Guide technique basé sur SOR et SLR : Comment choisir un clarificateur à lamelles

Guide technique basé sur SOR et SLR : Comment choisir un clarificateur à lamelles

Les clarificateurs lamellaires, également appelés décanteurs à plaques inclinées (DPI), constituent une technologie fondamentale pour le traitement à haut débit. Séparation solide-liquideLeur faible encombrement – ​​généralement 10 à 20 % de celui des clarificateurs classiques – les rend attractifs pour de nombreux secteurs industriels. Cependant, un choix judicieux ne se résume pas à un simple calcul de surface. Les ingénieurs doivent trouver un équilibre entre deux paramètres essentiels : le débit de débordement de surface (DDS) et la charge en matières solides (CMS).

Les deux paramètres clés

1. Taux de débordement de surface (SOR)

Le SOR mesure la charge hydraulique. Il est calculé en divisant le débit par la surface de décantation effective (généralement la surface projetée horizontale ou la surface totale des plaques, selon le fabricant). Les unités sont généralement le m³/m²·h (m/h) ou le gpm/ft².

• Un SOR plus élevé → empreinte plus petite, mais risque plus élevé de mauvaise sédimentation si les particules sont légères ou les flocs fragiles.

• Les systèmes lamellaires fonctionnent généralement à une vitesse de 10 à 25 m/h, contre 1 à 3 m/h pour les clarificateurs conventionnels.

1. Taux de charge en solides (SLR)

Le SLR mesure la masse de matières solides appliquées par unité de surface et par unité de temps. Il est calculé comme suit : (débit × MES à l’entrée) / surface, en kg/m²·h ou lb/ft²·jour.

• La SLR devient essentielle lorsqu'elle est influente Matières en suspension Les concentrations de matières en suspension totales (MES) sont élevées. Un SLR excessif peut entraîner l'encrassement des plaques, la formation d'un lit de boues ou l'entraînement de matières solides.

• La plupart des conceptions de lamelles traitent 5 à 12 kg/m²·h, bien que cela varie en fonction des caractéristiques des particules.

Flux de travail de sélection générale

1. Déterminer le flux de conception (moyenne et pic) et TSS à l'entrée.
2. Sélectionnez un SOR/SLR conservateur en fonction des caractéristiques spécifiques de vos eaux usées (densité des particules, décantabilité, force des flocs, huile/graisse, potentiel d'entartrage, etc.).
3. Calculer la surface de plaque effective requise comme la surface = Q / SOR, vérifiez ensuite SLR = (QX TSS) / Surface.
4. Prendre en compte la conception mécanique: espacement des plaques (généralement 50 à 80 mm), inclinaison (45 à 60°), matériaux (acier inoxydable, PRV, PVC) et risque d'encrassement.
5. Appliquer les facteurs de sécurité (10 à 20 %) pour les débits de pointe, l'eau froide (qui ralentit la décantation) et les charges variables.

Lignes directrices SOR et SLR spécifiques à l'industrie

1. Eaux usées municipales - Clarification primaire

TSS: 100–300 mg/L (bonne décantabilité avec coagulation)

BIÈRE: 10–20 m/h (plus élevé pour une eau bien floculée)

reflex numérique: 5–10 kg/m²·h

Axe principalLa capacité hydraulique est souvent un facteur limitant ; utilisez des débits plus faibles sans produits chimiques.

2. Municipal - Clarification secondaire (après boues activées)

TSS: 2 000 à 4 000 mg/L de MES (plus faible pour le clarificateur), flocs biologiques légers

BIÈRE: 8–15 m/h (plus prudent en raison de la fragilité des flocs)

reflex numérique: 4–8 kg/m²·h (jusqu'à 10–12 dans les conceptions à haut débit)

Axe principal: Le SLR contrôle généralement les mesures de sécurité pour éviter l'entraînement des solides.

3. Exploitation minière et traitement des minéraux

TSS: Souvent >1 000 mg/L, particules inorganiques lourdes (sable, limon, hydroxydes métalliques)

BIÈRE: 15–25 m/h (plus élevé pour les particules grossières)

reflex numérique: 8–15+ kg/m²·h

Axe principal: SLR est souvent prépondérant ; utilisez des matériaux résistants à la corrosion.

4. Finition des métaux, galvanoplastie et acier (calamine)

TSSHydroxydes métalliques, huiles, métaux lourds - souvent collants ou sujets à l'entartrage

BIÈRE: 10–18 m/h

reflex numérique: 5–10 kg/m²·h

Axe principalDes débits plus faibles évitent l'encrassement ; choisissez des modèles faciles à nettoyer ou un espacement plus large.

5. Chimie, pharmacie et pétrochimie

TSSVariable - précipités fins, émulsions, solides organiques

BIÈRE: 8–15 m/h

reflex numérique: 4–9 kg/m²·h

Axe principal: Essais pilotes fortement recommandés ; les plaques à chevrons facilitent le glissement des boues.

6. Transformation des aliments et des boissons (produits laitiers, viande, boissons)

TSS: Teneur élevée en matières grasses organiques (MSO), graisses/huiles/graisses (GOG)

BIÈRE: 10–18 m/h

reflex numérique: 5–12 kg/m²·h

Axe principal: Pré-éliminer les FOG (par exemple, avec DAF) avant la lamelle ; limites SLR pendant les pics de production.

7. Pâtes et papiers

TSSFibres, charges, composants collants

BIÈRE: 12–20 m/h

reflex numérique: 6–12 kg/m²·h

Axe principalLes matériaux fibreux peuvent faire pont entre les plaques ; utiliser un espacement plus large ou des profils spéciaux.

8. Textile et teinture

TSSParticules fines colorées, produits chimiques – faible décantation naturelle

BIÈRE: 8–14 m/h (nécessite une bonne coagulation/floculation)

reflex numérique: 4–8 kg/m²·h

Axe principalTaux de dilution conservateurs ; la décoloration nécessite une floculation renforcée.

Étapes pratiques de sélection

1. Caractérisez vos eaux usées - Mesurer les MES, effectuer des tests de floculation, évaluer la densité des particules, le pH, la température, la teneur en huile/graisse et le potentiel d'entartrage.
2. Appliquer les taux de conception Commencez par les plages indiquées ci-dessus. Utilisez des valeurs SOR/SLR plus faibles pour les matières solides légères/floculantes, l'eau froide ou une forte variabilité. Utilisez des valeurs plus élevées pour les matières solides denses, inorganiques et bien floculées.
3. Calculer la surface requise - A ≈ Q / SOR. Vérifiez que le SLR reste dans les limites en fonction du TSS réel.
4. Tenir compte des facteurs liés au site - Facteurs de débit de pointe, contraintes d'encombrement, gestion des boues, compatibilité des matériaux et accessibilité pour la maintenance.
5. Pilote en cas d'incertitude - Pour les applications industrielles présentant une chimie variable, des essais pilotes sont fortement recommandés.

Note: Vérifiez toujours si le fabricant indique la capacité en fonction de la surface projetée horizontale ou de la surface totale des plaques. Cela influe directement sur le calcul de votre SOR.