BỂ LẮNG LAMEN (LAMELLA SETTLER)

I.ĐỊNH NGHĨA

 

Lắng lamen là thiết bị lắng nông bao gồm các tấm chắn hoặc cụm ống với các dạng hình học đa dạng, được sử dụng để nâng cao đặc tính lắng của bể lắng. Theo lý thuyết hiệu quả lắng phụ thuộc vào diện tích lắng hơn là thời gian lắng. Các tấm - ống lắng lamen thường được sử dụng trong bể lắng bậc 1, bậc 2 và bậc 3. Với ứng dụng lắng sơ cấp, lọc tinh cần được bố trí trước để khi vận hành tránh tắc nghẽn các ống lamen.

Để tự làm sạch, tấm - ống lắng cần được bố trí với phương ngang một góc trong khoảng 45° – 60°.

Trong trường hợp nếu : góc > 60° thì hiệu quả lắng giảm

                                      góc < 45° thì cặn lắng có xu hướng tụ lại bên trong ống lắng      

Hình 1. Chiều chuyển động của bùn và nước 

( 18072020- made by Nguyễn Mai Trâm )

 

II. DIỆN TÍCH LẮNG LAMEN

Kích thước của các bể lắng dựa vào trọng lực được xét chủ yếu bởi 2 thông số:

+ Tốc độ dòng chảy (upflow rate of the liquid)

+ Diện tích lắng (settling area)

 Trên các bể lắng thông thường, khu vực lắng là bề mặt bể và trên thiết bị lắng lamella là tổng diện tích của các tấm nghiêng được chiếu trên bề mặt ngang.

Điều này làm chi phí khi dùng lamella tiết kiệm khoảng 90% so với các các bể lắng thông thường và do đó cần ít diện tích dự án hơn.

Hình 2. Diện tích thiết bị lắng lamen so với các bể lắng khác 

( 18072020- made by Nguyễn Mai Trâm)

 III. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Nước thải được đưa vào ngăn keo tụ- tạo bông (1), sau khi hình thành các bông cặn nước tự chảy xuống dưới về phía các tấm lắng lamen. Dòng chảy được phân phối đều theo chiều rộng của bể lắng và chảy ngược lên trong điều kiện dòng chảy tầng (2). Các tấm lamen được đặc nghiêng từ 45° – 60° so với phương ngang (3). Trong quá trình di chuyển các cặn lắng sẽ va chạm vào nhau và bám vào bề mặt tấm lắng lamen. Khi các bông lắng kết dính với nhau trên bề mặt tấm lắng lamen đủ nặng và thắng được lực đẩy của dòng nước đang di chuyển lên thì bông cặn sẽ trượt xuống theo chiều ngược lại và rơi xuống đáy thu cặn (4), từ đó theo chu kỳ xả đi. Điều này sẽ giúp kéo dài thời gian rửa bể lắng, tiết kiệm được nguồn nước rửa và hóa chất phản ứng.

Hình 3. Nguyên lý hoạt động  

( 18072020 madeby Nguyễn Mai Trâm )

IV. CÁC CÔNG THỨC LIÊN QUAN

Một trạm xử lý nước thải được cải tạo với định hướng tăng diện tích bề mặt lắng cho bể lắng thứ cấp hiện hữu bằng việc lắp thêm lamen vào. Hãy tính diện tích Lamenlla được thêm vào bể và công suất được nâng lên bao nhiêu từ việc nâng cấp. Giả sử bể lắng có kích thước chiều dài x chiều rộng : 40x15 (m), mực nước sâu 4(m) và vận tốc bùn lắng (the sludge – settling) là 1.7 (m/h). Xét khoảng cách giữa các tấm lắng từ 5 đến 10 cm. Giả sử khoảng cách 10 cm thì tỉ số tổng diện bề mặt lamella với diện tích mặt nước hiện hữu khoảng 8.2 : 1, 5cm thì tỉ số tổng diện bề mặt lamella với diện tích mặt nước hiện hữu tốt gấp đôi, xấp xỉ 16.4 : 1.

 

s: khoảng cách trực giao giữa 2 tấm lắng (m) – perpendicular distance between plates

d: khoảng cách đứng giữa các tấm lắng (m) – vertical distance between plates

ø: góc giữa tấm lắng so với phương ngang (Deg) – angle of plates from horizontal

L: chiều dài của tấm lắng (m) – length of plate

Vs: vận tốc lắng (m/h) – settling velocity

Vecto vận tốc lắng của hạt cặn trong bể lắng lamen được thể hiện theo công thức dưới đây (Andersen,1996):

Khi

Q_L = lưu lượng thông qua Lamella (m³/h)

A_L = tổng diện tích Lamella (m²)

 ᵠ= Góc nghiên của tấm lắng lamen so với phương thẳng đứng (deg),

v = vận tốc đứng chất lỏng qua tấm lamen (m/h),

u = vận tốc dòng lỏng (m/h),

u_s = vận tốc lắng của hạt cặn rơi tự do (m/h),

u_sx = vận tốc lắng chiếu theo phương x (m/h),

u_sy = vận tốc lắng chiếu theo phương  (m/h).

Hình 4. Minh họa công thức

( 18072020 made by Nguyễn Mai Trâm )

 

Khi:

V₁ = Lamella (Hazen) vận tốc (m/h),

Q = Lưu lượng đầu vào (m³/h),

A_p = Diện tích mỗi tấm lắng (m²),

A_tp = Tổng diện tích các tấm lắng (m),

A_sp = Tổng diện tích các tấm lắng (m),

ᵠ = Góc nghiên của tấm lắng lamen so với phương thẳng đứng (deg),

n = số lượng tấm lắng,

a = chiều dài của một tấm lắng (m),

b = chiều rộng của một tấm lắng (m),

d = khoảng cách giữa lamella theo phương đứng (m).

V. MỘT SỐ LOẠI THIẾT BỊ LẮNG LAMEN

Hình 5. Thiết bị lắng lamen - Model LTE - Metso - 

(  18072020 made by Nguyễn Mai Trâm)

Hình 6. Thiết bị lắng lamen - Model LTK - Metso

( 18072020 made by Nguyễn Mai Trâm)

Hình 7. Thiết bị lắng lamen - Model LTC - Metso

 ( 18072020 madeby Nguyễn Mai Trâm)

Hình 8. Thiết bị lắng lamen - Model LTS - Metso 

(18072020 madeby Nguyễn Mai Trâm)

Hình 9a. Hệ thống lọc tự động không van kết hợp với lắng lamen 

 ( 18072020 made by Nguyễn Anh Tuấn)

Hình 9b. Hệ thống lọc tự động không van kết hợp với lắng lamen 

( 18072020 made by Nguyễn Anh Tuấn)

Hình 10. Ứng dụng lamen trong hệ thống xử lý nước cấp 

( 18072020 made by Nguyễn Anh Tuấn)

Vui lòng không được sử dụng các hình ảnh trong bài viết khi chưa được cho phép/ Don't use this image without GREENERSO 's permission

Nguồn: Clarigier design, Lamella settler, thewaternetword.com, Case study Castaic Lake CA Supersettler, Metso.

Nhận Cung cấp thiết kế, lắp đặt, thi công các trạm xử lý nước cấp, xử lý nước thải. Lập bản vẽ chi tiết 2D, 3D, Shopdrawing. Đào tạo Revit môi trường cho Doanh nghiệp, Sinh viên, các trường Đại học. Đừng ngừng ngại liên hệ với chúng tôi.

Người viết: KS. Nguyễn Anh Tuấn

KS. Nguyễn Mai Trâm