Par : Kate
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Date : 2 décembre 2024
Principe et caractéristiques duLamelleDécanteur
Selon le principe des réservoirs peu profonds, sous la condition d'un volume effectif fixe du bassin de décantation, plus la superficie du bassin de décantation est grande, plus l'efficacité de sédimentation est élevée. Ceci est indépendant du temps de sédimentation. Plus le bassin de décantation est peu profond, plus le temps de sédimentation est court. La zone de sédimentation d'un bassin de décantation à emballage Lamella est divisée en couches minces par une série de décanteurs tubulaires ou lamelles parallèles, reflétant le principe des réservoirs peu profonds.
Caractéristiques deColons de tubesetLamelle Bassin de sédimentation:
1.Utilisation du principe d'écoulement laminaire
L'eau s'écoule entre les plaques ou à l'intérieur des tubes, et le rayon hydraulique est très petit, ce qui entraîne un faible nombre de Reynolds. Généralement, le nombre de Reynolds (Re) est d'environ 200 et l'écoulement présente des caractéristiques laminaires, ce qui est très bénéfique pour la sédimentation. Le nombre de Froude du débit d'eau à l'intérieur des lamelles est environ compris entre 110^-3 et 110^-4, indiquant un état de flux stable.
2. Augmentation de la superficie du bassin de décantation
La conception augmente la surface du bassin de décantation, améliorant ainsi l’efficacité de la sédimentation. Cependant, en raison de facteurs tels que la disposition spécifique des décanteurs tubulaires, l'influence de l'eau d'entrée et de sortie et le modèle d'écoulement à l'intérieur des plaques ou des tubes, la capacité de traitement réelle ne peut pas atteindre le multiple théorique. L’augmentation réelle de l’efficacité de sédimentation par rapport à l’efficacité théorique de sédimentation est connue sous le nom de coefficient effectif.
3.Distance de stabilisation raccourcie
Les particules ont une distance de sédimentation plus courte, ce qui réduit considérablement le temps de sédimentation.
4.Re-coagulation des particules floculantes
La re-coagulation des particules floculantes à l'intérieur des décanteurs ou des tubes favorise la croissance des particules, améliorant ainsi l'efficacité de la sédimentation.
Structure deLamelle Bassin de sédimentation
La structure d’un décanteur à lamelles ou à tubes est similaire à celle d’un décanteur général. Il se compose de quatre parties principales : l'entrée, la zone de sédimentation, la sortie et la zone de collecte des boues. La principale différence est que dans la zone de sédimentation, un certain nombre de décanteurs à lamelles ou à tubes sont installés.
Dans les décanteurs tubulaires ou les réservoirs de sédimentation à lamelles, la direction de l'écoulement de l'eau à travers les décanteurs tubulaires peut être classée en trois types : écoulement ascendant, écoulement descendant et écoulement horizontal, comme le montre la figure 2.
· Flux ascendant(également appelé flux à contre-courant) : L'eau s'écoule vers le haut à travers les lamelles ou les plaques, tandis que les solides déposés s'écoulent vers le bas. Leurs directions sont exactement opposées.
· Flux descendant(également appelé flux à co-courant) : L'eau s'écoule vers le bas à travers les lamelles ou les plaques, et les solides déposés s'écoulent également vers le bas dans la même direction.
· Flux horizontal (également appelé flux transversal, applicable uniquement aux colons tubulaires) : L'eau s'écoule horizontalement à travers les plaques.
Lorsque le sens d'écoulement est le même, on parle deflux descendant(également connu sous le nomflux à co-courant). Lorsque l’eau s’écoule dans une direction horizontale, on parle deflux horizontal(également connu sous le nomflux transversal, applicable uniquement aux colons de Tubess).
· Zone d'entrée
L'eau s'écoule dans le bassin de décantation dans une direction horizontale. La zone d'entrée comprend principalement des parois perforées, des parois à fentes et des entrées de lamelles à écoulement descendant, etc., pour assurer une distribution uniforme de l'eau sur toute la largeur du réservoir. Les exigences de conception et d’aménagement sont similaires à celles d’un décanteur à flux horizontal. Pour garantir un écoulement d'eau uniforme dans les lamelles à flux ascendant, une certaine hauteur de la zone de distribution doit être maintenue en dessous des lamelles et la vitesse d'écoulement de l'eau au niveau de la section d'entrée ne doit pas dépasser 0.02-0.05. MS.
· Angle d'inclinaison deColons de tubess et tubes
L'angle entre les colons du tube et la direction horizontale est appelé leangle d'inclinaison. Plus l'angle d'inclinaison ( ) est petit, plus la vitesse de rétention (u0) est faible et meilleur est l'effet de sédimentation. Cependant, pour garantir que les boues peuvent glisser automatiquement vers le bas et que l'évacuation des boues se fait en douceur, la valeur ne doit pas être trop petite. Pour les décanteurs à tube à flux ascendant ou le réservoir de sédimentation à tube, la température n'est généralement pas inférieure à 55 degrés -60 degrés. Pour les décanteurs à tube à écoulement descendant ou le réservoir de sédimentation à tube, où l'évacuation des boues est plus facile, n'est généralement pas inférieure à 30 degrés -40 degrés.
· Forme et matériau des décanteurs et des tubes
Pour utiliser pleinement le volume limité du bassin de décantation, les décanteurs et les tubes sont conçus avec des sections transversales géométriques densément remplies, telles que des formes carrées, rectangulaires, hexagonales régulières et ondulées. Pour une installation facile, plusieurs ou centaines de lamelles sont souvent assemblées sous forme de module, puis plusieurs modules sont placés dans la zone de sédimentation. Les matériaux utilisés pour les décanteurs et les tubes doivent être légers, durables, non toxiques et rentables. Les matériaux courants comprennent les structures en nid d'abeilles en papier et les fines feuilles de plastique. Les lamelles en nid d'abeille peuvent être fabriquées à partir de papier imprégné et durcies avec de la résine phénolique, généralement formées en hexagones réguliers avec un diamètre de cercle inscrit de 25 mm. Les feuilles de plastique sont généralement fabriquées à partir de feuilles de PVC dur d'une épaisseur de 0,4 mm, qui sont pressées à chaud pour leur donner une forme.
· Longueur et espacement des décanteurs et des tubes
Plus les décanteurs ou les tubes sont longs, plus l'efficacité de décantation est élevée. Cependant, si les tubes de décantation ou les tubes sont trop longs, la fabrication et l'installation deviennent plus difficiles, et après une certaine longueur, une extension supplémentaire fournit une amélioration limitée de l'efficacité de décantation. Si la longueur est trop courte, la proportion de la section de transition d'entrée (la section où l'écoulement de l'eau passe d'un écoulement turbulent à l'entrée à un écoulement laminaire) augmente, réduisant ainsi la longueur de la zone de sédimentation effective. La longueur de la section de transition est généralement d'environ 100-200 mm.
D'après l'expérience, la longueur des colons du tube à flux ascendant est généralement de {{0}}.8-1.0 m et ne doit pas être inférieure à 0,5 m. Pour un écoulement descendant, la longueur est d'environ 2,5 m. Lorsque la vitesse transversale reste la même, plus l'espacement des décanteurs de tubes ou le diamètre des tubes est petit, plus la vitesse d'écoulement à l'intérieur des tubes et la charge de surface sont élevées. Cela permet une réduction du volume du réservoir. Cependant, un espacement ou un diamètre de tube trop faible rend la fabrication difficile et augmente les risques de colmatage. Pour le réservoir de sédimentation à écoulement ascendant utilisé dans le traitement de l'eau, l'espacement entre les décanteurs à tube ou le diamètre du tube est généralement de 50-150 mm, tandis que pour le réservoir de sédimentation à décanteur à écoulement descendant, l'espacement est d'environ 35 mm.
· Zone de vente
Pour garantir un écoulement uniforme de l'eau provenant des décanteurs ou des tubes, la disposition du système de collecte est également cruciale. Le système de collecte se compose de succursales de collecte et du canal principal de collecte. Les branches de collecte peuvent comprendre des auges de collecte perforées, des déversoirs triangulaires, des déversoirs minces et des tuyaux perforés, entre autres. La hauteur entre la sortie de la lamelle et le trou de collecte (c'est-à-dire la hauteur de la zone d'eau claire) est liée à l'espacement entre les branches de collecte et doit répondre à la formule suivante :
h Supérieur ou égal à √3/2L
où h est la hauteur de la zone d'eau claire (en mètres) et L est l'espacement entre les branches de collecte (en mètres). La valeur typique de L est de 1.2-1,8 m, donc h est généralement compris entre 1.0-1,5 m.
· Vitesse de sédimentation des particules (u0)
La vitesse d'écoulement de l'eau à l'intérieur des décanteurs tubulaires est similaire à la vitesse d'écoulement horizontal dans un bassin de décantation horizontal, généralement comprise entre {{0}} mm/s. Lorsqu'un traitement de coagulation est utilisé, la vitesse de sédimentation u0u0u0 est généralement comprise entre 0,3-0,6 mm/s.
Facteurs affectant et problèmes courants dansLamelle Bassin de sédimentation
Les réservoirs de sédimentation à lamelles sont largement utilisés dans les processus de traitement physico-chimique des eaux usées. Cet article aborde les problèmes courants rencontrés dans les applications pratiques, tels qu'une répartition inégale de l'eau à l'entrée, le colmatage des trémies à boues et le flottement des flocs, ce qui entraîne une diminution de la qualité de l'eau des effluents. En analysant les causes, des solutions correspondantes sont proposées.
1.Facteurs affectant l’effet de sédimentation deColons de tubess et tubes
1, La section centrale des décanteurs et des tubes est à écoulement laminaire, mais les sections d'entrée et de sortie sont affectées par l'eau entrante et sortante, entraînant des perturbations.
2, le débit d'eau dans les décanteurs et les tubes est relativement stable, ce qui contribue à améliorer l'effet de décantation.
3, en raison de la distance et du temps de décantation courts, il est nécessaire que la coagulation se produise complètement avant que l'eau n'entre dans le réservoir de décantation.
4,L'effet d'un débit important sur le débit ascendant est minime ; le flux ascendant convient aux eaux à haute turbidité, tandis que le flux descendant convient aux eaux à très faible turbidité.
2.Turbidité excessive des effluentsAnalyse des causes
1, répartition inégale de l'eau à l'entrée du réservoir de décantation Lamella. À proximité de l'entrée, de fortes turbulences peuvent se produire ou la vitesse d'écoulement de l'eau peut être trop élevée, provoquant la remise en suspension des boues précédemment déposées sur les lamelles.
2, Un « court-circuit » localisé peut se produire, ce qui affecte la stabilité des flocs, provoquant la rupture des flocs formés plus tôt en particules plus petites.
3,Pour assurer une distribution uniforme de l'eau, la paroi de déflecteur perforée du réservoir de décantation à lamelles a généralement des ouvertures plus petites, ce qui entraîne une vitesse d'écoulement plus élevée à travers les trous par rapport à un réservoir de décantation à écoulement horizontal. Cela peut provoquer une nouvelle fragmentation des flocs précédemment formés et remettre facilement en suspension les boues mortes au fond des trous de distribution, augmentant ainsi la turbidité des effluents.
Solution:
1. Placez les tubes à un angle de 60 degrés par rapport à l'horizontale et installez une rangée de plaques d'ailes sous chaque tube, également à un angle de 60 degrés par rapport à l'horizontale. L'ajout de ces ailes peut réduire considérablement le nombre de Reynolds de l'écoulement de l'eau, augmentant ainsi les forces visqueuses pendant le processus d'écoulement, ce qui est bénéfique pour la décantation. De plus, les chemins de sédimentation plus courts pour les particules aident les particules les plus denses à se déposer plus efficacement.
2, assurer une distribution uniforme en utilisant des déflecteurs perforés pour la distribution de l'eau. La vitesse d'écoulement horizontale au point de départ de la zone de distribution doit être contrôlée entre 0.010 et 0,018 m/s.
3,Ajoutez une section d'écoulement horizontal (plomberie) à l'avant du bassin de décantation, de sorte que l'effluent n'entre pas immédiatement dans le bassin de décantation à lamelles mais passe d'abord par une section d'écoulement horizontal (occupant 1/3 de la longueur totale du réservoir). Cette section horizontale améliore la résistance du réservoir aux charges de choc, réduisant encore davantage la vitesse d'écoulement horizontale, ce qui facilite la décantation, renforce la résistance aux charges d'impact et améliore l'efficacité de la décantation. De plus, l'installation de parois de guidage dans les sections horizontales et à lamelles augmente la vitesse d'écoulement ascendant dans les lamelles et améliore encore l'efficacité de décantation.
3.Obstruction de la trémie à boues et mauvaise évacuation des bouesAnalyse des causes
Le bassin de sédimentation à lamelles utilise généralement une élimination mécanique des boues, ce qui peut provoquer une accumulation de boues sur les bords et les extrémités du bassin de décantation, formant des coins morts dans la zone d'élimination des boues. Cela conduit à une accumulation accrue de boues dans ces zones.
La conception des canalisations d’évacuation des boues peut être inadéquate.
Solution:
Modifier la conception du réservoir pour réduire les coins morts des boues. Adoptez l’élimination des boues par gravité avec une grande trémie à boues, qui perturbe peu le débit d’eau et est moins susceptible de se boucher. L'angle de glissement pour l'élimination des boues doit être supérieur à celui des petites trémies à boues, garantissant ainsi une élimination complète des boues.
Utilisez un mécanisme d'élimination des boues de type grattoir, augmentant le nombre de tranchées d'élimination des boues au fond du réservoir pour améliorer l'efficacité de l'élimination des boues.
