Підготовка води - Розрахунок графинів - Degremont®
Поверхня відстійника визначається за двома критеріями:
- поверхнева гідравлічна головка, що характеризує об’єм оброблюваної води на одиницю площі та час (м 3 · м –2. год –1);
- масовий потік, що характеризує кількість зважуваних твердих речовин, що підлягають розливу, на одиницю площі та час (кг · м –2. год –1).
Більш обмежувальним з двох розрахунків буде параметр розміру конструкції.
вплив поверхневої гідравлічної головки
Це навантаження безпосередньо пов'язане зі швидкістю осідання "вільної або флокульованої" СС, а попередній параграф "різні типи осідання" вказує, як передбачити цю швидкість і розрахунок отриманої мінімальної поверхні.
вплив масового потоку
У разі уповільненого осідання флокульованих частинок, де відбуваються явища загущення, масовий потік, як правило, є переважним для розрахунку поверхні осідання.
Будь то відстійник S секції S, який подається на вхідний потік QE з концентрацією СЕ CE; шлам виводиться з нижньої його частини при швидкості потоку QS з концентрацією CS.
За відсутності хімічних або біологічних реакцій, що впливають на концентрацію зважених твердих речовин, та враховуючи ефективність видалення 100%, ми маємо:
Масова витрата осідання задається кривою Кінча. Для певної точки на кривій Кінча концентрації Ci швидкість осідання Vi задається дотичною у цій точці. Відповідним потоком є Fi = Ci · Vi.
До цього потоку Fi ми повинні додати вивідний потік FS, заданий CiVs з Vs = Qs/S.
Загальний масовий потік F = CiVi + CiVs.
На малюнку 18 показано еволюцію цих різних потоків. Потік F має мінімальний FL, пов'язаний з критичною концентрацією CL, накладаючи мінімальний переріз Sm для відстійника, такий як:
Цю конкретну точку L можна визначити безпосередньо на кривій масового потоку F (рисунок 18 c) за допомогою:
Точка L, отже, точка на кривій потоку Fi, де нахил дотичної дорівнює за абсолютним значенням швидкості виведення Vs (фіг. 18а). Ці результати можна виразити по-різному, враховуючи криву Кінча. Граничний потік FL в точці L задається:
VL - швидкість осідання в точці L.
Або, щоб можна було оселитися:
будова відстійників
На практиці немає ідеального відстійника: турбулентність виникає всередині рідини, особливо у вхідній зоні, вітер може створювати хвилі на її поверхні; струми конвекції, пов'язані з місцевими перепадами температури (сонячного світла) та щільності, впливають на ефективність осідання. Наскільки це можливо, слід докласти зусиль для отримання ламінарної та стабільної циркуляції, що характеризується відповідними значеннями числа Рейнольдса, що визначаються:
Примітка: у випадку суцільної круглої труби гідравлічний діаметр ідентифікується діаметру труби.
На практиці режим вважається ламінарним, якщо Re *
Чим стабільніша циркуляція, тим рівномірніший розподіл швидкості по всій ділянці басейну і тим краще відділення. Однак стабільні циркуляції характеризуються високими числами Фруда.
На практиці ми можемо визначити оптимальні співвідношення H/L або H/R, H - змочена висота прямокутних відстійників довжини L або кругових відстійників радіуса R. Встановивши час перебування дві години, Шмідт-Брегас дає наступне рекомендації:
- прямокутні відстійники з горизонтальним потоком
Форма конструкції, організація пристрою подачі необробленої води та пристрою збору очищеної води, а також спосіб утилізації мулу також мають великий вплив на ефективність відстійника.
У разі води або розчинів, сильно завантажених зваженими твердими речовинами, "струми щільності" можуть спричинити розподіл швидкостей, що має тенденцію до того, щоб зважені тверді речовини, накопичені на плоті, піднімалися у напрямку до зворотних жолобів. Це має місце, наприклад, зі звичайними прямокутними або круглими відстійниками, які занадто довго використовуються для освітлення активного мулу (рисунок 19).
Подібним чином температурні ефекти (сонячне світло, вода при швидко мінливій температурі) та порушення, пов’язані з коливаннями солоності (вода в лимані, ERI), приносять воду з мінливою щільністю у відстійник, викликаючи конвекційні струми або навіть повне зворотне зміщення водної маси.
Отже, ідеального відстійника не існує, тим не менше всі ці явища: стабільність та/або порушення тепер можна моделювати, тому візуалізувати та, можливо, коригувати, використовуючи MFN .