Por: Kate
Email:kate@aquasust.com
Data: 2 de dezembro de 2024
Princípio e características doLamelaTanque de Decantação
De acordo com o princípio dos tanques rasos, na condição de um volume efetivo fixo do tanque de decantação, quanto maior a área do tanque de decantação, maior será a eficiência de sedimentação. Isto é independente do tempo de sedimentação. Quanto mais raso for o tanque de decantação, menor será o tempo de sedimentação. A zona de sedimentação de um tanque de decantação Lamella é dividida em camadas finas por uma série de decantadores tubulares paralelos ou Lamelas, refletindo o princípio dos tanques rasos.
Características deColonizadores tubulareseLamela Tanque de sedimentação:
1.Utilização do Princípio do Fluxo Laminar
A água flui entre as placas ou dentro dos tubos, e o raio hidráulico é muito pequeno, resultando em um baixo número de Reynolds. Normalmente, o número de Reynolds (Re) fica em torno de 200, e o fluxo apresenta características laminares, o que é altamente benéfico para a sedimentação. O número de Froude do fluxo de água no interior das Lamelas está aproximadamente entre 110^-3 e 110^-4, indicando um estado de fluxo estável.
2. Aumento da área do tanque de decantação
O projeto aumenta a área do tanque de decantação, melhorando a eficiência da sedimentação. No entanto, devido a fatores como a disposição específica dos decantadores tubulares, a influência da água de entrada e saída e o padrão de fluxo dentro das placas ou tubos, a capacidade real de tratamento não pode atingir o múltiplo teórico. O aumento real na eficiência de sedimentação em comparação com a eficiência de sedimentação teórica é conhecido como coeficiente efetivo.
3.Distância de acomodação reduzida
As partículas possuem uma distância de sedimentação menor, reduzindo significativamente o tempo de sedimentação.
4.Recoagulação de partículas floculentas
A re-coagulação de partículas floculentas dentro dos decantadores ou tubos promove maior crescimento de partículas, aumentando a eficiência da sedimentação.
Estrutura deLamela Tanque de sedimentação
A estrutura de um tanque de decantação Lamella ou Tube é semelhante à de um tanque de decantação geral. Consiste em quatro partes principais: entrada, zona de sedimentação, saída e zona de coleta de lodo. A principal diferença é que na zona de sedimentação são instaladas várias lamelas ou decantadores tubulares.
Nos decantadores tubulares ou no tanque de sedimentação Lamella, a direção do fluxo de água através dos decantadores tubulares pode ser classificada em três tipos: fluxo ascendente, fluxo descendente e fluxo horizontal, conforme mostrado na Figura 2.
· Fluxo Ascendente(também chamado de fluxo contracorrente): A água flui para cima através das lamelas ou placas, enquanto os sólidos sedimentados fluem para baixo. Suas direções são exatamente opostas.
· Fluxo descendente(também chamado de fluxo co-corrente): A água flui para baixo através das lamelas ou placas, e os sólidos sedimentados também fluem para baixo na mesma direção.
· Fluxo horizontal (também chamado de fluxo transversal, aplicável apenas aos decantadores tubulares): A água flui horizontalmente através das placas.
Quando a direção do fluxo é a mesma, é chamadofluxo descendente(também conhecido comofluxo co-corrente). Quando a água flui na direção horizontal, ela é chamadafluxo horizontal(também conhecido comofluxo transversal, aplicável apenas a decantadores tubulares).
· Área de entrada
A água flui para o tanque de decantação na direção horizontal. A área de entrada inclui principalmente paredes perfuradas, paredes de fenda e entradas de Lamella de fluxo descendente, etc., para garantir uma distribuição uniforme de água em toda a largura do tanque. Os requisitos de projeto e layout são semelhantes aos de um tanque de decantação de fluxo horizontal. Para garantir um fluxo uniforme de água nas lamelas de fluxo ascendente, uma certa altura da área de distribuição deve ser mantida abaixo das lamelas, e a velocidade do fluxo de água na seção de entrada não deve exceder 0.02-0.05 EM.
· Ângulo de inclinação deColonizadores tubularesse tubos
O ângulo entre os assentadores do tubo e a direção horizontal é chamado deângulo de inclinação. Quanto menor o ângulo de inclinação ( ), menor a velocidade de retenção (u0) e melhor o efeito de assentamento. No entanto, para garantir que o lodo possa deslizar automaticamente para baixo e que a descarga do lodo seja suave, o valor não deve ser muito pequeno. Para decantadores de tubo de fluxo ascendente ou tanque de sedimentação de tubo, geralmente não é inferior a 55 graus -60 graus. Para decantadores de tubo de fluxo descendente ou tanque de sedimentação de tubo, onde a descarga de lodo é mais fácil, geralmente não é inferior a 30 graus -40 graus.
· Forma e material dos decantadores e tubos
Para aproveitar ao máximo o volume limitado do tanque de decantação, os decantadores tubulares e os tubos são projetados com seções transversais geométricas densamente compactadas, como formas quadradas, retangulares, hexagonais regulares e onduladas. Para facilitar a instalação, muitas ou centenas de lamelas são frequentemente montadas juntas como um módulo e, em seguida, vários módulos são colocados na área de sedimentação. Os materiais usados para decantadores e tubos devem ser leves, duráveis, não tóxicos e econômicos. Os materiais comuns incluem estruturas em favo de mel de papel e finas folhas de plástico. As lamelas em favo de mel podem ser feitas de papel impregnado e curadas com resina fenólica, geralmente formadas em hexágonos regulares com círculo inscrito de diâmetro de 25 mm. As folhas de plástico são geralmente feitas de folhas de PVC rígido com espessura de 0,4 mm, que são moldadas a quente.
· Comprimento e espaçamento de decantadores e tubos
Quanto mais longos forem os decantadores ou tubos, maior será a eficiência de sedimentação. No entanto, se os decantadores de tubo ou tubos forem muito longos, a fabricação e a instalação tornam-se mais difíceis e, após um certo comprimento, uma extensão adicional proporciona uma melhoria limitada na eficiência de decantação. Se o comprimento for muito curto, a proporção da seção de transição de entrada (a seção onde o fluxo de água transita do fluxo turbulento na entrada para o fluxo laminar) aumenta, reduzindo o comprimento da área efetiva de sedimentação. O comprimento da seção de transição normalmente é em torno de 100-200mm.
Com base na experiência, o comprimento dos decantadores do tubo de fluxo ascendente é normalmente {{0}}.8-1.0m e não deve ser inferior a 0,5m. Para fluxo descendente, o comprimento é de cerca de 2,5m. Quando a velocidade da seção transversal permanece a mesma, quanto menor o espaçamento dos decantadores tubulares ou o diâmetro dos tubos, maior será a velocidade do fluxo no interior dos tubos e a carga superficial. Isto permite uma redução no volume do tanque. No entanto, espaçamentos ou diâmetros de tubos excessivamente pequenos dificultam a fabricação e aumentam o risco de entupimento. Para o tanque de sedimentação de fluxo ascendente usado no tratamento de água, o espaçamento entre os decantadores do tubo ou o diâmetro do tubo é normalmente 50-150 mm, enquanto para o tanque de sedimentação dos decantadores do tubo de fluxo descendente, o espaçamento é de cerca de 35 mm.
· Área de Outlet
Para garantir um fluxo uniforme de água dos decantadores ou tubos, a disposição do sistema de coleta também é crucial. O sistema de arrecadação é composto pelas agências de arrecadação e pelo canal de arrecadação principal. Os ramais coletores podem incluir calhas coletoras perfuradas, açudes triangulares, açudes finos e tubos perfurados, entre outros. A altura da saída da Lamela até o furo coletor (ou seja, a altura da zona de água limpa) está relacionada ao espaçamento entre os ramos coletores e deve obedecer à seguinte fórmula:
h Maior ou igual a √3/2L
onde h é a altura da zona de águas claras (em metros) e L é o espaçamento entre os ramos de captação (em metros). O valor típico de L é 1,2-1,8m, então h geralmente está entre 1,0-1,5m.
· Velocidade de sedimentação de partículas (u0)
A velocidade do fluxo de água dentro dos decantadores tubulares é semelhante à velocidade do fluxo horizontal em um tanque de decantação horizontal, geralmente entre {{0}}mm/s. Quando o tratamento de coagulação é usado, a velocidade de sedimentação u0u0u0 está normalmente entre 0,3-0,6 mm/s.
Fatores que afetam e problemas comuns emLamela Tanque de sedimentação
Os tanques de sedimentação Lamella são amplamente utilizados em processos de tratamento físico-químico de águas residuais. Este artigo aborda problemas comuns encontrados em aplicações práticas, como distribuição desigual de água na entrada, entupimento de tremonhas de lodo e flutuação de flocos, o que leva a uma diminuição na qualidade da água do efluente. Ao analisar as causas, são propostas soluções correspondentes.
1.Fatores que afetam o efeito de liquidação deColonizadores tubularesse tubos
1, A seção intermediária dos decantadores e tubos do tubo é de fluxo laminar, mas as seções de entrada e saída são afetadas pela entrada e saída de água, levando a distúrbios.
2, o fluxo de água nos decantadores e tubos do tubo é relativamente estável, o que ajuda a melhorar o efeito de sedimentação.
3, Devido à curta distância e tempo de sedimentação, é necessário que a coagulação ocorra totalmente antes que a água entre no tanque de sedimentação.
4,O efeito do fluxo intenso no fluxo ascendente é mínimo; o fluxo ascendente é adequado para água com alta turbidez, enquanto o fluxo descendente é adequado para água com turbidez muito baixa.
2.Turbidez excessiva de efluentesAnálise de Causas
1,Distribuição irregular de água na entrada do tanque de decantação Lamella. Nas proximidades da entrada pode ocorrer turbulência severa ou a velocidade do fluxo de água pode ser muito alta, fazendo com que o lodo que foi previamente depositado nas Lamelas fique novamente suspenso.
2,Pode ocorrer "curto-circuito" localizado, o que afeta a estabilidade dos flocos, fazendo com que os flocos que foram formados anteriormente se quebrem em partículas menores.
3, Para garantir a distribuição uniforme da água, a parede defletora perfurada no tanque de decantação Lamella normalmente tem aberturas menores, o que resulta em uma velocidade de fluxo mais alta através dos orifícios em comparação com um tanque de decantação de fluxo horizontal. Isto pode fazer com que os flocos previamente formados se quebrem novamente e ressuspendam facilmente o lodo morto no fundo dos orifícios de distribuição, aumentando a turbidez do efluente.
Solução:
1,Coloque os assentadores de tubo em um ângulo de 60 graus com a horizontal e instale uma fileira de placas laterais abaixo de cada assentador de tubo, também em um ângulo de 60 graus com a horizontal. A adição destas placas laterais pode reduzir significativamente o número de Reynolds do fluxo de água, aumentando as forças viscosas durante o processo de fluxo, o que é benéfico para a sedimentação. Além disso, os caminhos de sedimentação mais curtos para as partículas ajudam as partículas mais densas a sedimentarem de forma mais eficaz.
2,Garantir distribuição uniforme usando paredes defletoras perfuradas para distribuição de água. A velocidade do fluxo horizontal no ponto inicial da zona de distribuição deve ser controlada entre 0.010–0,018 m/s.
3, Adicione uma seção de fluxo horizontal (tubulação) na frente do tanque de decantação, para que o efluente não entre imediatamente no tanque de decantação Lamella, mas passe primeiro por uma seção de fluxo horizontal (ocupando 1/3 do comprimento total do tanque). Esta seção horizontal aumenta a resistência do tanque às cargas de choque, reduzindo ainda mais a velocidade do fluxo horizontal, o que auxilia na sedimentação, fortalece a resistência às cargas de impacto e melhora a eficiência da sedimentação. Além disso, a instalação de paredes guia nas seções horizontais e de lamelas aumenta a velocidade do fluxo ascendente nas lamelas e aumenta ainda mais a eficiência de sedimentação.
3.Entupimento da tremonha de lodo e descarga deficiente de lodoAnálise de Causas
O tanque de sedimentação Lamella geralmente utiliza remoção mecânica de lodo, o que pode causar acúmulo de lodo nas bordas e extremidades do tanque de decantação, formando cantos mortos na área de remoção de lodo. Isso leva a um maior acúmulo de lodo nessas áreas.
O projeto das tubulações de descarga de lodo pode ser inadequado.
Solução:
Modifique o projeto do tanque para reduzir os cantos mortos do lodo. Adote a remoção de lodo por gravidade com um grande reservatório de lodo, que causa perturbação mínima ao fluxo de água e tem menos probabilidade de entupir. O ângulo de deslizamento para remoção de lodo deve ser maior que o de pequenas moegas, garantindo a remoção completa do lodo.
Use um mecanismo de remoção de lodo do tipo raspador, aumentando o número de valas de remoção de lodo no fundo do tanque para melhorar a eficiência da remoção de lodo.
