di assestamento. Inoltre, l'installazione di pareti guida nelle sezioni orizzontale e lamellare aumenta la velocità del flusso verso l'alto nelle lamelle e migliora ulteriormente l'efficienza di sedimentazione.
3.Intasamento della tramoggia dei fanghi e scarso scarico dei fanghiAnalisi delle cause
Il serbatoio di sedimentazione lamellare generalmente utilizza la rimozione meccanica dei fanghi, che può causare l'accumulo di fanghi ai bordi e alle estremità del serbatoio di decantazione, formando angoli morti nell'area di rimozione dei fanghi. Ciò porta ad un maggiore accumulo di fanghi in queste aree.
La progettazione dei tubi di scarico dei fanghi potrebbe essere inadeguata.
Soluzione:
Modificare il design del serbatoio per ridurre gli angoli morti dei fanghi. Adotta la rimozione dei fanghi per gravità con una grande tramoggia per i fanghi, che causa un disturbo minimo al flusso dell'acqua e ha meno probabilità di intasarsi. L'angolo di scorrimento per la rimozione dei fanghi dovrebbe essere maggiore di quello delle piccole tramogge dei fanghi, garantendo la completa rimozione dei fanghi.
Utilizzare un meccanismo di rimozione dei fanghi del tipo a raschietto, aumentando il numero di trincee di rimozione dei fanghi sul fondo del serbatoio per migliorare l'efficienza della rimozione dei fanghi.
