Tanque de sedimentación
¿Qué es un tanque de sedimentación?
Un tanque de sedimentación es una estructura de tratamiento que elimina partículas suspendidas más densas que el agua mediante sedimentación por gravedad. Es una de las unidades más utilizadas en el tratamiento de aguas residuales, aplicable en tratamiento preliminar, tratamiento post-biológico y tratamiento avanzado. El principio de sedimentación se aplica en:
- Cámaras de arenapara eliminar impurezas inorgánicas.
- Tanques de sedimentación primariapara eliminar sólidos suspendidos y otras partículas.
- Tanques de sedimentación secundariapara separar lodos activados de efluentes tratados biológicamente.
- Tanques de espesamientoConcentrar lodos separando el agua.
- Tratamiento avanzadoProcesos en los que se añaden coagulantes al efluente secundario para eliminar los sólidos suspendidos residuales.
Un tanque de sedimentación consta de cinco zonas:
- Zona de entrada: Garantiza una distribución uniforme del flujo, minimiza los cortocircuitos-y la turbulencia, y reduce las áreas muertas para mejorar la eficiencia del tanque.
- Zona de asentamiento(Zona de Clarificación): Donde las partículas sedimentables se separan del agua residual.
- Zona de lodos: Para almacenamiento, concentración y descarga de lodos sedimentados.
- Zona de amortiguamiento: Separa las zonas de sedimentación y lodos para evitar la resuspensión de partículas sedimentadas debido a alteraciones del flujo.
- Zona de salida: Recoge agua clarificada manteniendo condiciones de flujo uniforme.
¿Cómo funciona un tanque de sedimentación?
Los tanques de sedimentación funcionan según el principio de que las partículas con unavelocidad de sedimentación mayor que la velocidad del flujo ascendentede agua (o cuyo tiempo de sedimentación sea menor que el tiempo de retención hidráulica) se separará del flujo.
En un tanque de sedimentación ideal, la eficiencia del tratamiento depende únicamente de latasa de carga superficial(es decir, área de superficie del tanque), no profundidad. La profundidad del tanque sólo es relevante para el almacenamiento de lodos, la prevención de la socavación y el tiempo de retención. Sin embargo, en la práctica tanques de flujo-continuo:
- Partículas con velocidades de sedimentación.menor que la velocidad del flujo ascendente(causados por el desbordamiento del vertedero) son arrastrados.
- Partículas con velocidades de sedimentación.igual a la velocidad del flujo ascendentepermanecen suspendidos.
- Sólo partículas con velocidades de sedimentación.mayor que la velocidad del flujo ascendenteasentarse.
El tiempo que tardan las partículas en depositarse en el fondo está relacionado con el tiempo de retención hidráulica, que está influenciado por la profundidad del tanque. Teóricamente,Los tanques menos profundos permiten una sedimentación más rápida., que es la base de tecnologías de sedimentación poco profunda comosedimentadores de placa o tubo inclinados. Una zona de amortiguamiento entre las zonas de sedimentación y lodos evita que las partículas resuspendidas se eleven aún más al promover la re-resedimentación mediante colisiones de partículas.
¿Cuáles son los tipos comunes de tanques de sedimentación? Sus ventajas, desventajas y aplicaciones.
Según la dirección del flujo, los tanques de sedimentación se clasifican en:
- Tanques de sedimentación de flujo horizontal
- Tanques de sedimentación de flujo radial
- Tanques de sedimentación de flujo vertical
- Sedimentadores de placa/tubo inclinados(desarrollado sobre la base de la "teoría de la profundidad superficial").
Las ventajas, desventajas y aplicaciones de cada tipo se resumen en la siguiente tabla:
| Comparación de rendimiento de tanques de sedimentación comunes | |||||
| Tipo | Ventajas | Desventajas | Aplicaciones | ||
| Flujo Horizontal |
1. Alta eficiencia de sedimentación 2. Gran adaptabilidad a cargas de choque y cambios de temperatura. |
1. Distribución desigual del agua, descarga de lodos discontinua 2. La descarga de lodos con múltiples-tolvas requiere tuberías separadas para cada tolva (alto esfuerzo operativo) 3. Los raspadores de cadena son propensos a la corrosión de los componentes sumergidos. |
1. Adecuado para áreas con altos niveles de agua subterránea y malas condiciones geológicas. 2. Aplicable a plantas de tratamiento de aguas residuales grandes, medianas y pequeñas. |
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| Flujo Radial |
1.Descarga mecánica de lodos con equipo estandarizado, fácil mantenimiento. 2.Rendimiento operativo estable |
1. Equipos mecánicos complejos de descarga de lodos. 2. Altos requisitos de calidad de construcción. |
1. Adecuado para áreas con altos niveles de agua subterránea 2.Aplicable a plantas de tratamiento de aguas residuales-grandes y medianas |
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| Flujo vertical |
1. Descarga de lodos cómoda y gestión sencilla 2.Pequeña huella |
1. Gran profundidad, construcción difícil y alto costo. 2. Poca adaptabilidad a cargas de choque y cambios de temperatura. 3. Diámetro del tanque limitado para evitar una distribución desigual del agua. |
Adecuado para pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales. | ||
| Placa/Tubo Inclinado |
1. Alta tasa de carga hidráulica y eficiencia 2. Tiempo de retención corto y huella pequeña |
1. La estructura compleja, propensa a obstruirse, requiere el reemplazo periódico de placas/tubos 2. Menor tolerancia a cargas sólidas elevadas y cargas de choque; requiere equipo de lavado de superficies |
1. Adecuado para plantas de tratamiento de aguas residuales medianas y pequeñas. 2.Reequipamiento de los tanques de sedimentación existentes para mejorar la capacidad |
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