مشکلات و راه حل های متداول مخزن ته نشینی لوله نشینان (لاملا).

توسط: کیت

Email:kate@aquasust.com

تاریخ: 2 دسامبر 2024

اصل و ویژگی هایلاملامخزن ته نشینی

با توجه به اصل مخازن کم عمق، در شرایط حجم موثر مخزن ته نشینی، هر چه مساحت مخزن ته نشینی بیشتر باشد، بازده ته نشینی بیشتر می شود. این مستقل از زمان رسوب گذاری است. هر چه مخزن ته نشینی کم عمق تر باشد زمان ته نشینی کوتاه تر است. منطقه ته نشینی یک مخزن ته نشینی بسته بندی لاملا توسط یک سری ته نشین کننده لوله موازی یا لاملا به لایه های نازک تقسیم می شود که منعکس کننده اصل مخازن کم عمق است.

ویژگی هایته نشینان لولهولاملا مخزن ته نشینی:

1.استفاده از اصل جریان آرام

آب بین صفحات یا داخل لوله ها جریان دارد و شعاع هیدرولیک بسیار کم است و در نتیجه عدد رینولدز پایین است. به طور معمول، عدد رینولدز (Re) حدود 200 است و جریان ویژگی های آرامی را نشان می دهد که برای رسوب گذاری بسیار مفید است. عدد فرود جریان آب درون لاملاها تقریباً بین 1 است10^-3 و 110^-4، که وضعیت جریان پایدار را نشان می‌دهد.

2. افزایش مساحت مخزن ته نشینی
طراحی، مساحت مخزن ته نشینی را افزایش می دهد و راندمان ته نشینی را بهبود می بخشد. با این حال، به دلیل عواملی مانند آرایش خاص ته نشین‌کننده‌های لوله، تأثیر آب ورودی و خروجی، و الگوی جریان در داخل صفحات یا لوله‌ها، ظرفیت تصفیه واقعی نمی‌تواند به چند برابر نظری دست یابد. افزایش واقعی راندمان ته نشینی در مقایسه با راندمان ته نشینی نظری به عنوان ضریب موثر شناخته می شود.

3.فاصله استقرار کوتاه شده
ذرات فاصله ته نشینی کوتاه تری دارند و زمان ته نشینی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند.

4.انعقاد مجدد ذرات فلوکولنت
انعقاد مجدد ذرات لخته در داخل ته نشین کننده ها یا لوله ها باعث رشد بیشتر ذرات می شود و کارایی ته نشینی را افزایش می دهد.

ساختارلاملا مخزن ته نشینی

ساختار مخزن ته نشینی Lamella یا Tube Settlers شبیه به مخزن ته نشینی عمومی است. از چهار بخش اصلی تشکیل شده است: ورودی، منطقه ته نشینی، خروجی و منطقه جمع آوری لجن. تفاوت اصلی این است که در منطقه ته نشینی، تعدادی ته نشین کننده Lamellas یا Tube نصب می شود.

در ته نشین کننده های لوله یا مخزن رسوب لاملا، جهت جریان آب در سراسر ته نشین کننده های لوله را می توان به سه نوع تقسیم کرد: جریان رو به بالا، جریان رو به پایین و جریان افقی، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است.

· جریان رو به بالا(همچنین جریان مخالف نیز نامیده می شود): آب از طریق لایه ها یا صفحات به سمت بالا جریان می یابد، در حالی که مواد جامد ته نشین شده به سمت پایین جریان می یابند. جهت آنها دقیقا برعکس است.

· جریان رو به پایین(همچنین جریان همزمان نامیده می شود): آب از طریق لایه ها یا صفحات به سمت پایین جریان می یابد و جامدات ته نشین شده نیز در همان جهت به سمت پایین جریان می یابد.

· جریان افقی (همچنین جریان عرضی نامیده می شود، فقط برای ته نشینان لوله قابل استفاده است): آب به صورت افقی در سراسر صفحات جریان دارد.

هنگامی که جهت جریان یکسان باشد، نامیده می شودجریان رو به پایین(همچنین به عنوان شناخته شده استجریان همزمان). هنگامی که آب در جهت افقی جریان می یابد به آن می گویندجریان افقی(همچنین به عنوان شناخته شده استجریان عرضی، فقط برای ساکنان لوله قابل اجراست).

· منطقه ورودی
آب از جهت افقی به مخزن ته نشینی جریان می یابد. ناحیه ورودی عمدتاً شامل دیوارهای سوراخ‌دار، دیواره‌های شکاف و ورودی‌های لاملا با جریان رو به پایین و غیره است تا از توزیع یکنواخت آب در عرض مخزن اطمینان حاصل شود. الزامات طراحی و چیدمان شبیه به مخزن ته نشینی جریان افقی است. برای اطمینان از جریان یکنواخت آب در لاملاهای جریان رو به بالا، ارتفاع معینی از ناحیه توزیع باید زیر لاملاها حفظ شود و سرعت جریان آب در قسمت ورودی نباید از 0 تجاوز کند.02-0.05. ام‌اس.

· زاویه شیب ازته نشینان لولهs و لوله ها
زاویه بین ته نشین کننده های لوله و جهت افقی نامیده می شودزاویه شیب. هرچه زاویه شیب ( ) کوچکتر باشد، سرعت احتباس (u{0}}) کمتر است و اثر ته نشینی بهتری دارد. با این حال، برای اطمینان از اینکه لجن می تواند به طور خودکار به پایین سر بخورد و تخلیه لجن صاف باشد، مقدار نباید خیلی کوچک باشد. برای ته نشین کننده های لوله با جریان رو به بالا یا مخزن ته نشینی لوله، معمولاً کمتر از 55 درجه -60 درجه نیست. برای ته نشین کننده های لوله با جریان رو به پایین یا مخزن ته نشینی لوله، که تخلیه لجن راحت تر است، معمولاً کمتر از 30 درجه -40 درجه نیست.

· شکل و جنس ته نشینان لوله و لوله ها
برای استفاده کامل از حجم محدود مخزن ته نشینی، ته نشین ها و لوله های لوله با مقاطع هندسی متراکم مانند اشکال مربع، مستطیل، شش ضلعی منظم و موجدار طراحی شده اند. برای نصب آسان، چندین یا صدها لاملا اغلب به عنوان یک ماژول با هم مونتاژ می شوند و سپس چندین ماژول در منطقه ته نشینی قرار می گیرند. مواد مورد استفاده برای ته نشینان لوله و لوله ها باید سبک، بادوام، غیر سمی و مقرون به صرفه باشند. مواد رایج شامل ساختارهای لانه زنبوری کاغذی و ورق های پلاستیکی نازک است. لاملاهای لانه زنبوری را می توان از کاغذ آغشته ساخته و با رزین فنولیک که معمولاً به شکل شش ضلعی های معمولی با قطر دایره محاطی 25 میلی متر ساخته می شود، پخته شد. ورق‌های پلاستیکی معمولاً از ورق‌های پی وی سی سخت با ضخامت 0.4 میلی‌متر ساخته می‌شوند که با پرس گرم شکل می‌گیرند.

· طول و فاصله ته نشین کننده ها و لوله ها
هر چه ته نشین ها یا لوله ها طولانی تر باشد، بازده ته نشینی بالاتری دارد. با این حال، اگر ته نشین‌کننده‌ها یا لوله‌ها بیش از حد طولانی باشند، ساخت و نصب مشکل‌تر می‌شود و پس از یک طول مشخص، گسترش بیشتر بهبود محدودی در کارایی ته‌نشینی ایجاد می‌کند. اگر طول خیلی کوتاه باشد، نسبت بخش انتقال ورودی (بخشی که جریان آب از جریان آشفته در ورودی به جریان آرام تغییر می‌کند) افزایش می‌یابد و طول ناحیه رسوب‌گذاری مؤثر را کاهش می‌دهد. طول بخش انتقال معمولاً حدود 100-200 میلی متر است.
بر اساس تجربه، طول ته نشین کننده های لوله جریان رو به بالا معمولاً {{0}} است.8-1.0 متر و نباید کمتر از 0.5 متر باشد. برای جریان رو به پایین، طول حدود 2.5 متر است. هنگامی که سرعت مقطع ثابت باقی می ماند، هرچه فاصله ته نشین کننده های لوله یا قطر لوله ها کمتر باشد، سرعت جریان در داخل لوله ها و بار سطحی بیشتر می شود. این امکان کاهش حجم مخزن را فراهم می کند. با این حال، فاصله بیش از حد کوچک یا قطر لوله، ساخت را دشوار می کند و خطر گرفتگی را افزایش می دهد. برای مخزن ته نشینی جریان رو به بالا که در تصفیه آب استفاده می شود، فاصله بین ته نشین کننده های لوله یا قطر لوله معمولاً 50-150 میلی متر است، در حالی که برای مخزن ته نشینی لوله با جریان رو به پایین، فاصله حدود 35 میلی متر است.

· منطقه خروجی
برای اطمینان از جریان یکنواخت آب از ته نشین کننده ها یا لوله های لوله، ترتیب سیستم جمع آوری نیز بسیار مهم است. سیستم جمع آوری شامل شاخه های مجموعه و کانال اصلی جمع آوری است. شاخه‌های جمع‌آوری ممکن است شامل حفره‌های جمع‌آوری سوراخ‌دار، سرریزهای مثلثی، سرریزهای نازک و لوله‌های سوراخ‌دار و غیره باشند. ارتفاع از خروجی Lamella تا سوراخ جمع آوری (یعنی ارتفاع منطقه آب شفاف) مربوط به فاصله بین شاخه های جمع آوری است و باید فرمول زیر را داشته باشد:
 

h بزرگتر یا مساوی √3/2L

که در آن h ارتفاع منطقه آب شفاف (بر حسب متر) و L فاصله بین شاخه های جمع آوری (بر حسب متر) است. مقدار معمولی L 1.{1}}.8m است، بنابراین h معمولاً بین 1.{4}}.5m است.

· سرعت ته نشینی ذرات (u0)
سرعت جریان آب در داخل ته نشین کننده لوله مشابه سرعت جریان افقی در یک مخزن ته نشینی افقی است، معمولا بین {{0}}mm/s. هنگامی که از درمان انعقادی استفاده می شود، سرعت ته نشینی u0u0u0 معمولاً بین 0.3-0.6 میلی متر در ثانیه است.

عوامل موثر و مشکلات رایج درلاملا مخزن ته نشینی

مخزن رسوب لاملا به طور گسترده ای در فرآیندهای تصفیه فیزیکی و شیمیایی فاضلاب استفاده می شود. این مقاله به مسائل رایجی می‌پردازد که در کاربردهای عملی با آن مواجه می‌شویم، مانند توزیع ناهموار آب در ورودی، گرفتگی قیف‌های لجن، و شناور شدن لخته، که منجر به کاهش کیفیت آب پساب می‌شود. با تجزیه و تحلیل علل، راه حل های مربوطه پیشنهاد می شود.

1.عوامل موثر بر اثر ته نشینی ازته نشینان لولهs و لوله ها

1، بخش میانی ته نشین‌کننده‌ها و لوله‌ها جریان آرام است، اما بخش ورودی و خروجی تحت تأثیر آب ورودی و خروجی قرار می‌گیرد که منجر به اختلال می‌شود.

2، جریان آب در ته نشینان لوله و لوله ها نسبتاً پایدار است، که به بهبود اثر ته نشینی کمک می کند.

3، با توجه به فاصله کوتاه و زمان ته نشینی، لازم است که قبل از ورود آب به مخزن ته نشینی، انعقاد به طور کامل انجام شود.

4، تأثیر جریان سنگین بر جریان رو به بالا حداقل است. جریان رو به بالا برای آب با کدورت بالا مناسب است، در حالی که جریان رو به پایین برای آب با کدورت بسیار کم مناسب است.

2.کدورت بیش از حد پسابتجزیه و تحلیل علل

1، توزیع نامناسب آب در ورودی مخزن ته نشینی لاملا. در مجاورت ورودی، تلاطم شدید ممکن است رخ دهد یا سرعت جریان آب ممکن است خیلی زیاد باشد و باعث شود لجنی که قبلاً روی لاملاها رسوب کرده بود دوباره معلق شود.

2، ممکن است "اتصال کوتاه" موضعی رخ دهد که بر پایداری لخته ها تأثیر می گذارد و باعث می شود لخته هایی که قبلاً تشکیل شده بودند به ذرات کوچکتر تجزیه شوند.

3، برای اطمینان از توزیع یکنواخت آب، دیواره بافل سوراخ شده در مخزن ته نشینی Lamella معمولاً دارای دهانه های کوچک تری است که منجر به سرعت جریان بالاتر از طریق سوراخ ها در مقایسه با مخزن ته نشینی جریان افقی می شود. این ممکن است باعث شود که لخته های تشکیل شده قبلی دوباره شکسته شوند و به راحتی لجن مرده را در انتهای سوراخ های توزیع مجدداً معلق کنند و کدورت پساب را افزایش دهند.

راه حل:

1، ته نشین کننده های لوله را در زاویه 60 درجه نسبت به افقی قرار دهید، و یک ردیف از صفحات بال را در زیر هر ته نشینی لوله، همچنین با زاویه 60 درجه نسبت به افقی، نصب کنید. افزودن این صفحات بال می تواند به طور قابل توجهی عدد رینولدز جریان آب را کاهش دهد و نیروهای ویسکوز را در طول فرآیند جریان افزایش دهد که برای ته نشین شدن مفید است. علاوه بر این، مسیرهای ته نشینی کوتاه تر برای ذرات به ته نشین شدن موثرتر ذرات متراکم تر کمک می کند.

2، با استفاده از دیوارهای بافل سوراخ دار برای توزیع آب، توزیع یکنواخت را تضمین کنید. سرعت جریان افقی در نقطه شروع ناحیه توزیع باید بین 0 کنترل شود.010-0.018 m/s.

3، قسمتی از جریان افقی (لوله کشی) را در جلوی مخزن ته نشینی اضافه کنید، به طوری که پساب بلافاصله وارد مخزن ته نشینی لاملا نشود، بلکه ابتدا از یک بخش جریان افقی (که 1/3 طول کل را اشغال می کند) عبور کند. مخزن). این بخش افقی مقاومت مخزن را در برابر بارهای ضربه ای افزایش می دهد و باعث کاهش بیشتر سرعت جریان افقی می شود که به ته نشین شدن کمک می کند، مقاومت در برابر بارهای ضربه ای را تقویت می کند و راندمان ته نشینی را بهبود می بخشد. علاوه بر این، نصب دیوارهای راهنما در بخش های افقی و لاملا، سرعت جریان رو به بالا را در لایه ها افزایش می دهد و راندمان ته نشینی را بیشتر می کند.

3.گرفتگی قیف لجن و تخلیه ضعیف لجنتجزیه و تحلیل علل

مخزن ته نشینی لاملا عموماً از لجن‌گیری مکانیکی استفاده می‌کند که می‌تواند باعث تجمع لجن در لبه‌ها و انتهای مخزن ته نشینی شود و گوشه‌های مرده را در منطقه حذف لجن ایجاد کند. این امر منجر به تجمع بیشتر لجن در این مناطق می شود.

طراحی لوله های تخلیه لجن ممکن است ناکافی باشد.

راه حل:

طراحی مخزن را برای کاهش گوشه های مرده لجن اصلاح کنید. حذف لجن گرانشی را با یک قیف لجن بزرگ انجام دهید، که کمترین اختلال را در جریان آب ایجاد می کند و احتمال مسدود شدن آن کمتر است. زاویه لغزش برای حذف لجن باید بیشتر از قیف های لجن کوچک باشد و از حذف کامل لجن اطمینان حاصل شود.

از مکانیزم حذف لجن از نوع خراش دهنده استفاده کنید و تعداد ترانشه های لجن زدایی را در پایین مخزن افزایش دهید تا کارایی حذف لجن بهبود یابد.