Le réservoir de sédimentation à haut rendement combine la technologie de floculation des porteurs avec le principe de sédimentation à faible profondeur, et réalise une séparation solide-liquide efficace en optimisant les conditions d'écoulement de l'eau et la cinétique de réaction. Son principe technique peut être résumé par les points essentiels suivants :
1、 Technologie de floculation du support : accélération de la croissance et de la précipitation des flocs
Ajout d'un milieu de haute densité
Au cours de l'étape de coagulation, des milieux insolubles de haute densité (tels que du sable fin et de la poudre magnétique) sont ajoutés pour accélérer la croissance des flocs en utilisant leurs effets de décantation gravitationnelle et d'adsorption des porteurs. Par exemple, le procédé Actiflo de Veolia utilise du micro-sable comme noyau pour former des flocs denses, augmentant le taux de sédimentation de 3 à 5 fois.
Floculation améliorée par la circulation des boues
Grâce au système de reflux des boues, les boues concentrées (contenant des flocs activés à haute concentration) au fond du réservoir de sédimentation sont refoulées vers la zone de floculation, ce qui permet de maintenir une concentration de solides en suspension de 3 000 à 5 000 mg/l dans la zone de réaction. Ce mécanisme de "floculation par contact" améliore considérablement la densité des flocs et les performances de décantation, ce qui est particulièrement adapté aux scénarios de forte charge ou de fluctuation de la qualité de l'eau.
Conception de la floculation en couches
Zone de mélange rapide : Par un mélange à grande vitesse (gradient de vitesse G=500-1000s -¹), le coagulant et l'eau brute sont rapidement mélangés pour former des microflocs initiaux.
Zone de mélange lent : Réduire l'intensité du mélange (G=30-60s -¹), ajouter des adjuvants coagulants (tels que le PAM), favoriser l'agrégation des microflocs en fleurs d'alun larges et denses, et éviter la rupture des flocs.
2、 Principe de sédimentation peu profonde : raccourcissement du chemin de sédimentation et amélioration de l'efficacité du traitement
Conception de tuyaux diagonaux/plaques inclinées
Sur la base de la théorie de la sédimentation peu profonde de Ha Zhen, des modules de tubes inclinés (plaques) sont installés dans la zone de sédimentation pour augmenter la zone de sédimentation et réduire la distance de décantation des particules. Le tube incliné a un angle d'inclinaison de 60 ° -75 °, une longueur de 1 m, un diamètre de 50-80 mm et une charge de surface de 15-30 m ³/(m ² - h), ce qui est plus de 6 fois supérieur à celui des procédés traditionnels.
Effet d'auto-grattage et anti-colmatage
Le flux d'eau à l'intérieur du tube incliné est ascendant, et les flocs glissent le long de la surface du tube incliné sous l'action de la gravité, formant un processus continu d'auto-raclage pour empêcher l'accumulation du volume des flocs. En même temps, la conception du tube incliné réduit l'impact des turbulences de l'eau sur les flocs décantés, assurant ainsi la stabilité de la sédimentation.
Sédimentation en couches et concentration des boues
Zone de pré-décantation : Les flocs de grosses particules se déposent rapidement, ce qui réduit la charge sur la zone inclinée du tuyau.
Zone de sédimentation en tube incliné : Les flocs minuscules restants sont capturés par le tube incliné, complétant ainsi la sédimentation finale.
Zone de concentration : Les boues de fond sont concentrées par un racleur ou par gravité afin d'augmenter la teneur en matières solides (20-30g/L) et de réduire la quantité de traitement ultérieur.
3、 Collaboration entre le déroulement du processus et l'équipement
zone de réaction
Zone de réaction de mélange : Ajouter le coagulant (tel que le PAC) et mélanger rapidement à l'aide d'un agitateur pour former des microflocs.
Zone de réaction à flux poussé : Les microflocs s'agrègent en grandes fleurs d'alun sous agitation lente et reflux des boues.
Tube de guidage et agitateur à flux axial : optimisent la trajectoire de l'eau pour assurer une floculation uniforme.
Zone de sédimentation
Module de tubes diagonaux : utilisant des tubes inclinés en nid d'abeille en copolymère éthylène-propylène avec un espacement de 80 mm et une charge de surface de 10,2-35 m ³/(m ² - h).
Réservoir de collecte : réparti au sommet du tuyau incliné, il recueille l'eau claire et l'évacue vers l'unité de traitement suivante.
Racleur : type d'entraînement central, vitesse linéaire du bord extérieur de 0,04-0,07 m/s, pour empêcher le compactage des boues.
Système de reflux et d'évacuation des boues
Pompe de circulation des boues : Retour des boues concentrées 5% -10% dans la zone de réaction afin de maintenir la concentration de boue requise pour la floculation.
Pompe à boues excédentaires : permet d'évacuer les boues excédentaires, de contrôler l'élévation du lit de boues et d'éviter la fermentation.
Détection du niveau de boue et contrôle automatique : En contrôlant la concentration des boues à l'aide d'un indicateur de niveau de boue, il est possible d'ajuster avec précision le volume de décharge des boues.
4、 Avantages techniques et scénarios d'application
l'efficacité
Charge de surface élevée (15-30m ³/(m² - h)), temps de rétention hydraulique court (39 minutes), et occupation de seulement 20% -25% de la zone de traitement traditionnelle.
Forte résistance aux chocs, insensible aux fluctuations du débit d'entrée (± 30%) et à la turbidité (50-1500NTU).
Excellente qualité des effluents
Turbidité ≤ 10NTU, taux d'élimination des MES ≥ 90%, taux d'élimination du phosphore ≥ 85%, répondant aux normes d'émission de classe A ou aux normes relatives à l'eau potable.
Fonctionnement souple
Le taux de reflux des boues peut être ajusté (5% -10%) pour s'adapter aux différentes conditions de qualité de l'eau.
Le dispositif est facile à démarrer et à arrêter, et a une forte capacité à gérer les changements dans le flux du trafic.
Scénarios d'application
Traitement des eaux usées municipales : modernisation et rénovation, traitement avancé et réutilisation des eaux recyclées.
Traitement des eaux usées industrielles : prétraitement des eaux usées à forte concentration (telles que les eaux d'impression et de teinture, les eaux usées des mines de charbon).
Purification de l'eau potable : traitement de l'eau à basse température, à faible turbidité et à forte teneur en algues.
