בעיות נפוצות ופתרונות של מתיישבי צינורות (למלה) מיכל שיקוע

מאת: קייט

Email:kate@aquasust.com

תאריך: 2 בדצמבר 2024

עיקרון ומאפיינים שללמלהמיכל שיקוע

על פי עיקרון המיכלים הרדודים, בתנאי נפח אפקטיבי קבוע של מיכל השיקוע, ככל ששטח מיכל השיקוע גדול יותר, כך יעילות השקיעה גבוהה יותר. זה לא תלוי בזמן השקיעה. ככל שמיכל השקיעה רדוד יותר, זמן השקיעה קצר יותר. אזור השקיעה של מיכל שיקוע לאריזת Lamella מחולק לשכבות דקות על ידי סדרה של מתיישבי Tube מקבילים או Lamellas, המשקפים את העיקרון של מיכלים רדודים.

מאפיינים שלמתנחלי צינורותולמלה מיכל שיקוע:

1.ניצול עקרון הזרימה למינרית

המים זורמים בין הלוחות או בתוך הצינורות, והרדיוס ההידראולי קטן מאוד, וכתוצאה מכך מספר ריינולדס נמוך. בדרך כלל, מספר ריינולדס (Re) הוא בסביבות 200, והזרימה מציגה מאפיינים למינריים, מה שמועיל מאוד לשקיעה. מספר ה-Froude של זרימת המים בתוך הלמלות הוא בערך בין 110^-3 ו-110^-4, המציין מצב זרימה יציב.

2. שטח מיכל שיקוע מוגדל
התכנון מגדיל את שטח מיכל השקיעה, משפר את יעילות השקיעה. עם זאת, בשל גורמים כגון הסידור הספציפי של מתיישבי הצינורות, השפעת מי הכניסה והיציאה, ודפוס הזרימה בתוך הלוחות או הצינורות, יכולת הטיפול בפועל אינה יכולה להשיג את המכפלה התיאורטית. העלייה בפועל ביעילות השקיעה בהשוואה ליעילות השקיעה התיאורטית ידועה כמקדם האפקטיבי.

3.מרחק שיקוע מקוצר
לחלקיקים מרחק שקיעה קצר יותר, מה שמפחית משמעותית את זמן השקיעה.

4.קרישה מחודשת של חלקיקים צפצופים
הקרישה מחדש של חלקיקים פלקולנטים בתוך צינורות המתיישבים או הצינורות מקדמת צמיחה נוספת של חלקיקים, ומשפרת את יעילות השקיעה.

מבנה שללמלה מיכל שיקוע

המבנה של מיכל שיקוע של Lamella או Tube דומה לזה של מיכל שיקוע כללי. הוא מורכב מארבעה חלקים עיקריים: אזור הכניסה, אזור השקיעה, היציאה ואזור איסוף הבוצה. ההבדל העיקרי הוא שבאזור השקיעה, מותקנות מספר מתיישבי צינורות או למלות.

במתיישבי צינורות או במיכל שקיעת Lamella, ניתן לסווג את כיוון זרימת המים על פני מיושבי הצינור לשלושה סוגים: זרימה כלפי מעלה, זרימה כלפי מטה וזרימה אופקית, כפי שמוצג באיור 2.

· זרימה כלפי מעלה(נקרא גם זרימה נגדית): המים זורמים כלפי מעלה דרך הלמלות או הלוחות, בעוד המוצקים המשוקעים זורמים כלפי מטה. הכיוונים שלהם בדיוק הפוכים.

· זרימה כלפי מטה(נקרא גם זרימת זרם משותף): המים זורמים כלפי מטה דרך הלמלות או הלוחות, והמוצקים המשוקעים זורמים גם הם כלפי מטה באותו כיוון.

· זרימה אופקית (נקרא גם זרימה רוחבית, חל רק על מתיישבי צינורות): המים זורמים אופקית על פני הלוחות.

כאשר כיוון הזרימה זהה, זה נקראזרימה כלפי מטה(ידוע גם בשםזרם משותף). כאשר המים זורמים בכיוון אופקי, זה נקראזרימה אופקית(ידוע גם בשםזרימה רוחבית, חל רק על מתנחלי Tube).

· אזור הכניסה
המים זורמים למיכל השיקוע מכיוון אופקי. אזור הכניסה כולל בעיקר קירות מחוררים, קירות חריצים וכניסות למלה זרימה כלפי מטה וכו', להבטחת פיזור מים אחיד לרוחב המיכל. דרישות העיצוב והפריסה דומות לאלו של מיכל שיקוע זרימה אופקית. כדי להבטיח זרימת מים אחידה בלמלות הזרימה כלפי מעלה, יש לשמור על גובה מסוים של אזור החלוקה מתחת ללמלות, ומהירות זרימת המים בקטע הכניסה לא תעלה על 0.02-0.05 גְבֶרֶת.

· זווית נטייה שלמתנחלי צינורותs וצינורות
הזווית בין מתיישבי הצינור לכיוון האופקי נקראתזווית נטייה. ככל שזווית הנטייה קטנה יותר ( ), כך מהירות ההחזקה קטנה יותר (u0), ואפקט השקיעה טוב יותר. עם זאת, כדי להבטיח שהבוצה תוכל להחליק מטה אוטומטית וסריקת הבוצה חלקה, הערך לא צריך להיות קטן מדי. עבור זרימה כלפי מעלה צינור מתיישבים או מיכל שיקוע צינור, הוא בדרך כלל לא פחות מ 55 מעלות -60 מעלות. לזרימה כלפי מטה למתיישבי צינורות או מיכל שיקוע צינור, שבו קל יותר להזיז בוצה, הוא בדרך כלל לא פחות מ-30 מעלות -40 מעלות.

· צורה וחומר של מתנחלים וצינורות
כדי לנצל עד תום את הנפח המוגבל של מיכל השיקוע, מיושבי צינורות וצינורות מתוכננים עם חתכים גיאומטריים צפופים, כגון צורות מרובעות, מלבניות, משושה רגילות וצורות גליות. להתקנה קלה, לעתים קרובות מורכבים כמה או מאות למלות יחד כמודול, ולאחר מכן ממוקמים מודולים מרובים באזור השקיעה. החומרים המשמשים עבור מתנחלים וצינורות צריכים להיות קלים, עמידים, לא רעילים וחסכוניים. חומרים נפוצים כוללים מבני חלת דבש מנייר ויריעות פלסטיק דקות. ניתן להכין למלות חלת דבש מנייר ספוג ולרפא בשרף פנולי, בדרך כלל נוצרים למשושים רגילים בקוטר עיגול של 25 מ"מ. יריעות פלסטיק עשויות בדרך כלל מיריעות PVC קשות בעובי של 0.4 מ"מ, הנלחצות בצורה חמה.

· אורך וריווח של מתנחלים וצינורות
ככל שהמתנחלים או הצינורות ארוכים יותר, כך יעילות השקיעה גבוהה יותר. עם זאת, אם מתיישבי הצינור או הצינורות ארוכים מדי, הייצור וההתקנה הופכים לקשים יותר, ולאחר אורך מסוים, הארכה נוספת מספקת שיפור מוגבל ביעילות השקע. אם האורך קצר מדי, גדל הפרופורציה של קטע מעבר הכניסה (הקטע שבו זרימת המים עוברת מזרימה סוערת בכניסה לזרימה למינרית), ומקטין את אורך אזור השקיעה האפקטיבי. אורך קטע המעבר הוא בדרך כלל בסביבות 100-200 מ"מ.
בהתבסס על ניסיון, אורך זרימת צינור הזרימה כלפי מעלה הוא בדרך כלל {{0}}.8-1.0 מ', ולא צריך להיות פחות מ-0.5 מ'. עבור זרימה כלפי מטה, האורך הוא בסביבות 2.5 מ'. כאשר מהירות החתך נשארת זהה, ככל שהמרווח של מתיישבי הצינורות קטן יותר או קוטר הצינורות, כך מהירות הזרימה בתוך הצינורות ועומס פני השטח גבוה יותר. זה מאפשר הפחתה בנפח המיכל. עם זאת, מרווחים קטנים מדי או קוטר צינורות מקשים על הייצור ומגדילים את הסיכון לסתימה. עבור מיכל שיקוע בזרימה כלפי מעלה המשמש בטיפול במים, המרווח בין מיישבי הצינור או קוטר הצינור הוא בדרך כלל 50-150 מ"מ, בעוד עבור מיכל שיקוע זרימה כלפי מטה, המרווח הוא כ-35 מ"מ.

· אזור אאוטלט
כדי להבטיח זרימת מים אחידה מהמתנחלים או הצינורות, סידור מערכת האיסוף הוא גם חיוני. מערך הגבייה מורכב מסניפי גבייה וערוץ הגבייה הראשי. סניפי האיסוף עשויים לכלול בין היתר שקתות איסוף מחוררות, משולשים, דקים דקים וצינורות מחוררים. הגובה ממוצא הלמלה לחור האיסוף (כלומר, גובה אזור המים הצלולים) קשור למרווח בין ענפי האיסוף ואמור לעמוד בנוסחה הבאה:
 

h גדול או שווה ל-√3/2L

כאשר h הוא גובה אזור המים הצלולים (במטרים) ו-L הוא המרווח בין ענפי האיסוף (במטרים). הערך הטיפוסי של L הוא 1.2-1.8m, כך ש-h הוא בדרך כלל בין 1.0-1.5m.

· מהירות שקיעה של חלקיקים (u0)
מהירות זרימת המים בתוך המתיישבים של הצינור דומה למהירות הזרימה האופקית במיכל שיקוע אופקי, בדרך כלל בין {{0}} מ"מ לשנייה. כאשר נעשה שימוש בטיפול קרישה, מהירות השקיעה u0u0u0 היא בדרך כלל בין 0.3-0.6mm/s.

גורמים המשפיעים ובעיות נפוצות בלמלה מיכל שיקוע

מיכל שקיעת Lamella נמצא בשימוש נרחב בתהליכי טיפול פיזי-כימיים בשפכים. מאמר זה עוסק בבעיות נפוצות בהן נתקלים ביישומים מעשיים, כגון חלוקת מים לא אחידה בכניסה, סתימת קופסאות בוצה וציפה של צאן, מה שמוביל לירידה באיכות מי הקולחים. על ידי ניתוח הסיבות, מוצעים פתרונות מתאימים.

1.גורמים המשפיעים על אפקט ההתיישבות שלמתנחלי צינורותs וצינורות

1, החלק האמצעי של המתיישבים והצינורות הוא זרימה למינרית, אך חלקי הכניסה והיציאה מושפעים מהמים הנכנסים והיוצאים, מה שמוביל להפרעות.

2, זרימת המים במתיישבי הצינור והצינורות יציבה יחסית, מה שעוזר לשפר את אפקט השקיעה.

3, בשל מרחק השקיעה והזמן הקצרים, נדרש שהקרישה תתרחש במלואה לפני שהמים נכנסים למיכל השקיעה.

4, ההשפעה של זרימה כבדה על זרימה כלפי מעלה היא מינימלית; זרימה כלפי מעלה מתאימה למים בעלי עכירות גבוהה ואילו זרימה כלפי מטה מתאימה למים בעלי עכירות נמוכה מאוד.

2.עכירות מופרזת בקולחיםניתוח סיבות

1, חלוקת מים לא אחידה בכניסה של מיכל שיקוע Lamella. בסביבת הכניסה עלולה להתרחש מערבולות חמורות או שמהירות זרימת המים עלולה להיות גבוהה מדי, מה שגורם לבוצה שהופקדה בעבר על הלמלות להתרחק מחדש.

2, עלול להתרחש "קצר חשמלי" מקומי, אשר משפיע על יציבות הפלקים, מה שגורם לפלקים שנוצרו קודם לכן להתפרק לחלקיקים קטנים יותר.

3,כדי להבטיח חלוקת מים אחידה, לקיר המבצר המחורר במיכל השקיעה של Lamella יש בדרך כלל פתחים קטנים יותר, מה שמביא למהירות זרימה גבוהה יותר דרך החורים בהשוואה למיכל שיקוע זרימה אופקי. זה עלול לגרום לקבוצות שנוצרו בעבר להתפרק שוב ולהשהות מחדש בקלות בוצה מתה בתחתית חורי החלוקה, ולהגביר את עכירות הקולחים.

פִּתָרוֹן:

1, הנח את מתנחלי הצינור בזווית של 60 מעלות לאופק, והתקן שורה של לוחות כנפיים מתחת לכל מתיישבי צינור, גם בזווית של 60 מעלות לאופק. התוספת של לוחות כנפיים אלה יכולה להפחית באופן משמעותי את מספר ריינולדס של זרימת המים, להגביר את הכוחות הצמיגים במהלך תהליך הזרימה, מה שמועיל לשקיעתו. יתר על כן, נתיבי השקיעה הקצרים יותר של חלקיקים עוזרים לחלקיקים הצפופים יותר להתיישב בצורה יעילה יותר.

2, להבטיח חלוקה אחידה על ידי שימוש בקירות מחוררים לחלוקת מים. יש לשלוט על מהירות הזרימה האופקית בנקודת ההתחלה של אזור החלוקה בין 0.010-0.018 מ'/שניה.

3, הוסף קטע של זרימה אופקית (צנרת) בקדמת מיכל השקיעה, כך שהקולחים לא ייכנסו מיד למיכל שיקוע Lamella אלא יעברו תחילה דרך קטע זרימה אופקי (תופס 1/3 מהאורך הכולל של טַנק). קטע אופקי זה משפר את עמידות המיכל לעומסי זעזועים, ומפחית עוד יותר את מהירות הזרימה האופקית, מה שמסייע בשיקוע, מחזק את ההתנגדות לעומסי פגיעה ומשפר את יעילות השקיעה. בנוסף, התקנת קירות מנחים בחלקים האופקיים והלמלה מגבירה את מהירות הזרימה כלפי מעלה בלמלות ומשפרת עוד יותר את יעילות השקיעה.

3.סתימה של הופר בוצה והזרמת בוצה לקויהניתוח סיבות

מיכל שקיעת Lamella משתמש בדרך כלל בהסרת בוצה מכנית, העלולה לגרום להצטברות בוצה בקצוות ובקצוות של מיכל השקיעה, ויוצרות פינות מתות באזור פינוי הבוצה. זה מוביל להצטברות רבה יותר של בוצה באזורים אלה.

התכנון של צינורות הזרמת הבוצה עשוי להיות לא מספק.

פִּתָרוֹן:

שנה את עיצוב המיכל כדי להפחית פינות מתות בוצה. אמצו פינוי בוצה כבידה עם הופר בוצה גדול, הגורם להפרעה מינימלית לזרימת המים וסביר פחות להיסתם. זווית ההזזה להסרת בוצה צריכה להיות גדולה מזו של קופרי בוצה קטנים, מה שמבטיח פינוי בוצה מלא.

השתמש במנגנון פינוי בוצה מסוג מגרד, הגדל את מספר תעלות פינוי הבוצה בתחתית המיכל כדי לשפר את יעילות פינוי הבוצה.