En el campo del tratamiento del agua, los tanques de sedimentación desempeñan un papel fundamental. Los diferentes tipos de tanques de sedimentación se utilizan ampliamente tanto en el tratamiento del suministro de agua como en el tratamiento del drenaje. Estos tanques de sedimentación se basan principalmente en la gravedad para separar eficazmente las partículas sólidas en el agua, logrando así el propósito de purificar la calidad del agua.
Tipos de tanques de sedimentación para el tratamiento del agua
I. Clasificación según el principio de precipitación
1. Tanque de sedimentación libre: El tanque de sedimentación libre es el tanque de sedimentación más simple, que utiliza principalmente la gravedad para hacer que la materia suspendida en el agua se asiente de forma natural. Sus ventajas son la estructura simple y el fácil mantenimiento, pero el efecto del tratamiento se ve afectado en gran medida por factores como el clima y la temperatura.
2. Tanque de sedimentación por contacto: El tanque de sedimentación por contacto es un tanque de sedimentación mejorado. Mediante la instalación de dispositivos como placas inclinadas o tubos inclinados, se aumenta el área de sedimentación y se mejora la eficiencia de sedimentación. Su ventaja es que el efecto del tratamiento es estable, pero la estructura es más complicada y requiere un mantenimiento regular.
3. Tanque de sedimentación de sólidos en suspensión: El tanque de sedimentación de sólidos suspendidos utiliza principalmente coagulantes para condensar los sólidos suspendidos en el agua en grumos, y luego se sedimenta por gravedad. Su ventaja es la alta eficacia del tratamiento, pero necesita añadir coagulantes y su coste es relativamente alto.
II,Clasificación por caudal de agua
1. Tanque de sedimentación de flujo horizontal: El tanque de sedimentación de flujo horizontal es un tanque de sedimentación comúnmente utilizado, la dirección del flujo de agua es horizontal. Sus ventajas son estructura simple y eficacia alta del tratamiento, pero ocupa una gran área.
2. Tanque de sedimentación de flujo vertical: La dirección del flujo de agua del tanque de sedimentación de flujo vertical es vertical. Sus ventajas son que ocupa poco espacio y tiene una alta eficiencia de tratamiento, pero requiere la instalación de dispositivos de sedimentación de varias etapas y tiene una estructura más compleja.
3. Tanque de sedimentación de flujo radial: El tanque de sedimentación de flujo radial es un tanque de sedimentación mejorado con flujo de agua radial. Sus ventajas son una alta eficiencia de tratamiento y un tamaño reducido, pero requiere la instalación de una tubería central y otros dispositivos, y su estructura es más complicada.
III,Clasificación por finalidad
1. Tanque de sedimentación en la planta de tratamiento de aguas residuales: El tanque de sedimentación en la planta de tratamiento de aguas residuales es una de las instalaciones importantes en el proceso de tratamiento de aguas residuales, principalmente la eliminación de sólidos en suspensión, materia orgánica y otros contaminantes en el agua. Sus características son la alta eficacia del tratamiento, la gran superficie, y la necesidad de ser utilizado en conjunción con otros equipos de tratamiento de aguas residuales.
2. Tanque de sedimentación para el tratamiento de aguas residuales industriales: El tanque de sedimentación para el tratamiento de aguas residuales industriales se utiliza principalmente para tratar las aguas residuales generadas en el proceso de producción industrial. Sus características son una alta eficacia de tratamiento y tipos complejos de contaminantes. Es necesario seleccionar los procesos de tratamiento adecuados para las diferentes aguas residuales industriales.
3. Tanque de sedimentación para tratamiento de agua potable: El tanque de sedimentación para tratamiento de agua potable se utiliza principalmente para eliminar la materia en suspensión, materia orgánica y otros contaminantes en el agua para mejorar la calidad del agua. Se caracteriza por su alta eficiencia de tratamiento, saneamiento y seguridad, y necesita ser utilizado en conjunto con otros equipos de tratamiento de agua.
IV. Características, ventajas e inconvenientes de los tanques de sedimentación
Tanque de sedimentación de flujo horizontal
La forma de la superficie del tanque de sedimentación de flujo horizontal suele ser rectangular. Su principio de funcionamiento es el siguiente: después de entrar en la zona de sedimentación, el flujo de agua se somete a disipación de energía y rectificación, y luego fluye lentamente en sentido horizontal. Durante este proceso, los sólidos suspendidos en el agua se hunden gradualmente hasta el fondo de la piscina, mientras que el agua que sale de la zona de sedimentación desborda la presa y se descarga fuera de la piscina a través del canal de salida.
Estructura:La superficie de un tanque de sedimentación de flujo horizontal suele ser rectangular. En la zona de entrada de agua, el flujo de agua se disipa y se rectifica, y luego fluye lentamente de forma horizontal en la zona de sedimentación. En este proceso, los sólidos suspendidos sedimentables en el agua se hunden gradualmente hasta el fondo del tanque. Cuando el flujo de salida de la zona de sedimentación desborda la presa, se descarga fuera del tanque a través del canal de salida.
En ventajas del tanque de sedimentación de flujo horizontal incluyen su fuerte adaptabilidad, gran potencial y efecto estable en el tratamiento de aguas, y también es muy conveniente de operar y manejar. Además, es de bajo costo, puede utilizar materiales locales y simplificar el proceso de construcción. Cuando se equipa con equipo mecánico de descarga de lodo, su efecto de descarga de lodo es aún mejor.
También hay algunos deficiencias del tanque de sedimentación de flujo. La primera es que ocupa un área relativamente grande, y la segunda es que existen ciertas dificultades en la descarga del lodo. A pesar de esto, el tanque de sedimentación de flujo horizontal sigue siendo una opción ideal en muchas ocasiones. Suele ser adecuado para plantas de tratamiento de agua grandes y medianas, y también puede utilizarse como tanque de presedimentación cuando el agua bruta contiene una gran cantidad de arena. Es necesario mejorar la uniformidad de la distribución del agua del tanque de sedimentación de flujo horizontal; si se adopta un método de descarga de lodo con varios cubos, cada cubo debe estar equipado independientemente con un tubo de descarga de lodo, y la operación es relativamente engorrosa; si se utiliza un rascador de lodo para la descarga de lodo, sus componentes de soporte y accionamiento se sumergen en agua durante mucho tiempo, lo que es fácil que se oxiden.
Sugerencia de selección:Es la primera opción para las plantas de tratamiento de agua con una capacidad de procesamiento diaria de más de 100.000 toneladas, y tiene un efecto significativo en las fuentes de agua de baja turbidez. Es especialmente adecuado para zonas con altos niveles de aguas subterráneas y malas condiciones geológicas. También es adecuado para plantas de tratamiento de aguas residuales de todos los tamaños, incluyendo grandes, medianas y pequeñas.
Tanque de sedimentación de flujo vertical
El cuerpo de un tanque de sedimentación de flujo vertical suele ser redondo o cuadrado. Principio de funcionamiento: Cuando las aguas residuales entran en el tanque a través de la entrada del tubo central, se difundirán uniformemente a las secciones horizontales circundantes bajo la guía del reflector y fluirán lentamente hacia arriba. Durante este proceso, las partículas en suspensión cuya velocidad de sedimentación supere la velocidad de ascenso del flujo de agua se hundirán gradualmente y acabarán entrando en la tolva de lodos. El sobrenadante fluirá fuera del tanque a través de los vertederos de salida situados alrededor de la parte superior del tanque.
Estructura:El tanque de sedimentación de flujo vertical está diseñado en forma circular o cuadrada. Las aguas residuales entran en el tanque a través de la entrada del tubo central, se distribuyen uniformemente a las secciones horizontales circundantes bajo la guía del reflector, y fluyen lentamente hacia arriba. En este proceso, las partículas en suspensión con una velocidad de sedimentación superior a la velocidad de ascenso del flujo de agua se depositarán en la tolva de lodos, mientras que el sobrenadante saldrá por los vertederos de salida situados alrededor de la parte superior del tanque.
En característica de un tanque de sedimentación de flujo vertical es que la dirección del flujo de agua es recta hacia arriba y hacia abajo, lo que es completamente diferente de la dirección del flujo horizontal de un tanque de sedimentación de flujo horizontal.
En ventajas de un tanque de sedimentación de flujo vertical son que ocupa un área relativamente pequeña, es fácil descargar el lodo y tiene una estructura general compacta.
Sin embargo, también tiene algunos desventajasLos tanques de sedimentación de flujo vertical se caracterizan por una gran dificultad de construcción, una baja velocidad de ascenso, un bajo caudal de agua y un efecto de sedimentación insatisfactorio. Por lo tanto, los tanques de sedimentación de flujo vertical suelen ser adecuados para pequeñas plantas de tratamiento de agua. La profundidad de la piscina es grande, lo que aumenta la dificultad de construcción; el tanque de sedimentación tiene una adaptabilidad relativamente débil a las cargas de choque y a los cambios de temperatura; el coste es relativamente alto, lo que puede exceder el presupuesto de algunas plantas de tratamiento de aguas residuales pequeñas; si el diámetro de la piscina es demasiado grande, puede producirse una distribución desigual del agua, lo que afecta al efecto del tratamiento.
Sugerencia de selección:La estructura circular ahorra espacio y es adecuada para plantas de agua urbanas de alta densidad. Se utiliza para pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales con pequeños volúmenes de agua. El volumen de un solo depósito suele controlarse por debajo de 1000m³.
Tanque de sedimentación de flujo radial
Los grandes tanques de sedimentación de flujo radial suelen tener un diseño circular, mientras que los tanques pequeños pueden tener forma cuadrada o poligonal. La disposición de la entrada y la salida es similar a la de los tanques de sedimentación de flujo vertical, con una entrada central y salidas periféricas. Principio: En los tanques de sedimentación de flujo radial, el agua fluye radialmente hacia la zona de sedimentación y luego asciende lentamente por la periferia, formando una trayectoria de flujo circular. Este diseño permite que las partículas tengan más oportunidades de entrar en contacto con el flujo de agua, mejorando así la eficacia de la sedimentación. Al mismo tiempo, el tanque de sedimentación de flujo radial tiene un diámetro mayor y puede manejar mayores volúmenes de agua.
Structura:En los tanques de sedimentación de flujo radial, el agua fluye de forma radial. Las aguas residuales pueden entrar en el tanque por el centro o por la periferia. En los tanques de sedimentación de entrada central, las aguas residuales entran primero por la tubería central y luego fluyen uniformemente hacia las zonas circundantes a través del rectificador. El sobrenadante rebosa por los vertederos de salida de todos los lados, mientras que los lodos se depositan en el fondo del tanque y son recogidos por un rascador o una máquina de rascado y succión en una tolva de lodos y descargados por gravedad o succión de bomba. El canal de entrada del tanque de sedimentación de entrada periférica rodea el tanque, y su sobrenadante también se desborda a través del vertedero de salida, y el método de tratamiento de lodos es el mismo que el del tipo de entrada central.
El caudal de agua en el tanque de sedimentación de flujo radial es caracterizado por flujo radial desde el centro hacia los alrededores. A medida que la sección transversal del flujo de agua se expande gradualmente, el caudal disminuye gradualmente, permitiendo que las partículas suspendidas en el agua se asienten. Este tanque de sedimentación funciona bien en el tratamiento de aguas de alta turbidez. Efecto de precipitación Significativo La alta eficiencia del dispositivo mecánico de descarga de lodos es un equipo clave en el campo del tratamiento de aguas.
También tiene algunos desventajas, como los elevados costes de inversión y gestión, la dificultad de construcción, la dificultad de mantenimiento del dispositivo rascador y el elevado consumo de materiales metálicos. Ocupa una superficie relativamente grande; el coste de construcción puede ser ligeramente superior al de otros tipos de tanques de sedimentación.
Sugerencia de selección:Es adecuado principalmente para plantas de tratamiento de agua grandes y medianas, y se utiliza a menudo como tanque de presedimentación en el tratamiento de agua de alta turbidez.
Tanque de sedimentación de placas inclinadas (tubo)
Basándose en el principio de "sedimentación poco profunda", la eficacia de la sedimentación se mejora significativamente añadiendo placas inclinadas o tubos inclinados en forma de panal en el tanque de sedimentación. Su carga superficial es aproximadamente el doble que la de los tanques de sedimentación ordinarios. Este tipo de tanque de sedimentación puede dividirse en tres tipos: contraflujo, co-flujo y flujo lateral. Entre ellos, el tanque de sedimentación de placas (tubos) inclinadas de flujo ascendente y contracorriente es el más utilizado en el tratamiento de aguas residuales.
La característica estructural del tanque de sedimentación de placa inclinada y tubo inclinado radica en su diseño único de placa inclinada o tubo inclinado, que puede acortar efectivamente la distancia de sedimentación de partículas y mejorar la eficiencia de sedimentación. Además, su estructura simple y operación y mantenimiento convenientes son también una de las razones por las que este tipo de tanque de sedimentación es ampliamente utilizado. El ventajas de los tanques de sedimentación de tubos inclinados y placas inclinadas incluyen una alta eficiencia de sedimentación y un diseño compacto del tanque, que ahorra mucho espacio.
Este tipo de tanque de sedimentación también tiene algunas desventajascomo el elevado precio de los tubos inclinados y las placas inclinadas. Bajo ciertas condiciones, los equipos de placas y tubos inclinados pueden tener el problema del crecimiento de algas, lo que trae inconvenientes para el mantenimiento y la gestión; la función de descarga de lodo de este tanque de sedimentación enfrenta desafíos y tiene ciertas dificultades; las placas inclinadas y los tubos inclinados se bloquean fácilmente debido a la acumulación de sedimentos.
Sugerencia de selección:Utiliza la teoría de los estanques poco profundos para lograr una sedimentación rápida, y es especialmente adecuado para fuentes de agua de baja temperatura y baja turbidez. Es adecuado para el tratamiento de sedimentación primaria de aguas residuales urbanas, pero no como tanque de sedimentación secundaria para sistemas bioquímicos.
Sugerencias exhaustivas:Para las plantas de agua con una capacidad inferior a 50.000 toneladas, debe darse prioridad al flujo vertical; las plantas de agua grandes y medianas deben adoptar una combinación de procesos de flujo horizontal y de placa inclinada; las fuentes de agua con alto contenido de algas deben equiparse con dispositivos de preoxidación para mejorar la eficacia de la piscina de placa inclinada.
