Proiectarea decantorului lamelar

Pentru decantorul conventional s-a demonstrat ca adancimile mici sunt favorabile cresterii procentului de separare. Din acest motiv s-au dezvoltat solutii de decantor lamelar cu contracurent, echicurent sau cu curent transversal. Functionarea decantorului lamelar se bazeaza pe divizarea debitului in n etaje, suprapuse, de adancime elementara h/n, unde h este adancimea decantorului longitudinal conventional. Asadar, in principiu, decantorul lamelar poate fi considerat ca un rezultat al multipicarii aceleiasi constructii cu suprafata de separatie apa-namol identica. Pozitia fascicolului lamelar - tuburi sau placi paralele - creaza in zona de sedimentare un mare numar de celule elementare de separare a fazelor care functioneaza independent. Pentru a usura evacuarea namolului este necesara inclinarea lamelelor cu un unghi - fata de orizontala. Debitul de apa bruta intra intr-un decantor cu n lamele - placi inclinate fata de orizontala cu unghiul - , ce formeaza n+1 celule-compartimente individuale.

Lamelele inclinate favorizeaza separarea fazelor fluide, ulei si apa, si sedimentarea constituentilor grei. La contactul cu suprafetele ondulate ale lamelelor, apa circula cu viteza mica in lungul acestora. Uleiul separat de apa circula in contracurent cu aceasta, in zona superioara a ondulatiei. Materialul cu greutate specifica mai mare ca cea a apei se depune pe lamele si cade in lungul generatoarei inferioare a acestora, datorita gravitatiei.

5.2.1 PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE

Apa murdara urca spre partea superioara peste lamelele inclinate. In drumul lor viteza particulelor este mai mica decat viteza apei, asa ca particulele se depun pe lamele apa curata se ridica si particulele coboara. Imaginea arata modelul tipic a directiei unor particule.

Prima oara au fost dezvoltate in 1904 de catre un cercetator numit Hazen, placile separatoare au devenit o tehnologie de acceptat pentru o larga varietate de apa si pentru tratarea apelor uzate - aplicatii relativ recente. Decantoarele conventionale, cu exceptia unui numar de cazuri special, pot sa nu fie atat de frecvent utilizate ca un dispozitiv de separare a particulelor in viitor. Explicatia este simpla: decantoarele lamelare in general au un cost mai mic de cumparare, au nevoie de mai putin spatiu si au o performanta mai buna decat decantoarele conventionale.

Pe parcursul anului 1970, decantoarele lamelare au fost efectiv utilizate pentru indepartarea uleiului din apa, pentru a fi in conformitate cu mai multe cerinte stricte a Agentiei de Protectie a Mediului.

Importanta producerii consecvent a unei ape de inalta calitate este recunoscuta ca fiind o cerinta esentiala. Cu toate acestea, realizarea acestui obiectiv , de a spori urgent calitatea apei intr-un timp de imbunatatire a bugetelor de capital a fost o provocare critica pentru multe utilitare de apa.

Inginerii au dezvoltat proiecte majore pentru instalatiile de apa care au inclus facilitati pentru sedimentare, pentru imbunatatirea performantelor de tratare a apei. Investigatia inginerilor au identificat decantorul lamelar ca cea mai economica alternativa si au constatat ca performanta placii lamelare a produs beneficii suplimentare , inclusiv: (1) reducerea substantiala a terenului necesar pentru zona de sedimentare, (2) potential redus de scurtcircuit, (3) potential de integrare a namolului ingrosat in bazinul de sedimentare si performante imbunatatite a tuturor instalatiilor de tratare ca rezultat al cresterii duratei de folosire al filtrului, utilizare chimica redusa.

In apa si in practica de tratament a apei uzate , particulele care se ridica la suprafata unui lichid poseda o viteza de ridicare pe cand particulele care se instaleaza la baza expun viteza de sedimentare. Ambele tipuri se supun legii lui Stokes care stabilesc vitezele finale teoretice a ridicarii si/sau instalarii la baza a particulelor.

Conditia legii Stokes:

v_p=G/(18 - - ) (B-A)- D^2

unde v_p- viteza de urcare sau coborare a particulei discrete;

G- constanta gravitationala;

A- densitatea particulei;

B- densitatea fluidului purtator;

D- diametrul particulei discrete;

- - vascozitatea fluidului purtator.

O viteza negativa este descrisa ca o viteza de urcare. Uleiul, spuma, grasimile, unsoarele, ceara si alte asemenea particule care plutesc la suprafata unui lichid poseda viteza de urcare. O viteza pozitiva este ca o viteza de sedimentare.

5.2.2 Consideratii model

Decantoarele lamelare indeplinesc aceeasi functie ca bazinele conventionale de sedimentare si pot fi instalate in aceeasi locatie in procesul de tratare a apei. Apa intra in aria de decantare printre placile inclinate si urca printre acestea la suprafata canalului de evacuare. Robinetele sau vana cu pana pot fi utilizate pentru a asigura o egala incarcare hidraulica a placilor. Apa stabilizata este apoi colectata in canalul de evacuare localizat pe ambele parti ale placilor mai sus de canalul natural de intrare al apei uzate, unde este transportata la elementul urmator pentru tratament.

Exista cateva criterii care trebuie sa fie luate in consideratie in proiectarea facilitatilor de sedimentare utilizand decantoare lamelare: