ट्यूब सेटलर्स (लैमेला) अवसादन टैंक की सामान्य समस्याएं और समाधान

द्वारा: केट

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दिनांक: 2 दिसंबर 2024

के सिद्धांत एवं विशेषताएँलामेल्लानिपटान टैंक

उथले टैंकों के सिद्धांत के अनुसार, निपटान टैंक की एक निश्चित प्रभावी मात्रा की स्थिति के तहत, निपटान टैंक का क्षेत्र जितना बड़ा होगा, अवसादन दक्षता उतनी ही अधिक होगी। यह अवसादन समय से स्वतंत्र है। निपटान टैंक जितना उथला होगा, अवसादन का समय उतना ही कम होगा। लैमेला पैकिंग सेटलिंग टैंक के अवसादन क्षेत्र को समानांतर ट्यूब सेटलर या लैमेलस की एक श्रृंखला द्वारा पतली परतों में विभाजित किया गया है, जो उथले टैंक के सिद्धांत को दर्शाता है।

के लक्षणट्यूब सेटलर्सऔरलामेल्ला अवसादन टंकी:

1.लामिना का प्रवाह सिद्धांत का उपयोग

पानी प्लेटों के बीच या ट्यूबों के अंदर बहता है, और हाइड्रोलिक त्रिज्या बहुत छोटा है, जिसके परिणामस्वरूप रेनॉल्ड्स संख्या कम होती है। आमतौर पर, रेनॉल्ड्स संख्या (Re) 200 के आसपास होती है, और प्रवाह लामिना विशेषताओं को प्रदर्शित करता है, जो अवसादन के लिए अत्यधिक फायदेमंद है। लैमेलस के अंदर जल प्रवाह की फ्राउड संख्या लगभग 1 के बीच है10^-3 और 110^-4, एक स्थिर प्रवाह स्थिति को दर्शाता है।

2.सेटलिंग टैंक क्षेत्र में वृद्धि
यह डिज़ाइन निपटान टैंक के क्षेत्र को बढ़ाता है, जिससे अवसादन दक्षता में सुधार होता है। हालाँकि, ट्यूब सेटलर्स की विशिष्ट व्यवस्था, इनलेट और आउटलेट पानी के प्रभाव और प्लेटों या ट्यूबों के अंदर प्रवाह पैटर्न जैसे कारकों के कारण, वास्तविक उपचार क्षमता सैद्धांतिक गुणक को प्राप्त नहीं कर सकती है। सैद्धांतिक अवसादन दक्षता की तुलना में अवसादन दक्षता में वास्तविक वृद्धि को प्रभावी गुणांक के रूप में जाना जाता है।

3.बसने की दूरी कम हो गई
कणों की बसने की दूरी कम होती है, जिससे अवसादन का समय काफी कम हो जाता है।

4.फ़्लोकुलेंट कणों का पुनः स्कंदन
ट्यूब सेटलर्स या ट्यूबों के अंदर फ्लोकुलेंट कणों का पुनः जमाव कण के आगे विकास को बढ़ावा देता है, जिससे अवसादन दक्षता बढ़ती है।

की संरचनालामेल्ला अवसादन टंकी

लैमेला या ट्यूब सेटलर्स सेटलिंग टैंक की संरचना सामान्य सेटलिंग टैंक के समान होती है। इसमें चार मुख्य भाग होते हैं: इनलेट, अवसादन क्षेत्र, आउटलेट और कीचड़ संग्रहण क्षेत्र। मुख्य अंतर यह है कि अवसादन क्षेत्र में, कई लैमेलस या ट्यूब सेटलर स्थापित किए जाते हैं।

ट्यूब सेटलर्स या लैमेला सेडिमेंटेशन टैंक में, ट्यूब सेटलर्स में जल प्रवाह की दिशा को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: ऊपर की ओर प्रवाह, नीचे की ओर प्रवाह और क्षैतिज प्रवाह, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।

· ऊपर की ओर प्रवाह(प्रतिधारा प्रवाह भी कहा जाता है): पानी लैमेलस या प्लेटों के माध्यम से ऊपर की ओर बहता है, जबकि स्थिर ठोस पदार्थ नीचे की ओर बहते हैं। उनकी दिशाएँ बिल्कुल विपरीत हैं।

· अधोमुखी प्रवाह(सह-धारा प्रवाह भी कहा जाता है): पानी लैमेलस या प्लेटों के माध्यम से नीचे की ओर बहता है, और बसे हुए ठोस पदार्थ भी उसी दिशा में नीचे की ओर बहते हैं।

· क्षैतिज प्रवाह (इसे अनुप्रस्थ प्रवाह भी कहा जाता है, जो केवल ट्यूब सेटलर्स पर लागू होता है): पानी प्लेटों में क्षैतिज रूप से बहता है।

जब प्रवाह की दिशा समान हो तो इसे कहा जाता हैनीचे की ओर प्रवाह(के रूप में भी जाना जाता हैसह-धारा प्रवाह). जब जल क्षैतिज दिशा में बहता है तो उसे कहते हैंक्षैतिज प्रवाह(के रूप में भी जाना जाता हैअनुप्रस्थ प्रवाह, केवल ट्यूब सेटलर्स के लिए लागू)।

· प्रवेश क्षेत्र
पानी क्षैतिज दिशा से निपटान टैंक में बहता है। टैंक की चौड़ाई में समान जल वितरण सुनिश्चित करने के लिए इनलेट क्षेत्र में मुख्य रूप से छिद्रित दीवारें, स्लॉट दीवारें और नीचे की ओर प्रवाहित लैमेला इनलेट्स आदि शामिल हैं। डिज़ाइन और लेआउट आवश्यकताएँ क्षैतिज प्रवाह निपटान टैंक के समान हैं। ऊपर की ओर प्रवाहित लैमेलस में समान जल प्रवाह सुनिश्चित करने के लिए, लैमेलस के नीचे वितरण क्षेत्र की एक निश्चित ऊंचाई बनाए रखी जानी चाहिए, और इनलेट अनुभाग पर जल प्रवाह वेग 0 से अधिक नहीं होना चाहिए।02-0.05 एमएस।

· का झुकाव कोणट्यूब सेटलर्सएस और ट्यूब
ट्यूब सेटलर्स और क्षैतिज दिशा के बीच के कोण को कहा जाता हैझुकाव कोण. झुकाव कोण ( ) जितना छोटा होगा, अवधारण वेग (u0) उतना ही छोटा होगा, और निपटान प्रभाव उतना ही बेहतर होगा। हालाँकि, यह सुनिश्चित करने के लिए कि कीचड़ स्वचालित रूप से नीचे की ओर खिसक सके और कीचड़ का निर्वहन सुचारू हो, मूल्य बहुत छोटा नहीं होना चाहिए। उर्ध्व प्रवाह ट्यूब सेटलर्स या ट्यूब सेडिमेंटेशन टैंक के लिए, आमतौर पर 55 डिग्री -60 डिग्री से कम नहीं होता है। नीचे की ओर प्रवाहित होने वाले ट्यूब सेटलर्स या ट्यूब सेडिमेंटेशन टैंक के लिए, जहां कीचड़ का निर्वहन आसान होता है, आमतौर पर 30 डिग्री -40 डिग्री से कम नहीं होता है।

· ट्यूब सेटलर्स और ट्यूबों का आकार और सामग्री
सेटटलिंग टैंक की सीमित मात्रा का पूरा उपयोग करने के लिए, ट्यूब सेटलर्स और ट्यूबों को सघन रूप से पैक किए गए ज्यामितीय क्रॉस-सेक्शन, जैसे वर्गाकार, आयताकार, नियमित हेक्सागोनल और नालीदार आकृतियों के साथ डिज़ाइन किया गया है। आसान स्थापना के लिए, कई या सैकड़ों लैमेला को अक्सर एक मॉड्यूल के रूप में एक साथ इकट्ठा किया जाता है, और फिर कई मॉड्यूल को अवसादन क्षेत्र में रखा जाता है। ट्यूब सेटलर्स और ट्यूबों के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री हल्की, टिकाऊ, गैर विषैली और लागत प्रभावी होनी चाहिए। सामान्य सामग्रियों में कागज के छत्ते की संरचनाएं और पतली प्लास्टिक शीट शामिल हैं। हनीकॉम्ब लैमेलस को संसेचित कागज से बनाया जा सकता है और फेनोलिक राल के साथ ठीक किया जा सकता है, जो आमतौर पर 25 मिमी के अंकित सर्कल व्यास के साथ नियमित हेक्सागोन्स में बनता है। प्लास्टिक शीट आम तौर पर 0.4 मिमी की मोटाई वाली कठोर पीवीसी शीट से बनाई जाती हैं, जिन्हें गर्म-दबाकर आकार दिया जाता है।

· ट्यूब सेटलर्स और ट्यूबों की लंबाई और दूरी
ट्यूब सेटलर्स या ट्यूब जितनी लंबी होंगी, सेटलमेंट दक्षता उतनी ही अधिक होगी। हालाँकि, यदि ट्यूब सेटलर्स या ट्यूब बहुत लंबे हैं, तो निर्माण और स्थापना अधिक कठिन हो जाती है, और एक निश्चित लंबाई के बाद, आगे का विस्तार सेटलमेंट दक्षता में सीमित सुधार प्रदान करता है। यदि लंबाई बहुत कम है, तो इनलेट संक्रमण खंड (वह खंड जहां जल प्रवाह इनलेट पर अशांत प्रवाह से लामिना प्रवाह में परिवर्तित होता है) का अनुपात बढ़ जाता है, जिससे प्रभावी अवसादन क्षेत्र की लंबाई कम हो जाती है। संक्रमण अनुभाग की लंबाई आम तौर पर लगभग 100-200मिमी होती है।
अनुभव के आधार पर, ऊपर की ओर प्रवाहित होने वाले ट्यूब सेटलर्स की लंबाई आम तौर पर {{0}}.8-1.0मीटर होती है, और 0.5 मीटर से कम नहीं होनी चाहिए। नीचे की ओर प्रवाह के लिए, लंबाई लगभग 2.5 मीटर है। जब क्रॉस-सेक्शनल वेग समान रहता है, तो ट्यूब सेटलर्स की दूरी या ट्यूबों का व्यास जितना छोटा होगा, ट्यूबों के अंदर प्रवाह वेग और सतह भार उतना अधिक होगा। इससे टैंक का आयतन कम हो जाता है। हालाँकि, अत्यधिक छोटी दूरी या ट्यूब व्यास विनिर्माण को कठिन बना देता है और रुकावट का खतरा बढ़ जाता है। जल उपचार में उपयोग किए जाने वाले उर्ध्व प्रवाह अवसादन टैंक के लिए, ट्यूब सेटलर या ट्यूब व्यास के बीच का अंतर आम तौर पर 50-150 मिमी होता है, जबकि नीचे की ओर प्रवाह वाले ट्यूब सेटलर अवसादन टैंक के लिए, अंतर लगभग 35 मिमी होता है।

· आउटलेट क्षेत्र
ट्यूब सेटलर्स या ट्यूबों से समान जल प्रवाह सुनिश्चित करने के लिए संग्रहण प्रणाली की व्यवस्था भी महत्वपूर्ण है। संग्रह प्रणाली में संग्रह शाखाएँ और मुख्य संग्रह चैनल शामिल हैं। संग्रह शाखाओं में छिद्रित संग्रह गर्त, त्रिकोणीय वियर, पतले वियर और छिद्रित पाइप शामिल हो सकते हैं। लामेला आउटलेट से संग्रह छेद तक की ऊंचाई (यानी, साफ पानी क्षेत्र की ऊंचाई) संग्रह शाखाओं के बीच की दूरी से संबंधित है और निम्नलिखित सूत्र को पूरा करना चाहिए:
 

h √3/2L से अधिक या उसके बराबर

जहां एच साफ पानी क्षेत्र की ऊंचाई (मीटर में) है और एल संग्रह शाखाओं के बीच की दूरी (मीटर में) है। L का विशिष्ट मान 1.2-1.8m है, इसलिए h सामान्यतः 1.0-1.5m के बीच है।

· कण निपटान वेग (u0)
ट्यूब सेटलर्स के अंदर जल प्रवाह वेग एक क्षैतिज सेटलमेंट टैंक में क्षैतिज प्रवाह वेग के समान होता है, आम तौर पर {0}}मिमी/सेकेंड के बीच। जब जमाव उपचार का उपयोग किया जाता है, तो जमने का वेग u{{2}u{3}}u{4}} आमतौर पर 0.{5}}.6mm/s के बीच होता है।

प्रभावित करने वाले कारक एवं सामान्य समस्याएँलामेल्ला अवसादन टंकी

लैमेला अवसादन टैंक का व्यापक रूप से अपशिष्ट जल भौतिक-रासायनिक उपचार प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है। यह आलेख व्यावहारिक अनुप्रयोगों में आने वाले सामान्य मुद्दों को संबोधित करता है, जैसे कि इनलेट पर असमान जल वितरण, कीचड़ हॉपर का अवरुद्ध होना, और फ्लोक का तैरना, जिससे प्रवाहित जल की गुणवत्ता में कमी आती है। कारणों का विश्लेषण करके तदनुरूप समाधान प्रस्तावित किये जाते हैं।

1.निपटान प्रभाव को प्रभावित करने वाले कारकट्यूब सेटलर्सएस और ट्यूब

1, ट्यूब सेटलर्स और ट्यूबों का मध्य भाग लामिना का प्रवाह है, लेकिन इनलेट और आउटलेट अनुभाग आने वाले और बाहर जाने वाले पानी से प्रभावित होते हैं, जिससे गड़बड़ी होती है।

2, ट्यूब सेटलर्स और ट्यूबों में जल प्रवाह अपेक्षाकृत स्थिर है, जो सेटलमेंट प्रभाव को बेहतर बनाने में मदद करता है।

3, कम निपटान दूरी और समय के कारण, यह आवश्यक है कि पानी निपटान टैंक में प्रवेश करने से पहले पूरी तरह से जमाव हो जाए।

4, ऊर्ध्व प्रवाह पर भारी प्रवाह का प्रभाव न्यूनतम होता है; ऊपर की ओर प्रवाह उच्च-गंदलापन वाले पानी के लिए उपयुक्त है, जबकि नीचे की ओर प्रवाह बहुत कम-गंदलापन वाले पानी के लिए उपयुक्त है।

2.अत्यधिक प्रवाही गंदलापनकारणों का विश्लेषण

1, लामेला सेटलिंग टैंक के इनलेट पर असमान जल वितरण। इनलेट के आसपास, गंभीर अशांति हो सकती है या जल प्रवाह वेग बहुत अधिक हो सकता है, जिससे लामेलस पर पहले जमा हुआ कीचड़ फिर से निलंबित हो सकता है।

2, स्थानीयकृत "शॉर्ट-सर्किटिंग" हो सकती है, जो फ्लॉक्स की स्थिरता को प्रभावित करती है, जिससे पहले बने फ्लॉक्स छोटे कणों में टूट जाते हैं।

3, समान जल वितरण सुनिश्चित करने के लिए, लैमेला सेटलिंग टैंक में छिद्रित बाफ़ल दीवार में आमतौर पर छोटे उद्घाटन होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप क्षैतिज प्रवाह सेटलिंग टैंक की तुलना में छेद के माध्यम से उच्च प्रवाह वेग होता है। इसके कारण पहले से बने फ्लॉक्स फिर से टूट सकते हैं और आसानी से वितरण छिद्रों के निचले भाग में मृत कीचड़ को फिर से निलंबित कर सकते हैं, जिससे अपशिष्ट मैलापन बढ़ सकता है।

समाधान:

1, ट्यूब सेटलर्स को क्षैतिज से 60 डिग्री के कोण पर रखें, और प्रत्येक ट्यूब सेटलर्स के नीचे विंग प्लेटों की एक पंक्ति स्थापित करें, वह भी क्षैतिज से 60 डिग्री के कोण पर। इन विंग प्लेटों को जोड़ने से जल प्रवाह की रेनॉल्ड्स संख्या में काफी कमी आ सकती है, जिससे प्रवाह प्रक्रिया के दौरान चिपचिपाहट बल बढ़ जाता है, जो निपटान के लिए फायदेमंद है। इसके अलावा, कणों के लिए छोटे निपटान पथ सघन कणों को अधिक प्रभावी ढंग से व्यवस्थित होने में मदद करते हैं।

2, जल वितरण के लिए छिद्रित बाफ़ल दीवारों का उपयोग करके समान वितरण सुनिश्चित करें। वितरण क्षेत्र के शुरुआती बिंदु पर क्षैतिज प्रवाह वेग को 0.010–0.018 मीटर/सेकेंड के बीच नियंत्रित किया जाना चाहिए।

3,सेटलिंग टैंक के सामने क्षैतिज प्रवाह (प्लंबिंग) का एक खंड जोड़ें, ताकि अपशिष्ट तुरंत लैमेला सेटलिंग टैंक में प्रवेश न करे, बल्कि पहले क्षैतिज प्रवाह खंड से गुजरे (कुल लंबाई का 1/3 भाग पर कब्जा करते हुए) टैंक). यह क्षैतिज खंड शॉक भार के प्रति टैंक के प्रतिरोध को बढ़ाता है, क्षैतिज प्रवाह वेग को और कम करता है, जो निपटान में सहायता करता है, प्रभाव भार के प्रतिरोध को मजबूत करता है, और निपटान दक्षता में सुधार करता है। इसके अतिरिक्त, क्षैतिज और लामेला अनुभागों में गाइड दीवारें स्थापित करने से लामेला में ऊपर की ओर प्रवाह वेग बढ़ जाता है और निपटान दक्षता में और वृद्धि होती है।

3.कीचड़ हॉपर का अवरुद्ध होना और खराब कीचड़ निर्वहनकारणों का विश्लेषण

लैमेला अवसादन टैंक आम तौर पर यांत्रिक कीचड़ हटाने का उपयोग करता है, जिससे निपटान टैंक के किनारों और सिरों पर कीचड़ जमा हो सकता है, जिससे कीचड़ हटाने वाले क्षेत्र में मृत कोने बन सकते हैं। इससे इन क्षेत्रों में अधिक कीचड़ जमा हो जाता है।

कीचड़ निर्वहन पाइपों का डिज़ाइन अपर्याप्त हो सकता है।

समाधान:

कीचड़ मृत कोनों को कम करने के लिए टैंक डिज़ाइन को संशोधित करें। एक बड़े कीचड़ हॉपर के साथ गुरुत्वाकर्षण कीचड़ हटाने को अपनाएं, जिससे पानी के प्रवाह में न्यूनतम गड़बड़ी होती है और जाम होने की संभावना कम होती है। कीचड़ हटाने के लिए स्लाइडिंग कोण छोटे कीचड़ हॉपर से अधिक होना चाहिए, जिससे कीचड़ को पूरी तरह से हटाया जाना सुनिश्चित हो सके।

कीचड़ हटाने की दक्षता में सुधार करने के लिए टैंक के तल पर कीचड़ हटाने वाली खाइयों की संख्या बढ़ाकर, एक खुरचनी-प्रकार की कीचड़ हटाने की व्यवस्था का उपयोग करें।