Por: Kate
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Fecha: 2 de diciembre de 2024
Principio y características delLáminaTanque de sedimentación
Según el principio de los tanques poco profundos, bajo la condición de un volumen efectivo fijo del tanque de sedimentación, cuanto mayor sea el área del tanque de sedimentación, mayor será la eficiencia de sedimentación. Esto es independiente del tiempo de sedimentación. Cuanto menos profundo sea el tanque de sedimentación, más corto será el tiempo de sedimentación. La zona de sedimentación de un tanque de sedimentación con empaque de láminas se divide en capas delgadas mediante una serie de sedimentadores de tubos o láminas paralelos, lo que refleja el principio de los tanques poco profundos.
Características deColonizadores de tuboyLámina Tanque de sedimentación:
1.Utilización del principio de flujo laminar
El agua fluye entre las placas o dentro de los tubos y el radio hidráulico es muy pequeño, lo que resulta en un número de Reynolds bajo. Normalmente, el número de Reynolds (Re) es de alrededor de 200 y el flujo presenta características laminares, lo que resulta muy beneficioso para la sedimentación. El número de Froude del flujo de agua dentro de las láminas está aproximadamente entre 110^-3 y 110^-4, que indica un estado de flujo estable.
2.Aumento del área del tanque de sedimentación
El diseño aumenta el área del tanque de sedimentación, mejorando la eficiencia de la sedimentación. Sin embargo, debido a factores como la disposición específica de los sedimentadores de tubos, la influencia del agua de entrada y salida y el patrón de flujo dentro de las placas o tubos, la capacidad de tratamiento real no puede alcanzar el múltiplo teórico. El aumento real en la eficiencia de sedimentación en comparación con la eficiencia de sedimentación teórica se conoce como coeficiente efectivo.
3.Distancia de asentamiento acortada
Las partículas tienen una distancia de sedimentación más corta, lo que reduce significativamente el tiempo de sedimentación.
4.Recoagulación de partículas floculantes
La recoagulación de las partículas floculantes dentro de los sedimentadores o tubos promueve un mayor crecimiento de las partículas, mejorando la eficiencia de la sedimentación.
Estructura deLámina Tanque de sedimentación
La estructura de un decantador de Lamelas o Tubos es similar a la de un decantador general. Consta de cuatro partes principales: entrada, zona de sedimentación, salida y zona de recogida de lodos. La diferencia clave es que en la zona de sedimentación se instalan varios sedimentadores de láminas o tubos.
En los sedimentadores de tubos o en los tanques de sedimentación de láminas, la dirección del flujo de agua a través de los sedimentadores de tubos se puede clasificar en tres tipos: flujo ascendente, flujo descendente y flujo horizontal, como se muestra en la Figura 2.
· Flujo ascendente(también llamado flujo a contracorriente): El agua fluye hacia arriba a través de las Laminillas o placas, mientras que los sólidos sedimentados fluyen hacia abajo. Sus direcciones son exactamente opuestas.
· Flujo descendente(también llamado flujo en paralelo): el agua fluye hacia abajo a través de las láminas o placas, y los sólidos sedimentados también fluyen hacia abajo en la misma dirección.
· Flujo Horizontal (también llamado flujo transversal, aplicable sólo a sedimentadores de tubo): El agua fluye horizontalmente a través de las placas.
Cuando la dirección del flujo es la misma, se llamaflujo descendente(también conocido comoflujo paralelo). Cuando el agua fluye en dirección horizontal se llamaflujo horizontal(también conocido comoflujo transversal, aplicable sólo a colonizadores de tubo).
· Área de entrada
El agua fluye hacia el tanque de sedimentación desde una dirección horizontal. El área de entrada incluye principalmente paredes perforadas, paredes con ranuras y entradas de láminas de flujo descendente, etc., para garantizar una distribución uniforme del agua a lo ancho del tanque. Los requisitos de diseño y disposición son similares a los de un tanque de sedimentación de flujo horizontal. Para garantizar un flujo de agua uniforme en las laminillas de flujo ascendente, se debe mantener una cierta altura del área de distribución debajo de las laminillas y la velocidad del flujo de agua en la sección de entrada no debe exceder 0.02-0.05 EM.
· Ángulo de inclinación deColonizadores de tubos y tubos
El ángulo entre los sedimentadores del tubo y la dirección horizontal se llamaángulo de inclinación. Cuanto menor sea el ángulo de inclinación ( ), menor será la velocidad de retención (u0) y mejor será el efecto de sedimentación. Sin embargo, para garantizar que el lodo pueda deslizarse automáticamente hacia abajo y que la descarga sea suave, el valor no debe ser demasiado pequeño. Para sedimentadores de tubo de flujo ascendente o tanque de sedimentación de tubo, generalmente no es inferior a 55 grados -60 grados. Para sedimentadores de tubo de flujo descendente o tanques de sedimentación de tubo, donde la descarga de lodos es más fácil, generalmente no es inferior a 30 grados -40 grados.
· Forma y Material de Tubos Sedimentadores y Tubos
Para aprovechar al máximo el volumen limitado del tanque de sedimentación, los sedimentadores y los tubos están diseñados con secciones transversales geométricas densamente empaquetadas, como formas cuadradas, rectangulares, hexagonales regulares y corrugadas. Para una fácil instalación, a menudo se ensamblan varias o cientos de láminas como un módulo y luego se colocan varios módulos en el área de sedimentación. Los materiales utilizados para los sedimentadores y los tubos deben ser livianos, duraderos, no tóxicos y rentables. Los materiales comunes incluyen estructuras de papel alveolar y finas láminas de plástico. Las láminas de panal se pueden fabricar con papel impregnado y curar con resina fenólica, generalmente formadas en hexágonos regulares con un diámetro de círculo inscrito de 25 mm. Las láminas de plástico generalmente están hechas de láminas duras de PVC con un espesor de 0.4 mm, que se prensan en caliente para darle forma.
· Longitud y Espaciado de Tubos y Sedimentadores
Cuanto más largos sean los sedimentadores o tubos, mayor será la eficiencia de sedimentación. Sin embargo, si los sedimentadores o tubos son demasiado largos, la fabricación y la instalación se vuelven más difíciles, y después de una cierta longitud, una mayor extensión proporciona una mejora limitada en la eficiencia de sedimentación. Si la longitud es demasiado corta, la proporción de la sección de transición de entrada (la sección donde el flujo de agua pasa de un flujo turbulento en la entrada a un flujo laminar) aumenta, reduciendo la longitud del área de sedimentación efectiva. La longitud de la sección de transición suele ser de unos 100-200 mm.
Según la experiencia, la longitud del tubo sedimentador de flujo ascendente suele ser de {{0}}.8-1.0my no debe ser inferior a 0,5 m. Para flujo descendente, la longitud es de aproximadamente 2,5 m. Cuando la velocidad de la sección transversal sigue siendo la misma, cuanto menor sea el espaciado de los sedimentadores de tubos o el diámetro de los tubos, mayor será la velocidad del flujo dentro de los tubos y la carga superficial. Esto permite reducir el volumen del tanque. Sin embargo, un espaciamiento o un diámetro de tubo excesivamente pequeños dificultan la fabricación y aumentan el riesgo de obstrucción. Para el tanque de sedimentación de flujo ascendente utilizado en el tratamiento de agua, el espacio entre los sedimentadores de tubos o el diámetro del tubo suele ser de 50-150 mm, mientras que para el tanque de sedimentación de los sedimentadores de flujo descendente, el espacio es de aproximadamente 35 mm.
· Zona de salida
Para garantizar un flujo de agua uniforme desde los sedimentadores o tubos, la disposición del sistema de recolección también es crucial. El sistema de recolección consta de sucursales de recolección y el canal principal de recolección. Los ramales de recolección pueden incluir canales de recolección perforados, vertederos triangulares, vertederos delgados y tuberías perforadas, entre otros. La altura desde la salida de la laminilla hasta el orificio de recolección (es decir, la altura de la zona de agua clara) está relacionada con el espacio entre las ramas de recolección y debe cumplir con la siguiente fórmula:
h Mayor o igual a √3/2L
donde h es la altura de la zona de aguas claras (en metros) y L es el espacio entre las ramas de recolección (en metros). El valor típico de L es 1,2-1.8m, por lo que h generalmente está entre 1,0-1.5m.
· Velocidad de sedimentación de partículas (u0)
La velocidad del flujo de agua dentro de los sedimentadores de tubo es similar a la velocidad del flujo horizontal en un tanque de sedimentación horizontal, generalmente entre {{0}} mm/s. Cuando se utiliza el tratamiento de coagulación, la velocidad de sedimentación u0u0u0 suele estar entre 0,3-0.6 mm/s.
Factores que afectan y problemas comunes enLámina Tanque de sedimentación
Los tanques de sedimentación de láminas se utilizan ampliamente en procesos de tratamiento físico-químico de aguas residuales. Este artículo aborda problemas comunes encontrados en aplicaciones prácticas, como la distribución desigual del agua en la entrada, la obstrucción de las tolvas de lodos y la flotación de flóculos, lo que conduce a una disminución en la calidad del agua efluente. Analizando las causas se proponen las soluciones correspondientes.
1.Factores que afectan el efecto de sedimentación deColonizadores de tubos y tubos
1. La sección media de los sedimentadores y los tubos es de flujo laminar, pero las secciones de entrada y salida se ven afectadas por el agua entrante y saliente, lo que provoca perturbaciones.
2. El flujo de agua en los sedimentadores y tubos es relativamente estable, lo que ayuda a mejorar el efecto de sedimentación.
3. Debido a la corta distancia y tiempo de sedimentación, se requiere que la coagulación se produzca completamente antes de que el agua ingrese al tanque de sedimentación.
4, el efecto del flujo intenso sobre el flujo ascendente es mínimo; El flujo ascendente es adecuado para agua de alta turbidez, mientras que el flujo descendente es adecuado para agua de muy baja turbidez.
2.Turbidez excesiva del efluenteAnálisis de causas
1, distribución desigual del agua en la entrada del tanque de sedimentación de láminas. En las proximidades de la entrada, pueden producirse turbulencias severas o la velocidad del flujo de agua puede ser demasiado alta, lo que hace que el lodo que previamente se depositó en las láminas se vuelva a suspender.
2. Pueden producirse "cortocircuitos" localizados, lo que afecta la estabilidad de los flóculos y hace que los flóculos que se formaron anteriormente se rompan en partículas más pequeñas.
3. Para garantizar una distribución uniforme del agua, la pared deflectora perforada del tanque de sedimentación de láminas generalmente tiene aberturas más pequeñas, lo que resulta en una mayor velocidad de flujo a través de los orificios en comparación con un tanque de sedimentación de flujo horizontal. Esto puede causar que los flóculos previamente formados se rompan nuevamente y resuspendan fácilmente el lodo muerto en el fondo de los orificios de distribución, aumentando la turbidez del efluente.
Solución:
1. Coloque los colonos de tubo en un ángulo de 60 grados con respecto a la horizontal e instale una fila de placas de ala debajo de cada colono de tubo, también en un ángulo de 60 grados con respecto a la horizontal. La adición de estas placas de ala puede reducir significativamente el número de Reynolds del flujo de agua, aumentando las fuerzas viscosas durante el proceso de flujo, lo cual es beneficioso para la sedimentación. Además, los caminos de sedimentación más cortos para las partículas ayudan a que las partículas más densas se sedimenten de manera más efectiva.
2.Asegure una distribución uniforme mediante el uso de paredes deflectoras perforadas para la distribución del agua. La velocidad del flujo horizontal en el punto inicial de la zona de distribución debe controlarse entre 0.010 y 0,018 m/s.
3. Agregue una sección de flujo horizontal (plomería) en la parte delantera del tanque de sedimentación, de modo que el efluente no ingrese inmediatamente al tanque de sedimentación de láminas, sino que pase primero a través de una sección de flujo horizontal (que ocupa 1/3 de la longitud total del tanque). Esta sección horizontal mejora la resistencia del tanque a las cargas de impacto, reduciendo aún más la velocidad del flujo horizontal, lo que ayuda en la sedimentación, fortalece la resistencia a las cargas de impacto y mejora la eficiencia de la sedimentación. Además, la instalación de paredes guía en las secciones horizontal y de laminillas aumenta la velocidad del flujo ascendente en las laminillas y mejora aún más la eficiencia de sedimentación.
3.Obstrucción de la tolva de lodos y descarga deficiente de lodosAnálisis de causas
Los tanques de sedimentación de láminas generalmente utilizan la eliminación mecánica de lodos, lo que puede provocar la acumulación de lodos en los bordes y extremos del tanque de sedimentación, formando esquinas muertas en el área de eliminación de lodos. Esto provoca una mayor acumulación de lodos en estas zonas.
El diseño de las tuberías de descarga de lodos puede ser inadecuado.
Solución:
Modifique el diseño del tanque para reducir los rincones muertos de lodos. Adopte la eliminación de lodos por gravedad con una tolva de lodos grande, que causa una alteración mínima en el flujo de agua y es menos probable que se obstruya. El ángulo de deslizamiento para la eliminación de lodos debe ser mayor que el de las tolvas de lodos pequeñas, asegurando una eliminación completa de los lodos.
Utilice un mecanismo de eliminación de lodos tipo raspador, aumentando el número de zanjas de eliminación de lodos en el fondo del tanque para mejorar la eficiencia de la eliminación de lodos.
