Dans le domaine du traitement de l'eau, les bassins de sédimentation jouent un rôle essentiel. Différents types de bassins de sédimentation sont largement utilisés dans le traitement de l'approvisionnement en eau et le traitement des eaux usées. Ces bassins de sédimentation s'appuient principalement sur la gravité pour séparer efficacement les particules solides présentes dans l'eau, ce qui permet d'atteindre l'objectif de purification de la qualité de l'eau.
Types de bassins de sédimentation pour le traitement de l'eau
I. Classification selon le principe de précipitation
1. Réservoir de sédimentation libre : Le réservoir de sédimentation libre est le réservoir de sédimentation le plus simple, qui utilise principalement la gravité pour que les matières en suspension dans l'eau se déposent naturellement. Il présente l'avantage d'avoir une structure simple et d'être facile à entretenir, mais l'effet du traitement est fortement influencé par des facteurs tels que les conditions météorologiques et la température.
2. Cuve de sédimentation par contact : Le bassin de sédimentation par contact est un bassin de sédimentation amélioré. En mettant en place des dispositifs tels que des plaques inclinées ou des tubes inclinés, la zone de sédimentation est augmentée et l'efficacité de la sédimentation est améliorée. Son avantage est que l'effet de traitement est stable, mais sa structure est plus compliquée et nécessite un entretien régulier.
3. Réservoir de sédimentation des matières en suspension : Le réservoir de sédimentation des matières en suspension utilise principalement des coagulants pour condenser les matières en suspension dans l'eau en amas, qui se déposent ensuite par gravité. Il présente l'avantage d'une grande efficacité de traitement, mais il est nécessaire d'ajouter des coagulants et son coût est relativement élevé.
II,Classification selon le débit d'eau
1. Réservoir de sédimentation à écoulement horizontal : Le réservoir de sédimentation à écoulement horizontal est un réservoir de sédimentation couramment utilisé, dont le sens d'écoulement de l'eau est horizontal. Il présente l'avantage d'avoir une structure simple et une efficacité de traitement élevée, mais il occupe une grande surface.
2. Réservoir de sédimentation à écoulement vertical : Le sens d'écoulement de l'eau dans le réservoir de sédimentation à écoulement vertical est vertical. Il présente l'avantage d'être peu encombrant et d'offrir une grande efficacité de traitement, mais il nécessite l'installation de dispositifs de sédimentation à plusieurs étages et sa structure est plus complexe.
3. Réservoir de sédimentation à écoulement radial : Le réservoir de sédimentation à écoulement radial est un réservoir de sédimentation amélioré à écoulement d'eau radial. Il présente l'avantage d'une grande efficacité de traitement et d'un faible encombrement, mais il nécessite l'installation d'une conduite centrale et d'autres dispositifs, et sa structure est plus compliquée.
III,Classification par objectif
1. Réservoir de sédimentation dans une station d'épuration : Le bassin de sédimentation de la station d'épuration est l'une des installations importantes du processus de traitement des eaux usées. Il permet principalement d'éliminer les solides en suspension, les matières organiques et d'autres polluants présents dans l'eau. Il se caractérise par une efficacité de traitement élevée, une grande superficie et doit être utilisé en conjonction avec d'autres équipements de traitement des eaux usées.
2. Réservoir de sédimentation pour le traitement des eaux usées industrielles : Le réservoir de sédimentation pour le traitement des eaux usées industrielles est principalement utilisé pour traiter les eaux usées générées par le processus de production industrielle. Il se caractérise par une efficacité de traitement élevée et des types de polluants complexes. Il est nécessaire de sélectionner des processus de traitement appropriés pour les différentes eaux usées industrielles.
3. Réservoir de sédimentation pour le traitement de l'eau potable : Le réservoir de sédimentation pour le traitement de l'eau potable est principalement utilisé pour éliminer les matières en suspension, les matières organiques et d'autres polluants présents dans l'eau afin d'en améliorer la qualité. Il se caractérise par une efficacité de traitement, une hygiène et une sécurité élevées, et doit être utilisé conjointement avec d'autres équipements de traitement de l'eau.
IV. Caractéristiques, avantages et inconvénients des bassins de sédimentation
Réservoir de sédimentation à écoulement horizontal
La forme de la surface du bassin de sédimentation à écoulement horizontal est généralement rectangulaire. Son principe de fonctionnement est le suivant : après avoir pénétré dans la zone de sédimentation, le flux d'eau subit une dissipation d'énergie et une rectification, puis s'écoule lentement à l'horizontale. Au cours de ce processus, les solides en suspension dans l'eau descendent progressivement au fond du bassin, tandis que l'eau sortant de la zone de sédimentation déborde le déversoir et est évacuée hors du bassin par l'auge de sortie.
Structure :La surface d'un bassin de sédimentation à écoulement horizontal est généralement rectangulaire. Dans la zone d'entrée de l'eau, le flux d'eau est dissipé et rectifié, puis s'écoule lentement à l'horizontale dans la zone de sédimentation. Au cours de ce processus, les solides en suspension décantables présents dans l'eau descendent progressivement au fond du réservoir. Lorsque l'écoulement de la zone de sédimentation déborde le déversoir, il est évacué hors du réservoir par l'auge de sortie.
Le avantages du bassin de sédimentation à écoulement horizontal sont sa forte adaptabilité, son grand potentiel et son effet stable dans le traitement de l'eau, et il est également très pratique à exploiter et à gérer. En outre, il est peu coûteux, peut utiliser des matériaux locaux et simplifie le processus de construction. Lorsqu'il est équipé d'un dispositif mécanique d'évacuation des boues, son effet d'évacuation des boues est encore meilleur.
Il y a aussi quelques lacunes de la cuve de sédimentation à flux. D'une part, il occupe une surface relativement importante et, d'autre part, l'évacuation des boues présente certaines difficultés. Malgré cela, le bassin de sédimentation à écoulement horizontal reste un choix idéal dans de nombreuses occasions. Il convient généralement aux stations d'épuration de grande et moyenne taille et peut également être utilisé comme bassin de pré-sédimentation lorsque l'eau brute contient une grande quantité de sable. L'uniformité de la distribution de l'eau dans le bassin de sédimentation à écoulement horizontal doit être améliorée ; si une méthode d'évacuation de la boue à plusieurs godets est adoptée, chaque godet doit être équipé indépendamment d'un tuyau d'évacuation de la boue, et l'opération est relativement lourde ; si un racleur de boue est utilisé pour l'évacuation de la boue, son support et ses composants d'entraînement sont immergés dans l'eau pendant une longue période, ce qui est susceptible de provoquer de la rouille.
Proposition de sélection :C'est le premier choix pour les usines de production d'eau ayant une capacité de traitement quotidienne de plus de 100 000 tonnes, et il a un effet significatif sur les sources d'eau à faible turbidité. Il est particulièrement adapté aux zones où le niveau des eaux souterraines est élevé et où les conditions géologiques sont médiocres. Il convient également aux stations d'épuration de toutes tailles, qu'elles soient grandes, moyennes ou petites.
Réservoir de sédimentation à écoulement vertical
Le corps d'un bassin de sédimentation à écoulement vertical est généralement de forme ronde ou carrée. Principe de fonctionnement : lorsque les eaux usées pénètrent dans le réservoir par l'entrée du tuyau central, elles sont diffusées uniformément dans les sections horizontales environnantes sous l'effet du réflecteur et s'écoulent lentement vers le haut. Au cours de ce processus, les particules en suspension dont la vitesse de décantation est supérieure à la vitesse de montée du flux d'eau s'enfoncent progressivement et finissent par entrer dans la trémie à boues. Le surnageant s'écoule hors du réservoir par les déversoirs de sortie situés en haut du réservoir.
Structure :Le bassin de sédimentation à écoulement vertical est de forme circulaire ou carrée. Les eaux usées pénètrent dans le réservoir par l'entrée du tuyau central, sont réparties uniformément dans les sections horizontales environnantes sous l'effet du réflecteur et s'écoulent lentement vers le haut. Au cours de ce processus, les particules en suspension dont la vitesse de décantation est supérieure à la vitesse de montée de l'eau se déposent dans la trémie à boues, tandis que le surnageant s'écoule par les déversoirs de sortie situés en haut de la cuve.
Le caractéristique d'un réservoir de sédimentation à écoulement vertical est que le sens d'écoulement de l'eau est droit de haut en bas, ce qui est complètement différent du sens d'écoulement horizontal d'un réservoir de sédimentation à écoulement horizontal.
Le avantages Les avantages d'un bassin de sédimentation à écoulement vertical sont qu'il occupe une surface relativement petite, qu'il est facile d'évacuer la boue et que sa structure générale est compacte.
Cependant, il a aussi quelques inconvénientsLes bassins de sédimentation à écoulement vertical présentent de nombreux inconvénients, tels qu'une difficulté de construction relativement importante, une faible vitesse d'écoulement qui se traduit par un faible débit d'eau et un effet de sédimentation insatisfaisant. Par conséquent, les bassins de sédimentation à écoulement vertical conviennent généralement aux petites stations d'épuration. La profondeur du bassin est importante, ce qui accroît la difficulté de construction ; le bassin de sédimentation s'adapte relativement mal aux chocs et aux changements de température ; le coût est relativement élevé, ce qui peut dépasser le budget de certaines petites stations d'épuration ; si le diamètre du bassin est trop grand, une distribution inégale de l'eau peut se produire, ce qui affecte l'effet du traitement.
Proposition de sélection :La structure circulaire permet d'économiser de l'espace au sol et convient aux stations d'épuration urbaines à haute densité. Elle est utilisée pour les petites stations d'épuration avec de faibles volumes d'eau. Le volume d'une seule cuve est généralement inférieur à 1000 m³.
Réservoir de sédimentation à écoulement radial
Les grands bassins de sédimentation à écoulement radial sont souvent de forme circulaire, tandis que les petits bassins peuvent être de forme carrée ou polygonale. La disposition des entrées et des sorties est similaire à celle des bassins de sédimentation à écoulement vertical, avec une entrée centrale et des sorties périphériques. Principe: Dans les bassins de sédimentation à écoulement radial, l'eau s'écoule radialement dans la zone de sédimentation, puis remonte lentement le long de la périphérie, formant une trajectoire d'écoulement circulaire. Cette conception permet aux particules d'avoir plus d'occasions d'entrer en contact avec le flux d'eau, améliorant ainsi l'efficacité de la sédimentation. En même temps, le réservoir de sédimentation à écoulement radial a un plus grand diamètre et peut traiter des volumes d'eau plus importants.
Structure :Dans les bassins de sédimentation à écoulement radial, l'eau s'écoule de manière radiale. Les eaux usées peuvent entrer dans le réservoir par le centre ou la périphérie. Dans les bassins de décantation à entrée centrale, les eaux usées pénètrent d'abord dans le tuyau central, puis s'écoulent uniformément vers les zones environnantes à travers le redresseur. Le surnageant déborde par les déversoirs de sortie de tous les côtés, tandis que les boues se déposent au fond du réservoir et sont collectées par un racleur ou un racleur et une machine d'aspiration dans une trémie à boues, puis évacuées par gravité ou par l'aspiration d'une pompe. Le canal d'entrée du bassin de sédimentation à entrée périphérique entoure le bassin, et son surnageant déborde également par le déversoir de sortie, et la méthode de traitement des boues est la même que celle du type à entrée centrale.
Le débit d'eau dans le bassin de sédimentation à écoulement radial est le suivant caractérisé par un écoulement radial du centre vers les environs. Au fur et à mesure que la section transversale du flux d'eau s'élargit, le débit diminue progressivement, ce qui permet aux particules en suspension dans l'eau de se déposer. Ce bassin de sédimentation est très performant pour le traitement des eaux à forte turbidité. Effet de précipitation Important La haute efficacité du dispositif de décharge mécanique des boues est un équipement clé dans le domaine du traitement de l'eau.
Il a également quelques inconvénientsLes bassins de décantation présentent de nombreux inconvénients, tels que des coûts d'investissement et de gestion élevés, une construction difficile, une maintenance difficile du dispositif de raclage et une consommation élevée de matériaux métalliques. Il occupe une surface relativement importante ; le coût de construction peut être légèrement supérieur à celui d'autres types de bassins de sédimentation.
Proposition de sélection :Il convient principalement aux stations d'épuration de grande et moyenne taille et est souvent utilisé comme bassin de pré-sédimentation dans le traitement des eaux à forte turbidité.
Cuve de sédimentation à plaques inclinées (tube)
Basée sur le principe de la "sédimentation peu profonde", l'efficacité de la sédimentation est considérablement améliorée par l'ajout de plaques inclinées ou de tubes inclinés en nid d'abeille dans le réservoir de sédimentation. Sa charge surfacique est environ deux fois supérieure à celle des bassins de sédimentation ordinaires. Ce type de bassin de sédimentation peut être divisé en trois types : à contre-courant, à co-courant et à écoulement latéral. Parmi eux, le bassin de sédimentation à plaques (tubes) inclinées à contre-courant et à flux ascendant est le plus largement utilisé dans le traitement des eaux usées.
La caractéristique structurelle du réservoir de sédimentation à plaque inclinée et à tube incliné réside dans sa conception unique de plaque inclinée ou de tube incliné, qui permet de réduire efficacement la distance de décantation des particules et d'améliorer l'efficacité de la sédimentation. En outre, sa structure simple et son fonctionnement et son entretien pratiques sont également l'une des raisons pour lesquelles ce type de réservoir de sédimentation est largement utilisé. Les avantages Les bassins de sédimentation à tubes inclinés et à plaques inclinées se caractérisent par une grande efficacité de sédimentation et une conception compacte du bassin, ce qui permet d'économiser beaucoup d'espace.
Ce type de bassin de sédimentation présente également certaines caractéristiques. inconvénientsLa fonction d'évacuation de la boue de ce bassin de sédimentation pose des problèmes et présente certaines difficultés ; les plaques inclinées et les tubes inclinés ont un prix élevé. Dans certaines conditions, les équipements à plaques et tubes inclinés peuvent être confrontés au problème de la croissance des algues, ce qui entraîne des inconvénients en termes de maintenance et de gestion ; la fonction d'évacuation des boues de ce réservoir de sédimentation est confrontée à des défis et à certaines difficultés ; les plaques et tubes inclinés sont facilement bloqués en raison de l'accumulation de sédiments.
Proposition de sélection :Il utilise la théorie des bassins peu profonds pour obtenir une sédimentation rapide et convient particulièrement aux sources d'eau à basse température et à faible turbidité. Il convient au traitement primaire par sédimentation des eaux usées urbaines, mais ne convient pas comme réservoir de sédimentation secondaire pour les systèmes biochimiques.
Suggestions détaillées :Pour les stations d'épuration d'une capacité inférieure à 50 000 tonnes, la priorité doit être donnée à l'écoulement vertical ; les stations d'épuration de grande et moyenne taille doivent adopter une combinaison d'écoulement horizontal et de procédés à plaques inclinées ; les sources d'eau à forte teneur en algues doivent être équipées de dispositifs de préoxydation afin d'améliorer l'efficacité du bassin à plaques inclinées.
