Quali sono il principio di lavoro, le caratteristiche, la struttura e le considerazioni di progettazione di un chiarificatore di lamella?
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Principio e caratteristiche di un chiarificatore di lamella
Secondo il principio del serbatoio poco profondo, a condizione di un volume efficace fisso, maggiore è la superficie del chiarificatore, maggiore è l'efficienza della sedimentazione, che non è correlata al tempo di detenzione. Più superficiale è il chiarificatore, più breve è il tempo di detenzione. In un chiarificatore di lamella con i coloni a tubo incline (o piastra), la zona di sedimentazione è divisa in più strati sottili per una serie di piastre o tubi inclinati paralleli, incarnando così il principio del serbatoio poco profondo.
Quali sono le caratteristiche principali di un chiarificatore di lamella?
1️⃣ Utilizza il principio del flusso laminare.
Il flusso tra le piastre o i tubi inclinati ha un raggio idraulico molto piccolo, con conseguente basso numero di Reynolds, generalmente intorno a RE ≈ 200. Ciò mantiene il flusso in uno stato laminario, che è altamente favorevole alla sedimentazione. Il numero di Froude all'interno dei tubi inclini è di circa 1 × 10⁻³ a 1 × 10⁻⁴, indicando condizioni di flusso stabili.
2️⃣ Aumenta l'area di assestamento efficace, migliorando così l'efficienza della sedimentazione.
Tuttavia, a causa di fattori come la disposizione specifica delle piastre inclinate, l'influenza dei flussi di ingresso e l'uscita e le condizioni di flusso all'interno dei tubi o delle piastre, la capacità di trattamento effettiva non può raggiungere il massimo teorico. Il rapporto tra effettiva efficienza di sedimentazione e efficienza teorica è chiamato coefficiente efficace.
3️⃣ Accorde la distanza di assestamento delle particelle, riducendo notevolmente il tempo di assestamento.
4️⃣ Le particelle FLOC possono scontrarsi e re - aggregate all'interno del colono di tubo inclinato,Promuovere un'ulteriore crescita delle particelle e migliorare l'efficienza della sedimentazione.
In cosa consiste la struttura di un chiarificatore di lamella?
La struttura di un chiarificatore di lamella è simile a quella di un chiarificatore convenzionale. È costituito da quattro parti principali: un ingresso, una zona di assestamento, uno sbocco e una zona di raccolta di fanghi. La differenza è che la zona di insediamento è dotata di più coloni a tubo inclini. La Figura 1 mostra una struttura tipica di un chiarificatore di lamella.
In un chiarificatore di lamella, secondo la direzione in cui l'acqua scorre attraverso le piastre inclinate, ci sono tre tipi di flusso: flusso verso l'alto, flusso verso il basso e flusso orizzontale, come mostrato nella Figura 2. Quando l'acqua scorre verso l'alto attraverso i colpi tubi inclinati e i fanghi si depositano verso il basso nella direzione opposta, questo è chiamato flusso verso l'alto (noto anche come contatore {1} di corrente). Nei chiarificatori di flusso verso il basso, l'acqua scorre verso il basso attraverso i tubi o le piastre inclinate insieme alle particelle di sedimentazione.
Quando la direzione del flusso di acqua e particelle è la stessa, viene chiamata flusso verso il basso (noto anche come flusso di corrente CO -). Quando l'acqua scorre orizzontalmente attraverso il chiarificatore, si chiama flusso orizzontale (noto anche come flusso Cross -), che è applicabile solo alle piastre inclinate.
Quali sono le considerazioni di progettazione per un chiarificatore di lamella?
1. Zona di ingresso
L'acqua entra nel chiarificatore orizzontalmente. La zona di ingresso include in genere pareti perforate, pareti scanalate o tubi inclinati a flusso verso il basso, che aiutano a distribuire il flusso uniformemente attraverso la larghezza del serbatoio - simile ai requisiti di progettazione per un chiarificatore di flusso orizzontale convenzionale.
Per garantire una distribuzione uniforme del flusso attraverso il flusso verso l'alto i coloni del tubo inclinato, è necessario mantenere una certa altezza per la zona di distribuzione del flusso sotto i tubi. La velocità di flusso di ingresso nella sezione Cross - non dovrebbe superare0.02–0.05 m/s.
2. Angolo di inclinazione dei coloni a tubo inclini
L'angolo tra i tubi inclinati (o le piastre) e il piano orizzontale è chiamato angolo di inclinazione ( ). Un angolo di inclinazione più piccolo provoca una velocità di assestamento di particelle inferiori (u₀) e quindi meglio di risolvere le prestazioni.
Tuttavia, per garantire che i fanghi possano scivolare automaticamente e essere scaricati senza intoppi, non dovrebbe essere troppo piccolo. Per i chiarificatori a flusso verso l'alto, l'angolo di inclinazione è generalmentenon meno di 55 gradi -60 gradi.
Per i chiarificatori di flusso verso il basso, poiché lo scarico dei fanghi è più semplice, l'angolo è di solitoNon meno di 30 gradi -40 gradi.
3. Forma e materiale dei coloni a tubo inclinati
Per sfruttare appieno il volume limitato del chiarificatore, i coloni a tubo inclinati sono progettati con forme a sezione compatta croce -, come forme quadrate, rettangolari, esagonali o corrugate.
Per un'installazione più semplice, diverse o addirittura centinaia di tubi sono raggruppati in un modulo e più moduli sono installati nella zona di assestamento.
I materiali devono essere leggeri, forti, non - tossici ed economici. I materiali comuni includono carta a nido d'ape e fogli di plastica sottili. I tubi a nido d'ape sono spesso realizzati in carta impregnata in cura con resina fenolica, generalmente formata in esagoni regolari con un diametro del cerchio inciso di circa25 mm. I fogli di plastica sono in generePVC rigido spesso 0,4 mm, formato dalla pressione del calore.
4. Lunghezza e spaziatura dei coloni a tubo inclini
Più sono lunghi i tubi, maggiore è l'efficienza di assestamento. Tuttavia, i tubi eccessivamente lunghi sono difficili da fabbricare e installare e l'estensione della lunghezza oltre un determinato punto produce rendimenti diminuendo.
Se i tubi sono troppo brevi, la proporzione della zona di transizione (in cui il flusso cambia da turbolento a laminar) aumenta, riducendo l'effettiva lunghezza di assestamento. La lunghezza della zona di transizione è generalmente100–200 mm.
Basato sull'esperienza:
La lunghezza del flusso verso l'alto è di solito0.8–1.0 m, e non dovrebbe essere inferiore a0.5 m.
Per il flusso verso il basso, la lunghezza è circa2.5 m.
Con una croce costante - velocità sezionale, la spaziatura più piccola o il diametro del tubo aumenta la velocità di flusso interno e la velocità di caricamento superficiale, consentendo un volume di chiarificatore inferiore. Tuttavia, la spaziatura o i diametri molto piccoli aumentano la difficoltà di fabbricazione e il rischio di intasamento.
Nella pratica del trattamento delle acque:
La spaziatura o il diametro del tubo per i chiarificatori a flusso verso l'alto è circa50–150 mm.
Per i chiarificatori a flusso verso il basso, la spaziatura della piastra è circa35 mm.
5. Zona di outlet
Per garantire anche un flusso di effluenti dai coloni a tubo inclinati, la disposizione del sistema di raccolta degli effluenti è fondamentale. Il sistema di raccolta è costituito da collezionisti laterali e canali principali.
I collezionisti laterali possono essere vari perforati, V - Weirs, Weirs sottili o tubi perforati.
L'altezza dall'uscita del tubo incline ai fori di raccolta (cioè l'altezza della zona dell'acqua chiara) si riferisce alla spaziatura dei collezionisti laterali e dovrebbe soddisfare quanto segue:
H maggiore o uguale a √3/2 × l, Dove:
h= Clear Water Zone Height (M)
L= spaziatura tra collezionisti laterali (M)
In genere,LÈ1.2–1.8 m, COSÌhdovrebbe essere circa1.0–1.5 m.
6. Velocità di assestamento (u₀) di particelle
La velocità dell'acqua all'interno dei tubi inclinati è generalmente simile alla velocità di flusso orizzontale dei chiarificatori convenzionali, circa10–20 mm/s.
Quando viene utilizzata la coagulazione, la velocità di assestamento delle particelleu₀è circa0,3-0,6 mm/s.
Quali sono le considerazioni di progettazione per un chiarificatore di lamella?
Alcuni dati di Counter - Current and Co - Curresi di corrente inclinato a tubo/piastra corrente
| Parametro |
|
Co - corrente (flusso verso il basso) |
|---|---|---|
| Angolo di inclinazione di piastre/tubi | 55 gradi - 60 gradi | 30 gradi - 40 gradi |
| Lunghezza della piastra | 0.8 – 1.0 m | Circa 2,5 m |
| Spaziatura della piastra/tubo | 50 - 150 mm | Circa 35 mm |
| Velocità del flusso di ingresso | Meno o uguale a 0,02 - 0,05 m/s | Simile o leggermente più alto |
| Lunghezza di transizione (ingresso del tubo) | 100 - 200 mm | Simile |
| Reynolds Numero di flusso | Circa 200 (flusso laminare) | Forse leggermente più alto |
| Velocità di assestamento delle particelle (U₀) |
|
Simile o leggermente più alto |
Considerazioni di progettazione per il contatore - corrente (flusso verso l'alto) lamella Chiaristi:
La torbidità dell'acqua grezza deve essere mantenuta al di sotto di 1000 NTU (unità di torbidità nefelometrica) a lungo termine.
La velocità di carico superficiale nella zona di assestamento del tubo incline può essere impostata traDa 9,0 a 11,0 m³/(H · m²).
Il diametro del tubo dovrebbe essere25-35 mm, con una lunghezza del tubo di1 m.
L'angolo di inclinazione dei tubi dovrebbe essere60 gradi.
La zona di protezione dell'acqua chiara sopra i tubi inclinati non dovrebbe essere inferiore a1.5 m
Considerazioni di progettazione per Co - corrente (flusso verso il basso) Lamella Chiaristi:
Adatto per acqua grezza con torbidità costantemente sotto200 NTU.
La velocità di caricamento superficiale nella zona di assestamento inclinato deve essere determinata in base alle condizioni dell'acqua grezza e all'esperienza operativa o ai dati di test da impianti di trattamento delle acque simili; in generale, varia daDa 30 a 40 m³/(H · m²).
La spaziatura delle piastre dovrebbe essere35 mm.
La lunghezza della piastra nella zona di assestamento dovrebbe essereDa 2,0 a 2,5 m, con la lunghezza della piastra nella zona di scarico dei fanghi non inferiore a0.5 m.
L'angolo di inclinazione delle piastre nella zona di insediamento è40 gradie nella zona di scarico dei fanghi è60 gradi.
Quali sono i fattori influenzanti e le questioni comuni?
Il chiarificatore di lamella è attualmente un processo di trattamento fisico -chimico ampiamente utilizzato per le acque reflue. Il nostro team tecnico Henaneco ha analizzato i problemi pratici riscontrati sul campo - come la distribuzione del flusso irregolare all'ingresso del chiarificatore, intasare la tramoggia di fanghi e la flottazione di Flocs - che portano al deterioramento della qualità effluente. Sulla base di queste analisi, abbiamo sviluppato soluzioni corrispondenti per affrontare questi problemi.
1, Fattori che influenzano le prestazioni di un chiarificatore di lamella:
La sezione centrale del colono di tubo inclinato mantiene il flusso laminare, mentre le sezioni di ingresso e uscita sono influenzate da afflusso e deflusso, causando alcuni disturbi del flusso.
Il flusso d'acqua all'interno del colono di tubo inclinato è relativamente stabile, il che aiuta a migliorare l'efficienza della sedimentazione.
Poiché la distanza di insediamento e il tempo di assestamento sono molto brevi, la coagulazione e la flocculazione adeguate devono verificarsi prima che l'acqua entri nel chiarificatore.
Il flusso stratificato di acqua torbida ha il minor impatto sui chiarificatori a flusso verso l'alto; Pertanto, i disegni a flusso verso l'alto sono adatti per l'acqua di torbidità ad alta torbidità, mentre i disegni a flusso verso il basso sono migliori per acqua di torbidità molto bassa.
2, eccessiva torbidità dell'effluente
Analisi causa:
La distribuzione del flusso irregolare all'ingresso del chiarificatore provoca grave turbolenze o alta velocità di ingresso vicino all'ingresso. Ciò si traduce in velocità di flusso ad alto livello localmente, che possono risospendere i fanghi precedentemente stabiliti sui tubi inclinati.
Short localizzato - Circuiting ("Short Flow") interrompe la stabilità del floc, causando la rottura di floc di Floc precedentemente formati in particelle più piccole.
Per ottenere una distribuzione uniforme del flusso, le aperture del deflettore perforato (parete di fiori) nel chiarificatore di lamella sono relativamente piccole. Ciò porta spesso a velocità di flusso più elevate attraverso le aperture rispetto ai chiarificatori orizzontali convenzionali, causando la rottura secondaria dei floc formati e la risospensione dei fanghi stabiliti nella parte inferiore dei fori di distribuzione, aumentando così la torbidità nell'effluente.
Soluzioni:
Installare le piastre inclinate con un angolo di 60 gradi verso l'orizzontale e aggiungere una fila di piastre di ala al di sotto di ciascuna piastra inclinata, anche con un angolo di 60 gradi. Le piastre ad ala aggiunte riducono significativamente il numero di Reynolds del flusso, migliorando le forze viscose durante il movimento dell'acqua, che favorisce la sedimentazione.
Inoltre, il percorso di assestamento delle particelle viene ridotto, a beneficio della deposizione di particelle più dense.
Garantire la distribuzione del flusso uniforme utilizzando deflettori perforati per la distribuzione dell'acqua. La velocità di flusso orizzontale nell'ingresso della zona di distribuzione deve essere controllata tra0,010 e 0,018 m/s.
Aggiungi una sezione di rettifica del flusso orizzontale prima della zona di insediamento, quindi l'acqua non scorre direttamente dalla diga di uscita nel colono di tubo inclinato. Questa sezione di flusso orizzontale (circa una - terza della lunghezza del chiarante totale) migliora la resistenza all'impatto, riduce la velocità del flusso orizzontale e funge da piastra di flusso. Riduce anche la velocità del flusso verso l'alto all'interno dei tubi inclinati, migliorando l'efficienza della sedimentazione e aumentando la tolleranza ai carichi di shock. Inoltre, l'installazione dei deflettori della guida a flusso tra le sezioni del tubo orizzontale e inclinato per aumentare la velocità verso l'alto all'interno dei tubi inclini e migliorare ulteriormente l'efficienza di assestamento.
3, intasamento tramoggia di fanghi e scarso scarico dei fanghi nel chiarificatore
Analisi causa:
La rimozione dei fanghi meccanici nella lamella Chiarificatore può facilmente creare zone morte ai bordi e alle estremità del chiarificatore in cui si accumula i fanghi, portando a un eccessivo accumulo di fanghi in queste aree.
La progettazione dei tubi di scarica dei fanghi è spesso inadeguato o improprio, il che contribuisce ulteriormente alla scarsa rimozione dei fanghi.
Soluzioni:
Modifica la progettazione del serbatoio per ridurre le zone morte del raschietto di fanghi. Usa una tramoggia di fanghi di grandi dimensioni con drenaggio a gravità anziché raschiatura meccanica. Ciò riduce i disturbi del flusso locale ed è meno incline a intasare. Il pen
Utilizzare un meccanismo di raschietto per la rimozione dei fanghi e aumentare il numero di canali di scarico dei fanghi sul fondo del serbatoio per migliorare l'efficienza di rimozione dei fanghi.
Informazioni sul team tecnico Henaneco
Il team tecnico del trattamento delle acque di Henaneco è specializzato nel settore del trattamento delle acque reflue. Forniamo servizi completi tra cui progettazione di processo, produzione di attrezzature, vendite e soluzioni di aggiornamento/retrofit per progetti di trattamento delle acque.
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