Wat zijn het werkende principe, kenmerken, structuur en ontwerpoverwegingen van een lamella -ophelder?
Laat een bericht achter
Principe en kenmerken van een lamella -verduidelijker
Volgens het ondiepe tankprincipe, onder de voorwaarde van een vast effectief volume, hoe groter het oppervlak van de verduidelijker, hoe hoger de sedimentatie -efficiëntie, die geen verband houdt met de detentietijd. Hoe ondieper de verduidelijker, hoe korter de detentietijd. In een lamella -ophelder met hellende buis (of plaat) kolonisten is de sedimentatiezone verdeeld in meerdere dunne lagen door een reeks parallelle hellende platen of buizen, waardoor het ondiepe tankprincipe wordt belichaamd.
Wat zijn de belangrijkste kenmerken van een lamella -verduidelijker?
1️⃣ Het maakt gebruik van het principe van laminaire stroming.
De stroom tussen de hellende platen of buizen heeft een zeer kleine hydraulische straal, wat resulteert in een laag Reynolds -getal, in het algemeen rond re ≈ 200. Dit houdt de stroom in een laminaire toestand, die zeer gunstig is voor sedimentatie. Het froude -nummer in de hellende buizen is ongeveer 1 × 10⁻³ tot 1 × 10⁻⁴, wat een stabiele stroomomstandigheden aangeeft.
2️⃣ Het verhoogt het effectieve bezinkingsgebied, waardoor de sedimentatie -efficiëntie wordt verbeterd.
Vanwege factoren zoals de specifieke opstelling van de hellende platen, de invloed van inlaat- en uitlaatstromen en de stroomomstandigheden binnen de buizen of platen, kan de werkelijke behandelingscapaciteit het theoretische maximum niet bereiken. De verhouding van werkelijke sedimentatie -efficiëntie tot theoretische efficiëntie wordt de effectieve coëfficiënt genoemd.
3️⃣ Het verkort de bezinkingsafstand van deeltjes, waardoor de bezinkingstijd aanzienlijk wordt verkort.
4️⃣ Flocl -deeltjes kunnen botsen en re - verzamelen in de hellende buisinzetting,bevordering van verdere deeltjesgroei en het verbeteren van sedimentatie -efficiëntie.
Waar bestaat de structuur van een lamella -verduidelijker uit?
De structuur van een lamella -ophelder is vergelijkbaar met die van een conventionele verduidelijker. Het bestaat uit vier hoofdonderdelen: een inlaat, een bezinkingzone, een uitlaatklep en een slibcollectiezone. Het verschil is dat de bezinkzone is uitgerust met meerdere hellende buisinzetters. Figuur 1 toont een typische structuur van een lamella -verduidelijker.
In een lamella -verduidelijker, volgens de richting waarin het water door de hellende platen stroomt, zijn er drie soorten stroom: opwaartse stroom, neerwaartse stroom en horizontale stroom, zoals weergegeven in figuur 2. Wanneer het water omhoog stroomt wanneer de hellende buis -settlers en het slib in de tegenovergestelde richting in de tegenoverliggende richting, wordt dit opgeroepen (ook bekend als tegenovergestelde {1} stroom). In neerwaartse stromingsharificatoren stroomt het water naar beneden door de schuine buizen of platen samen met de bezinkingsdeeltjes.
Wanneer de stroomrichting van water en deeltjes hetzelfde is, wordt deze neerwaartse stroom genoemd (ook bekend als CO - stroomstroom). Wanneer het water horizontaal door de verduidelijker stroomt, wordt het horizontale stroom genoemd (ook bekend als Cross - stroom), die alleen van toepassing is op hellende platen.
Wat zijn de ontwerpoverwegingen voor een lamella -verduidelijker?
1. Inlaatzone
Water komt horizontaal de verduidelijking binnen. De inlaatzone omvat meestal geperforeerde wanden, sleufwanden of neerwaartse stromingshoogte buizen, die helpen de stroom gelijkmatig over de breedte van de tank te verdelen - Vergelijkbaar met de ontwerpvereisten voor een conventionele horizontale stroming.
Om zelfs een stroomverdeling door de opwaartse stroming hellende buisinzetters te garanderen, is het noodzakelijk om een bepaalde hoogte te handhaven voor de stroomverdelingszone onder de buizen. De inlaatstroomsnelheid bij het gedeelte - mag niet hoger zijn dan0.02–0.05 m/s.
2. De hellingshoek van schuine buis kolonisten
De hoek tussen de hellende buizen (of platen) en het horizontale vlak wordt de hellingshoek genoemd ( ). Een kleinere hellingshoek resulteert in een lagere deeltjes -bezinkingssnelheid (u₀) en dus beter instellende prestaties.
Om ervoor te zorgen dat slib automatisch naar beneden kan glijden en soepel kan worden ontslagen, zou niet te klein moeten zijn. Voor opwaartse stromingsharifiers is de hellingshoek in het algemeenNiet minder dan 55 graden –60 graden.
Voor neerwaartse stromingsharifiers, omdat slibafvoer eenvoudiger is, is de hoek meestalNiet minder dan 30 graden –40 graden.
3. Vorm en materiaal van hellende buis -kolonisten
Om volledig gebruik te maken van het beperkte volume van de verduidelijker, zijn schuine buis kolonisten ontworpen met compacte kruis - sectionele vormen, zoals vierkante, rechthoekige, zeshoekige of gegolfde vormen.
Voor eenvoudiger installatie zijn verschillende of zelfs honderden buizen gegroepeerd in één module en zijn meerdere modules geïnstalleerd in de settlingzone.
Materialen moeten lichtgewicht, sterk, niet - giftig en economisch zijn. Veel voorkomende materialen zijn onder meer honingraatpapier en dunne plastic vellen. Honingraatbuizen zijn vaak gemaakt van geïmpregneerd papier genezen met fenolhars, in het algemeen gevormd in reguliere zeshoeken met een ingeschreven cirkeldiameter van ongeveer25 mm. Plastic vellen zijn meestal0,4 mm dik rigide PVC, gevormd door warmtedrukken.
4. Lengte en afstand van hellende buis -kolonisten
Hoe langer de buizen, hoe hoger de bezinkingsefficiëntie. Overmatig lange buizen zijn echter moeilijk te fabriceren en te installeren, en het verlengen van de lengte voorbij een bepaalde puntopbrengsten die het rendement afnemen.
Als de buizen te kort zijn, neemt het aandeel van de overgangszone (waarbij de stroom verandert van turbulent naar laminair), waardoor de effectieve bezinklengte wordt verminderd. De lengte van de overgangszone is in het algemeen100–200 mm.
Gebaseerd op ervaring:
De lengte van opwaartse stroming hellende platen is meestal0.8–1.0 m, en zou niet minder moeten zijn dan0.5 m.
Voor neerwaartse stroom is de lengte ongeveer2.5 m.
Bij een constant kruis - sectionele snelheid, verhoogt de kleinere afstand of buisdiameter de interne stroomsnelheid en oppervlakte -laadsnelheid, waardoor een kleiner verduidelijkingsvolume mogelijk is. Zeer kleine afstand of diameters verhogen echter de fabricage -moeilijkheid en het risico op verstopping.
In waterbehandelingspraktijk:
De afstands- of buisdiameter voor opwaartse stromingsklarifiers is ongeveer50-150 mm.
Voor neerwaartse stromingsharifiers is de plaatafstand ongeveer35 mm.
5. Outletzone
Om zelfs een effluentstroming van de hellende buis -kolonisten te garanderen, is de opstelling van het effluentverzamelingssysteem van cruciaal belang. Het verzamelsysteem bestaat uit laterale verzamelaars en hoofdkanalen.
Laterale verzamelaars kunnen worden geperforeerde troggen, V - Notch Weirs, dunne stuwers of geperforeerde pijpen.
De hoogte van de schuine buisuitgang tot de verzamelgaten (dwz de heldere waterzonehoogte) heeft betrekking op de afstand van de zijverzamelaars en moet het volgende voldoen:
h groter dan of gelijk aan √3/2 × l, waar:
h= Clear Water Zone Hoogte (M)
L= afstand tussen laterale verzamelaars (m)
Typisch,Lis1.2–1.8 m, Dushzou moeten zijn1.0–1.5 m.
6. Settling -snelheid (u₀) van deeltjes
De watersnelheid in de hellende buizen is in het algemeen vergelijkbaar met de horizontale stroomsnelheid van conventionele klargers, ongeveer10-20 mm/s.
Wanneer coagulatie wordt gebruikt, de deeltjesverzettingsnelheidu₀is ongeveer0,3-0,6 mm/s.
Wat zijn de ontwerpoverwegingen voor een lamella -verduidelijker?
Enkele gegevens van de counter - stroom en co - huidige hellende buis/plaatomzetters
| Parameter |
|
CO - stroom (neerwaartse stroom) |
|---|---|---|
| Hellingshoek van platen/buizen | 55 graden - 60 graden | 30 graden - 40 graden |
| Bordlengte | 0.8 – 1.0 m | Ongeveer 2,5 m |
| Plaat/buisafstand | 50 - 150 mm | Ongeveer 35 mm |
| Inlaatstroomsnelheid | Minder dan of gelijk aan 0,02 - 0,05 m/s | Vergelijkbaar of iets hoger |
| Overgangslengte (buisinlaat) | 100 - 200 mm | Vergelijkbaar |
| Reynolds Aantal stroom | Ongeveer 200 (laminaire stroom) | Mogelijk iets hoger |
| Deeltjes bezinkingssnelheid (u₀) |
|
Vergelijkbaar of iets hoger |
Ontwerpoverwegingen voor counter - stroom (opwaartse stroom) lamella -ophelder:
De troebelheid van het ruwe water moet op de lange termijn onder 1000 NTU (nefelometrische troebelheidseenheden) worden gehandhaafd.
De oppervlakte -laadsnelheid in de zone van de schuine buis kan worden ingesteld tussen9,0 tot 11,0 m³/(H · m²).
Buisdiameter zou moeten zijn25 tot 35 mm, met een buislengte van1 m.
De hellingshoek van de buizen zou moeten zijn60 graden.
De heldere waterbeschermingszone boven de hellende buizen moet niet minder zijn dan1.5 m
Ontwerpoverwegingen voor Co - stroom (neerwaartse stroom) lamella -verduidelijker:
Geschikt voor ruw water met troebelheid consequent hieronder200 NTU.
De oppervlakte -laadsnelheid in de zone van de schuine plaat moet worden bepaald op basis van de omstandigheden van ruwe water en operationele ervaring of testgegevens van vergelijkbare waterzuiveringsinstallaties; Over het algemeen varieert het van30 tot 40 m³/(H · m²).
Plaatafstand zou moeten zijn35 mm.
Plaatlengte in de bezinkingzone zou moeten zijn2.0 tot 2,5 m, met de plaatlengte in de slibafvoerzone niet minder dan0.5 m.
Hellingshoek van platen in de bezinkingzone is40 graden, en in de slibafvoerzone is60 graden.
Wat zijn de beïnvloedende factoren en veel voorkomende problemen?
De lamella -ophelder is momenteel een veel gebruikt fysicochemisch behandelingsproces voor afvalwater. Ons technische team van Henaneco heeft praktische kwesties geanalyseerd die zich in het veld voordeden - zoals ongelijke stroomverdeling bij de klaringsinlaat, verstopping van de slibhopper en flotatie van vlokken - die leiden tot afschraling van de effluentkwaliteit. Op basis van deze analyses hebben we overeenkomstige oplossingen ontwikkeld om deze problemen aan te pakken.
1, factoren die de prestaties van een lamella -ophelder beïnvloeden:
Het centrale gedeelte van de hellende buisinzinkler handhaaft de laminaire stroom, terwijl de inlaat- en uitlaatsecties worden beïnvloed door de instroom en uitstroom, waardoor enige stroomstoornissen worden veroorzaakt.
De waterstroom in de hellende buisinzetting is relatief stabiel, wat helpt bij het verbeteren van de sedimentatie -efficiëntie.
Omdat de bezinkingsafstand en de bezinkingstijd erg kort zijn, moeten voldoende coagulatie en flocculatie plaatsvinden voordat water de verduidelijker binnengaat.
Gestratificeerde stroom troebel water heeft de minste invloed op opwaartse stromingsklarifiers; Aldus zijn opwaartse stroomontwerpen geschikt voor water met een hoog troebelheid, terwijl neerwaartse stroomontwerpen beter zijn voor zeer lage troebelheidwater.
2, overmatige effluent troebelheid
Oorzaak analyse:
Ongelijke stroomverdeling bij de inlaat van de verduidelijking veroorzaakt ernstige turbulentie of hoge inlaatsnelheid nabij de inlaat. Dit resulteert in lokaal hoge stroomsnelheden, die slib kunnen resuspenden die eerder op de hellende buizen is gevestigd.
Gelokaliseerde short - Circuiting ("Short Flow") verstoort de stabiliteit van de vlok, waardoor eerder gevormde vlokken uit elkaar breken in kleinere deeltjes.
Om een uniforme stroomverdeling te bereiken, zijn de geperforeerde baffle (bloemwand) openingen in de lamella -ophelder relatief klein. Dit leidt vaak tot hogere stromingssnelheden door de openingen in vergelijking met conventionele horizontale verduidelijkers, wat secundaire breuk van gevormde vlokken veroorzaakt en resuspensie van gevestst slib aan de onderkant van de distributiegaten, waardoor de troebelheid in het effluent toeneemt.
Oplossingen:
Installeer de hellende platen in een hoek van 60 graden op de horizontale en voeg een rij vleugelplaten onder elke hellende plaat toe, ook onder een hoek van 60 graden. De toegevoegde vleugelplaten verminderen het Reynolds -aantal van de stroming aanzienlijk, waardoor viskeuze krachten worden verbeterd tijdens waterbeweging, die sedimentatie bevordert.
Bovendien wordt het bezinkpad van deeltjes ingekort, waardoor de afzetting van dichtere deeltjes ten goede komt.
Zorg voor een uniforme stroomverdeling door geperforeerde schotten te gebruiken voor waterdistributie. De horizontale stroomsnelheid bij de inlaat van de verdelingszone moet tussen worden gecontroleerd0,010 en 0,018 m/s.
Voeg een horizontale stroomrectificatie -sectie toe vóór de bezettingszone, zodat het water niet rechtstreeks vanuit de uitlaatstroom stroomt in de hellende buisinzetting. Dit horizontale stroomgedeelte (ongeveer één - derde van de totale verduidelijkingslengte) verbetert de impactweerstand, vermindert de horizontale stroomsnelheid en dient als een stroomtrooger. Het vermindert ook de opwaartse stroomsnelheid in de hellende buizen, waardoor de sedimentatie -efficiëntie wordt verbeterd en de tolerantie voor schokbelastingen verhoogt. Installeer bovendien de baffels van de stroomgeleider tussen de horizontale en hellende buissecties om de opwaartse snelheid in de hellende buizen te vergroten en de bezinkingsefficiëntie verder te verbeteren.
3, slibhopper verstopt en slechte slibafvoer in de verduidelijker
Oorzaak analyse:
Mechanische slibverwijdering in de lamella -ophelder kan gemakkelijk dode zones aan de randen en uiteinden van de verduidelijker maken waar slib zich ophoopt, wat leidt tot overmatige slibophoping in deze gebieden.
Het ontwerp van de slibafvoerbuizen is vaak onvoldoende of onjuist, wat verder bijdraagt aan slechte slibverwijdering.
Oplossingen:
Wijzig het tankontwerp om de dode zones van de slibschraper te verminderen. Gebruik een grote slibhopper met zwaartekrachtafvoer in plaats van mechanisch schrapen. Dit vermindert de lokale stroomstoornissen en is minder vatbaar voor verstopping. De grotere hopperhelling verbetert slib glijden en zorgt voor meer complete slibafvoer.
Gebruik een schrapermechanisme voor het verwijderen van slib en verhoog het aantal slibafvoerkanalen op de bodem van de tank om de efficiëntie van de slibverwijdering te verbeteren.
Over het technische team van Henaneco
Het technische team van Henaneco Water Treatment is gespecialiseerd in de afvalwaterzuiveringsindustrie. We bieden uitgebreide diensten, waaronder procesontwerp, productie van apparatuur, verkoop en upgrade/retrofit -oplossingen voor waterbehandelingsprojecten.
Neem voor hulp contact met ons op:
📫email: info@ecowatertechs.com
📞WhatsApp: +86 15037320403
Website: https://www.eco - Watertechs.com/
