1. Principer och egenskaper hos rörbosättare
Enligt teorin om grund tank, under villkoret av en fast effektiv volym av sedimenteringstanken, ju större yta tanken är, desto högre sedimenteringseffektivitet, oberoende av sedimenteringstiden. Ju grundare tanken är, desto kortare sedimenteringstiden. I en rörsedlare är sedimentationszonen uppdelad i tunna skikt av en serie parallella lutande plattor eller rör, som förkroppsligar principen om grund tank. Egenskaperna för rörbosättare med lutande plattor eller rör är följande:
1.Användning av laminärt flödesprincip: Vatten rinner mellan plattorna eller inuti rören, där den hydrauliska radien är liten, vilket resulterar i ett lågt Reynolds-tal. I allmänhet är Reynolds-talet (Re) runt 200, vilket indikerar laminärt flöde, vilket är mycket gynnsamt för sedimentation. Froude-talet för flödet i rören är ungefär 1x10⁻3 till 1x10⁴⁴, vilket indikerar ett stabilt flödestillstånd.
2.Ökad yta: Sedimenteringsområdet ökas, vilket förbättrar sedimentationstankens effektivitet. Men på grund av det specifika arrangemanget av de lutande plattorna, vatteninlopps-/utloppsförhållandena och interna flödesmönster, kan den faktiska behandlingskapaciteten inte nå den teoretiska multipeln. Förhållandet mellan den faktiska sedimenteringseffektiviteten och den teoretiska sedimenteringseffektiviteten är känd som den effektiva koefficienten.
3.Förkortat partikelavsättningsavstånd: Sedimenteringsavståndet för partiklar minskas, vilket avsevärt förkortar sedimenteringstiden.
4.Omflockning av partiklar: Flockiga partiklar återflockas i de lutande plattorna eller rören, vilket främjar partikeltillväxt och förbättrar sedimentationseffektiviteten ytterligare.
2. Struktur för Tube Settlers
Strukturen hos lutande rör- eller plattavskiljare liknar den för konventionella sedimentationstankar, innefattande ett inlopp, sedimentationszon, utlopp och slamuppsamlingszon. Men i sedimentationszonen är många lutande rör eller plattor installerade. Figur 1 visar den typiska strukturen för en tubavskiljare.
I lutande plåt- och rörsedlare kan vattnets flödesriktning i förhållande till de lutande plåtarna kategoriseras i tre typer:uppåtgående flöde, nedåtgående flöde, ochhorisontellt flöde, som visas i figurerna 2 och 3.
1.Uppåtgående flöde (motströmsflöde): Vattnet rinner uppåt genom de lutande plattorna eller rören medan sediment lägger sig nedåt. Deras flödesriktningar är motsatta, en konfiguration som kallas uppåtgående eller motströmsflöde.
2.Nedåtgående flöde (samtidigt flöde): Vatten strömmar nedåt genom de lutande plattorna eller rören i samma riktning som sedimentet, kallat nedåtgående eller samtidigt flöde.
3.Horisontellt flöde (korsflöde): Vattnet strömmar horisontellt genom plattorna, känt som horisontellt flöde eller tvärflöde, endast tillämpligt på lutande plattor.
För närvarande använder de flesta vattenreningsverk, såsom de i kraftstationer, uppåtgående flöde och använder vanligtvis lutande rör som komponenter för rörsättningar.
3. Inloppszon
Vatten kommer in i sedimentationstanken horisontellt. Inloppszonen har ofta perforerade väggar, slitsade väggar eller nedåtgående lutande rörinlopp för att säkerställa jämn vattenfördelning över tankens bredd. Konstruktionen och kraven liknar dem för horisontella sedimenteringstankar. För att uppnå jämnt utflöde från de lutande rören i uppåtgående flödessystem krävs en tillräcklig höjd av vattenfördelningszonen under rören, vilket säkerställer att inloppshastigheten hålls mellan 0.02 och 0,05 m/ s.
4. Lutningsvinkel för plattor och rör
Vinkeln mellan de lutande plattorna och horisontalplanet kallaslutningsvinkel ( ). En mindre resulterar i en lägre kritisk sedimenteringshastighet (u₀), vilket förbättrar sedimentationseffekten. För att säkerställa automatisk slamglidning och obehindrad slamutsläpp bör dock inte vara för liten. För system med uppåtgående flöde, är vanligtvis inte mindre än 55 grader till 60 grader. I nedåtgående flödessystem, där slamavgivningen är lättare, är vanligtvis inte mindre än 30 grader till 40 grader.
5. Form och material för plattor och rör
För att utnyttja den tillgängliga tankvolymen så effektivt som möjligt, är lutande plattor och rör utformade i kompakta geometriska former, såsom kvadratiska, rektangulära, hexagonala och korrugerade former. För att underlätta installationen grupperas flera eller till och med hundratals lutande rör i en enda enhet, som installeras i sedimentationszonen. Materialen som används för lutande plattor och rör ska vara lätta, hållbara, giftfria och billiga. Vanliga material inkluderar bikakepapper och tunna plastark. Honeycomb-rör kan tillverkas av impregnerat papper och härdas med fenolharts, vilket vanligtvis bildar hexagoner med en innercirkeldiameter på 25 mm. Plastskivor, såsom 0,4 mm tjock styv PVC, är ofta termiskt gjutna.
6. Längd och avstånd mellan plattor och rör
Ju längre de lutande plattorna eller rören är, desto högre sedimenteringseffektivitet. Men alltför långa plattor eller rör är utmanande att tillverka och installera, och ytterligare längdökningar ger minskande avkastning i effektivitet. Om plattorna eller rören är för korta ökar andelen av inloppsövergångszonen (övergångszonen för turbulent till laminärt flöde), vilket minskar den effektiva sedimentationszonen. Övergångszonen i de lutande rören är cirka {{0}} mm. Erfarenheten tyder på att plattor för uppåtgående flöde bör vara 0.8-1.0 m långa, med ett minimum av 0,5 m, medan plattor för nedåtgående flöde är cirka 2,5 m långa. Med konstant tvärsnittsflödeshastighet ökar mindre avstånd mellan plattorna eller rördiametrarna flödeshastigheten och ytbelastningen, vilket minskar tankstorleken. Alltför små avstånd eller rördiametrar kan dock leda till tillverkningssvårigheter och blockeringar. Vid vattenbehandling har uppåtströmmande sedimenterar vanligtvis ett mellanrum eller rördiameter på 50-150 mm, medan nedåtströmningsplattor har ett avstånd på cirka 35 mm.
7. Utloppszon
För att säkerställa ett jämnt utflöde från de lutande plattorna eller rören är arrangemanget av vattenuppsamlingsanordningarna avgörande. Dessa anordningar består av vattenuppsamlingsgrenar och huvudkanaler. Uppsamlingsgrenar kan innefatta perforerade tråg, triangulära dammar, tunna dammar och perforerade rör. Höjden från det lutande rörets utlopp till uppsamlingshålet (dvs. höjden på klarvattenzonen) är relaterad till avståndet mellan uppsamlingsgrenarna och bör uppfylla följande formel:
h Större än eller lika med √3/2L
Där:
här höjden på klarvattenzonen (m),
Lär avståndet mellan samlingsgrenar (m).
Vanligtvis är L mellan 1,2 och 1,8 m, så h är mellan 1,0 och 1,5 m.
8. Sedimenteringshastighet (u₀) för partiklar
Vattenflödeshastigheten mellan lutande plattor liknar den horisontella hastigheten i horisontella sedimentationstankar, vanligtvis från 10 till 20 mm/s. När koaguleringsbehandling används är sedimenteringshastigheten (u0) runt 0,3 till 0,6 mm/s.