โดย: เคท
Email:kate@aquasust.com
วันที่: 2 ธันวาคม 2024
หลักการและคุณลักษณะของลาเมลลาถังตกตะกอน
ตามหลักการของถังตกตะกอน ภายใต้เงื่อนไขของปริมาตรที่มีประสิทธิภาพคงที่ของถังตกตะกอน ยิ่งพื้นที่ของถังตกตะกอนมีขนาดใหญ่เท่าใด ประสิทธิภาพการตกตะกอนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ซึ่งไม่ขึ้นกับเวลาในการตกตะกอน ยิ่งถังตกตะกอนตื้นมากเท่าไร ระยะเวลาการตกตะกอนก็จะสั้นลงเท่านั้น โซนตกตะกอนของถังตกตะกอนบรรจุ Lamella แบ่งออกเป็นชั้นบาง ๆ โดยชุดของผู้ตั้งถิ่นฐาน Tube หรือ Lamellas แบบขนาน สะท้อนให้เห็นถึงหลักการของถังน้ำตื้น
ลักษณะของผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tubeและลาเมลลา ถังตกตะกอน:
1.การใช้หลักการไหลแบบลามินาร์
น้ำไหลระหว่างแผ่นเปลือกโลกหรือภายในท่อ และรัศมีไฮดรอลิกมีขนาดเล็กมาก ส่งผลให้เลขเรย์โนลด์สต่ำ โดยปกติแล้ว หมายเลขเรย์โนลด์ส (Re) จะอยู่ที่ประมาณ 200 และการไหลแสดงลักษณะแบบราบเรียบ ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากต่อการตกตะกอน จำนวน Froude ของการไหลของน้ำภายใน Lamellas มีค่าประมาณระหว่าง 110^-3 และ 110^-4 ซึ่งบ่งชี้สถานะการไหลที่เสถียร
2.เพิ่มพื้นที่ถังตกตะกอน
การออกแบบจะเพิ่มพื้นที่ของถังตกตะกอน เพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น การจัดเรียงเฉพาะของผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tube อิทธิพลของน้ำเข้าและน้ำออก และรูปแบบการไหลภายในเพลตหรือท่อ ความสามารถในการบำบัดตามจริงไม่สามารถบรรลุผลคูณทางทฤษฎีได้ การเพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอนที่เกิดขึ้นจริงเมื่อเปรียบเทียบกับประสิทธิภาพการตกตะกอนทางทฤษฎีเรียกว่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิผล
3.ระยะการปักหลักสั้นลง
อนุภาคมีระยะการตกตะกอนที่สั้นกว่า ซึ่งช่วยลดเวลาการตกตะกอนได้อย่างมาก
4.การแข็งตัวของอนุภาคตกตะกอนอีกครั้ง
การแข็งตัวของอนุภาคที่ตกตะกอนอีกครั้งภายในผู้ตั้งถิ่นฐานของ Tube หรือหลอดจะส่งเสริมการเติบโตของอนุภาคเพิ่มเติม ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการตกตะกอน
โครงสร้างของลาเมลลา ถังตกตะกอน
โครงสร้างของถังตกตะกอนของผู้ตั้งถิ่นฐาน Lamella หรือ Tube นั้นคล้ายกับถังตกตะกอนทั่วไป ประกอบด้วยสี่ส่วนหลัก ได้แก่ ทางเข้า โซนตกตะกอน ทางออก และโซนรวบรวมตะกอน ข้อแตกต่างที่สำคัญคือมีการติดตั้งผู้ตั้งถิ่นฐาน Lamellas หรือ Tube จำนวนมากในเขตตกตะกอน
ในผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tube หรือถังตกตะกอน Lamella ทิศทางการไหลของน้ำที่ไหลผ่านผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tube สามารถจำแนกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ การไหลขึ้น การไหลลง และการไหลในแนวนอน ดังแสดงในรูปที่ 2
· การไหลขึ้น(เรียกอีกอย่างว่าการไหลทวน): น้ำไหลขึ้นผ่านแผ่นลาเมลลาหรือแผ่นเปลือกโลก ในขณะที่ของแข็งที่ตกตะกอนไหลลงด้านล่าง ทิศทางของพวกเขาตรงกันข้ามกันทุกประการ
· การไหลลง(เรียกอีกอย่างว่าการไหลร่วม): น้ำไหลลงผ่านแผ่นลาเมลลาหรือแผ่นเปลือกโลก และของแข็งที่ตกตะกอนก็ไหลลงมาในทิศทางเดียวกันเช่นกัน
· การไหลในแนวนอน (เรียกอีกอย่างว่าการไหลตามขวาง ใช้ได้กับผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อเท่านั้น): น้ำไหลในแนวนอนผ่านแผ่นเปลือกโลก
เมื่อทิศทางการไหลเท่ากันจึงเรียกว่าไหลลง(หรือเรียกอีกอย่างว่ากระแสร่วม- เมื่อน้ำไหลในแนวนอนเรียกว่าการไหลในแนวนอน(หรือเรียกอีกอย่างว่าการไหลตามขวางใช้ได้กับผู้ตั้งถิ่นฐาน Tube เท่านั้น)
· บริเวณทางเข้า
น้ำไหลเข้าสู่ถังตกตะกอนจากแนวนอน พื้นที่ทางเข้าส่วนใหญ่ประกอบด้วยผนังที่มีรู ผนังช่อง และทางเข้า Lamella ที่ไหลลงด้านล่าง ฯลฯ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายน้ำที่สม่ำเสมอตลอดความกว้างของถัง ข้อกำหนดด้านการออกแบบและการจัดวางมีความคล้ายคลึงกับข้อกำหนดของถังตกตะกอนแบบไหลแนวนอน เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำไหลสม่ำเสมอในลาเมลลาที่ไหลขึ้น จะต้องรักษาความสูงของพื้นที่กระจายไว้ใต้ลาเมลลา และความเร็วการไหลของน้ำที่ส่วนทางเข้าไม่ควรเกิน 0.02-0.05 เมตร/วินาที
· มุมเอียงของผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tubes และ Tubes
มุมระหว่างผู้ตั้งถิ่นฐาน Tube และทิศทางแนวนอนเรียกว่ามุมเอียง- ยิ่งมุมเอียง ( ) น้อยลง ความเร็วการกักเก็บ (u{0}}) ก็จะยิ่งน้อยลง และผลของการตกตะกอนก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เพื่อให้แน่ใจว่าตะกอนสามารถเลื่อนลงได้โดยอัตโนมัติและการปล่อยตะกอนเป็นไปอย่างราบรื่น ค่าไม่ควรน้อยเกินไป สำหรับการไหลขึ้นของผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อหรือถังตกตะกอนแบบท่อ โดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิไม่ต่ำกว่า 55 องศา -60 องศา สำหรับการไหลลงของผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อหรือถังตกตะกอนแบบท่อ ซึ่งการปล่อยกากตะกอนทำได้ง่ายกว่า โดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิไม่ต่ำกว่า 30 องศา -40 องศา
· รูปทรง และ วัสดุ ของผู้ตั้งถิ่นฐานและ สายยาง
เพื่อใช้ประโยชน์จากปริมาณที่จำกัดของถังตกตะกอน ผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อและท่อได้รับการออกแบบให้มีหน้าตัดทางเรขาคณิตที่อัดแน่น เช่น รูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัส สี่เหลี่ยม หกเหลี่ยมธรรมดา และรูปทรงลูกฟูก เพื่อให้ง่ายต่อการติดตั้ง แผ่นไม้หลายหรือหลายร้อยแผ่นมักจะประกอบเข้าด้วยกันเป็นโมดูล จากนั้นจึงวางโมดูลหลายแผ่นไว้ในบริเวณที่ตกตะกอน วัสดุที่ใช้สำหรับผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tube และท่อควรมีน้ำหนักเบา ทนทาน ปลอดสารพิษ และคุ้มค่า วัสดุทั่วไป ได้แก่ โครงสร้างกระดาษรังผึ้งและแผ่นพลาสติกบาง แผ่นรังผึ้งสามารถทำจากกระดาษชุบและบ่มด้วยฟีนอลิกเรซิน ซึ่งมักจะขึ้นรูปเป็นรูปหกเหลี่ยมปกติโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมจารึกไว้ที่ 25 มม. แผ่นพลาสติกโดยทั่วไปจะทำจากแผ่นพีวีซีแข็งที่มีความหนา 0.4 มม. ซึ่งถูกอัดขึ้นรูปด้วยความร้อน
· ความยาวและระยะห่างของผู้ตั้งถิ่นฐานและท่อ
ยิ่งผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tube นานเท่าไร ประสิทธิภาพในการตกตะกอนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม หากผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tube หรือท่อยาวเกินไป การผลิตและการติดตั้งก็จะยากขึ้น และหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง การขยายเพิ่มเติมเพิ่มเติมจะทำให้ประสิทธิภาพในการตกตะกอนมีจำกัด หากความยาวสั้นเกินไป สัดส่วนของส่วนเปลี่ยนผ่านทางเข้า (ส่วนที่การไหลของน้ำเปลี่ยนจากการไหลแบบปั่นป่วนที่ทางเข้าเป็นการไหลแบบราบเรียบ) จะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความยาวของพื้นที่ตกตะกอนที่มีประสิทธิผลลดลง โดยทั่วไปความยาวของส่วนการเปลี่ยนภาพจะอยู่ที่ประมาณ 100-200 มม.
จากประสบการณ์ที่ผ่านมา โดยทั่วไปความยาวของผู้ตั้งถิ่นฐานในทูปที่ไหลขึ้นคือ {{0}}.8-1.0 ม. และไม่ควรน้อยกว่า 0.5 ม. สำหรับการไหลลงจะมีความยาวประมาณ 2.5 ม. เมื่อความเร็วหน้าตัดยังคงเท่าเดิม ยิ่งระยะห่างของผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อหรือเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อน้อยลงเท่าใด ความเร็วการไหลภายในท่อและภาระพื้นผิวก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะทำให้ปริมาตรของถังลดลง อย่างไรก็ตาม ระยะห่างหรือเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเล็กเกินไปทำให้การผลิตทำได้ยาก และเพิ่มความเสี่ยงในการอุดตัน สำหรับถังตกตะกอนแบบไหลขึ้นที่ใช้ในการบำบัดน้ำ ระยะห่างระหว่างผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อหรือเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อโดยทั่วไปคือ 50-150 มม. ในขณะที่สำหรับถังตกตะกอนของผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อไหลลง จะมีระยะห่างประมาณ 35 มม.
· พื้นที่ทางออก
เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำไหลสม่ำเสมอจากผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อหรือท่อ การจัดระบบรวบรวมก็มีความสำคัญเช่นกัน ระบบรวบรวมประกอบด้วยสาขารวบรวมและช่องทางรวบรวมหลัก สาขารวบรวมอาจรวมถึงรางรวบรวมที่มีรูพรุน ฝายสามเหลี่ยม ฝายบาง และท่อที่มีรูพรุน และอื่นๆ ความสูงจากทางออก Lamella ถึงรูรวบรวม (เช่น ความสูงของโซนน้ำใส) สัมพันธ์กับระยะห่างระหว่างกิ่งก้านรวบรวม และควรเป็นไปตามสูตรต่อไปนี้:
h มากกว่าหรือเท่ากับ √3/2L
โดยที่ h คือความสูงของเขตน้ำใส (หน่วยเป็นเมตร) และ L คือระยะห่างระหว่างกิ่งก้านรวบรวม (หน่วยเป็นเมตร) ค่าทั่วไปของ L คือ 1.2-1.8m ดังนั้น โดยทั่วไป h จะอยู่ระหว่าง 1.0-1.5m
· ความเร็วการตกตะกอนของอนุภาค (u0)
ความเร็วการไหลของน้ำภายในผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อมีความคล้ายคลึงกับความเร็วการไหลในแนวนอนในถังตกตะกอนแนวนอน โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง {{0}} มิลลิเมตร/วินาที เมื่อใช้การบำบัดการแข็งตัว โดยทั่วไปความเร็วตกตะกอน u0u0u0 จะอยู่ระหว่าง 0.3-0.6 มิลลิเมตร/วินาที
ปัจจัยที่มีผลกระทบและปัญหาที่พบบ่อยในลาเมลลา ถังตกตะกอน
ถังตกตะกอน Lamella ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการบำบัดน้ำเสียทางกายภาพและเคมี บทความนี้กล่าวถึงปัญหาทั่วไปที่พบในการใช้งานจริง เช่น การกระจายน้ำไม่สม่ำเสมอที่ทางเข้า ถังเก็บตะกอนอุดตัน และการลอยตัวของตะกอน ซึ่งทำให้คุณภาพน้ำทิ้งลดลง โดยการวิเคราะห์สาเหตุจะเสนอแนวทางแก้ไขที่เกี่ยวข้อง
1.ปัจจัยที่มีผลต่อการตกตะกอนของผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tubes และ Tubes
1, ส่วนตรงกลางของผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tube และท่อคือการไหลแบบราบเรียบ แต่ส่วนทางเข้าและทางออกได้รับผลกระทบจากน้ำเข้าและออกซึ่งนำไปสู่การรบกวน
2 การไหลของน้ำในผู้ตั้งถิ่นฐานในท่อและท่อค่อนข้างคงที่ ซึ่งช่วยปรับปรุงผลการตกตะกอน
3 เนื่องจากระยะทางและเวลาในการตกตะกอนสั้น จึงจำเป็นต้องมีการแข็งตัวเต็มที่ก่อนที่น้ำจะเข้าสู่ถังตกตะกอน
4 ผลกระทบของการไหลหนักต่อการไหลขึ้นนั้นมีน้อยมาก การไหลขึ้นเหมาะสำหรับน้ำที่มีความขุ่นสูง ในขณะที่การไหลลงเหมาะสำหรับน้ำที่มีความขุ่นต่ำมาก
2.ความขุ่นของน้ำทิ้งที่มากเกินไปการวิเคราะห์สาเหตุ
1 การกระจายน้ำไม่สม่ำเสมอที่ทางเข้าของถังตกตะกอน Lamella บริเวณปากทางเข้าอาจเกิดความปั่นป่วนอย่างรุนแรงหรือความเร็วการไหลของน้ำอาจสูงเกินไป ส่งผลให้ตะกอนที่สะสมไว้บนลาเมลลาก่อนหน้านี้แขวนลอยอีกครั้ง
2, "การลัดวงจร" แบบแปลนอาจเกิดขึ้น ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรของ flocs ทำให้ flocs ที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้แตกออกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก
3 เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายน้ำที่สม่ำเสมอ ผนังแผ่นกั้นที่มีรูพรุนในถังตกตะกอน Lamella มักจะมีช่องเปิดที่เล็กกว่า ซึ่งส่งผลให้ความเร็วการไหลผ่านรูสูงขึ้นเมื่อเทียบกับถังตกตะกอนในแนวนอน สิ่งนี้อาจทำให้ตะกอนที่ก่อตัวก่อนหน้านี้แตกตัวอีกครั้งและตะกอนที่ตายแล้วกลับคืนสู่ด้านล่างของรูกระจายได้อย่างง่ายดาย เพิ่มความขุ่นของน้ำทิ้ง
สารละลาย:
1 วางผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tube ไว้ที่มุม 60 องศากับแนวนอน และติดตั้งแผ่นปีกเป็นแถวข้างใต้ผู้ตั้งถิ่นฐานใน Tube แต่ละตัว โดยทำมุม 60 องศากับแนวนอนด้วย การเพิ่มแผ่นปีกเหล่านี้สามารถลดจำนวนการไหลของน้ำของ Reynolds ได้อย่างมาก โดยจะเป็นการเพิ่มแรงหนืดในระหว่างกระบวนการไหล ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการตกตะกอน นอกจากนี้ เส้นทางการตกตะกอนที่สั้นกว่าสำหรับอนุภาคช่วยให้อนุภาคที่มีความหนาแน่นมากขึ้นสามารถเกาะตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
2 ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการกระจายสม่ำเสมอโดยใช้ผนังกั้นแบบมีรูพรุนเพื่อกระจายน้ำ ความเร็วการไหลในแนวนอนที่จุดเริ่มต้นของโซนการกระจายควรได้รับการควบคุมระหว่าง 0.010–0.018 m/s
3 เพิ่มส่วนของการไหลในแนวนอน (ท่อประปา) ที่ด้านหน้าของถังตกตะกอน เพื่อให้น้ำทิ้งไม่เข้าสู่ถังตกตะกอน Lamella ทันที แต่จะผ่านส่วนการไหลในแนวนอนก่อน (ครอบครอง 1/3 ของความยาวรวมของ ถัง). ส่วนแนวนอนนี้ช่วยเพิ่มความต้านทานของถังต่อโหลดกระแทก ลดความเร็วการไหลในแนวนอน ซึ่งช่วยในการตกตะกอน เพิ่มความต้านทานต่อแรงกระแทก และปรับปรุงประสิทธิภาพการตกตะกอน นอกจากนี้ การติดตั้งผนังกั้นในส่วนแนวนอนและแผ่นลาเมลลาจะช่วยเพิ่มความเร็วการไหลขึ้นในแผ่นลาเมลลา และเพิ่มประสิทธิภาพในการตกตะกอนอีกด้วย
3.การอุดตันของถังตะกอนและการระบายตะกอนที่ไม่ดีการวิเคราะห์สาเหตุ
โดยทั่วไปถังตกตะกอน Lamella จะใช้การกำจัดตะกอนเชิงกล ซึ่งอาจทำให้เกิดการสะสมของตะกอนที่ขอบและปลายของถังตกตะกอน ทำให้เกิดมุมตายในพื้นที่กำจัดตะกอน สิ่งนี้นำไปสู่การสะสมของตะกอนมากขึ้นในพื้นที่เหล่านี้
การออกแบบท่อระบายกากตะกอนอาจไม่เพียงพอ
สารละลาย:
ปรับเปลี่ยนการออกแบบถังเพื่อลดมุมตายของตะกอน ใช้การกำจัดตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วงด้วยถังเก็บตะกอนขนาดใหญ่ ซึ่งจะทำให้การไหลของน้ำรบกวนน้อยที่สุดและมีโอกาสเกิดการอุดตันน้อยลง มุมเลื่อนสำหรับการกำจัดตะกอนควรมากกว่ามุมของถังตะกอนขนาดเล็ก เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถกำจัดตะกอนได้อย่างสมบูรณ์
ใช้กลไกการกำจัดตะกอนแบบมีดโกน โดยเพิ่มจำนวนร่องกำจัดตะกอนที่ด้านล่างของถังเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการกำจัดตะกอน
