لاملا LAMELLA یا صفحات شیب­دار زلال ساز نوعی ته ­نشین کننده­ است که برای جدا کردن ذرات ریز از سیالات طراحی شده­ اند. زلال ساز لاملا اغلب در تصفیه اولیه آب به جای مخازن (حوضچه­ ها) ته­ نشینی متداول به کار میروند. از آنها در تصفیه صنعتی آب استفاده می­شود. بر خلاف زلال ساز­های رایج، لاملا دارای یک سری صفحات مایل هستند. این صفحات زلال ساز لاملا شیب­دار یک فضای ته­نشینی موثر برای ذرات ریز فراهم می­کنند. جریان ورودی با ورود به زلال ­ساز آرام می­شود. ذرات جامد روی صفحات انباشته و در قیف­ های جمع­ آوری در پایین واحد زلال­ ساز جمع می­شوند. لجن از قسمت پایین قیف ها روبش می­شود و مایع شفاف شده از قسمت بالای مخزن آن خارج می­گردد.[1]

موارد کاربرد

زلال­ سازهای لاملا می­توانند در صنایع مختلفی از جمله استخراج و متال فییشینگ و همچنین تصفیه آب­های زیرزمینی، فرآیندهای صنعتی آب و شستشوی فیلترهای شنی استفاده شوند. [2] زلال ساز­های لاملا برای کاربردهایی که در آن بارگذاری مواد جامد متغیر و اندازه مواد جامد ریز است [3] ایده­ آل هستند و به دلیل فضای کمتری که اشغال می­کنند در بسیاری از مکانهای صنعتی بیشتر از زلال­ سازهای معمولی رایج هستند[4].

یک کاربرد ویژه آنها تصفیه پساب­ها در مرحله قبل از ورود به فیلترهای ممبران است. زلال­سازهای لاملا یکی از بهترین گزینه­ ها برای تصفیه پیش از استفاده از فیلترهای ممبران در نظر گرفته شده اند. [5] بعلاوه زلال ساز­های لاملا  قادرند کیفیت آب مورد نیاز برای فیلترهای ممبران را بدون استفاده از مواد شیمیایی فراهم کنند. این یک روش صرفه­ جویی در هزینه­ ی خرید مواد شیمیایی و نیز کاهش آسیب فیلترهای ممبران است، زیرا غشاها با ذرات بزرگ موجود در لخته ­ها و منعقد کننده­ ها بخوبی کار نمی­کنند.

زلال­سازهای لاملا همچنین در فرایندهای تصفیه فاضلاب شهری استفاده می­شود. [6] متداول­ترین کاربرد زلال­سازهای لاملا در فاضلاب در مرحله سوم تصفیه است. زلال­سازهای لاملا می­توانند در فرآیند تصفیه ادغام شوند و یا بصورت واحدهای مستقل برای افزایش جریان در تصفیه­ خانه­ ها استفاده شوند. [7] یکی از گزینه ­های ادغام زلال­سازهای لاملا در تصفیه­ خانه ­ها این است که زلال­سازهای معمولی با اتصال یک دسته صفحات یا لوله ­های مایل قبل از سرریز در منطقه به اصطلاح “آب پاک” ارتقا داده شوند. این کار می­تواند ناحیه ته­نشینی با دو قسمتی کردن منجر به کاهش مواد جامد در حال بارگیری در سرریز شود. [8]

مزایا و محدویت­ها زلال ساز لاملا

مزیت اصلی زلال­ ساز لاملا نسبت به سایر سیستم­های زلال­ سازی داشتن ناحیه بزرگ ته­نشینی موثر بخاطر استفاده از صفحات شیب­دار است که به روش­های مختلفی شرایط کارکرد زلال ­ساز ها را بهبود می­بخشد. این دستگاه­ها جمع و جورترند و معمولا به 65-80٪ مساحت لازم برای زلال­ سازهای فاقد صفحات شیب­دار نیاز دارند. [4] بنابراین، در مواردی که فضای سایت محدودیت داشته باشد، سیستم زلال­ساز لاملا ارجحیت دارد. کاهش فضای مورد نیاز، این امکان را ایجاد می­کند که دستگاه­های زلال­ ساز در داخل سایت قرار بگیرند و  مشغول کار شوند، همچنین برخی از مشکلات رایج در هنگامی که دستگاه در فضای آزاد است مانند رشد جلبک­ها، گرفتگی ناشی از تجمع بقایای دمنده و کنترل بو را نیزکاهش می­دهد. همچنین فعالیت در فضای بسته امکان کنترل بهتر دما و فشار شرایط کار را فراهم می­کند [9]. صفحات مایل باعث می­شود که دستگاه زلال­ ساز بتواند با سرعت 2 تا 4 برابر سرریز زلالسازهای سنتی کار کند که این امر سرعت جریان ورودی بیشتری را فراهم می­کند و در نتیجه فرآیند زلال­ سازی با راندمان بالاتری انجام شود [4]. همچنین زلال­سازهای لاملا با طراحی ساده نیازی به استفاده از مواد شیمیایی ندارند. بنابراین آنها می­توانند به ­عنوان پیش تصفیه کننده­ های فرآیندهای ظریف ممبران عمل کنند. در صورت لزوم ممکن است منعقد کننده­ ها برای افزایش کارایی اضافه شود.

عملکرد زلال­ ساز لاملا را می­توان با افزودن لخته کننده­ ها(کلوخه کننده­ ها) و منعقد کننده ­ها بهبود بخشید [10]. این مواد شیمیایی با بهینه کردن فرایند ته­نشینی موجب صافی بالاتر آب سرریز می­شوند و این اطمینان را بوجود می­ آورند که همه مواد جامد کوچکتر در لجن جریان زیرین ته­نشین می­شوند [11].

یکی دیگر از مزایای زلال­ ساز لاملا، عدم وجود قطعات مکانیکی متحرک در آن است. بنابراین این سیستم به جز برای پمپ جریان ورودی به انرژی احتیاج ندارد و امکان خرابی مکانیکی در آن بسیار کمتر از سایر زلال­ سازها است. این مزیت به ایمنی کار در تصفیه­ خانه­ ها نیز کمک می­کند. عدم وجود قطعات مکانیکی باعث ایجاد محیط کاری ایمن با احتمال آسیب دیدگی کمتر می­شود [11].

اگرچه دستگاه زلال­ ساز لاملا بر بسیاری از مشکلات ناشی از استفاده از زلال­ سازهای سنتی غلبه کرده است، با این وجود تنظیمات و راه ­اندازی تجهیزات آن، هنوز نقص ­هایی دارد. زلال ساز­ لاملا نمی­توانند اکثر مخلوط­ های خام ورودی را تصفیه کنند، برای اینکه به برخی پیش- تصفیه ­ها برای حذف موادی که موجب کاهش بازدهی جداسازی می­شوند نیاز دارند. مواد ورودی به عملیات اولیه در غربال ریز پیشرفته و حذف شن و ماسه و مواد روغنی نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که مخلوط ورودی از ترکیب مناسبی برخوردار است [9].

پیکربندی زلاساز لاملا موجب ایجاد تلاطم زیاد در پی گردش آب در گوشه ­ها از ورودی تا صفحات شیب­دار می­شود. این بخش دارای تلاطم افزایش یافته منطبق بر نقطه جم ع­آوری لجن است وجریان آب می­تواند باعث مقداری تعلیق مجدد مواد جامد شود، در حالی که به طور همزمان باعث رقیق شدن لجن می­شود. [12] این مواد نیاز به تصفیه­ ی بیشتری برای از بین بردن رطوبت اضافی لجن دارند. ورودی­ ها و خروجی ­های زلال­ ساز لاملا باید به گونه­ای طراحی شود که جریان را به ­طور مساوی توزیع کنند.

به ذلیل جریان لجن به بخش پایینی و صفحات شیب­دار و کثیف شدن، تعمیر و نگهداری منظم لازم است. تمیز کردن منظم به جلوگیری از توزیع ناهموار جریان کمک می­کند. [4] علاوه بر این، صفحاتی که ضعیف نگهداری شده­ اند می­توانند باعث توزیع جریان ناهموار شده و کارایی عملکرد را از بین ببرند. [1] صفحات منسجم تمیز کردن کامل را دشوار می­کند. با این وجود می­توان صفحات لاملای قابل جابجایی و با نگه­دارنده سرخود را نصب کرد [9].

زلال­ سازهای لاملا که به ­صورت تجاری در دسترس هستند، به حوضچه­ی بتنی با هندسه و سازه­ ی  نگه­دارنده­ی متفاوت نسبت به سیستم زلال­سازی سازی سنتی (معمولی) که به­طور گسترده­ای در صنعت استفاده می­شود، احتیاج دارد. [13] بنابراین نصب یک سیستم زلال ­سازی جدید (لاملا) هزینه­ ها را افزایش می­دهد.

نوع معمولی زلال­ساز لاملا شامل یک سری صفحات مایل در داخل یک مجرا است، شکل اول را ببینید. جریان آب ورودی تصفیه نشده از بالای مجرا وارد شده و به سمت پایین کانال تغذیه در زیر صفحات شیب­دار جریان می­یابد. در طول این مدت مواد جامد روی صفحات ته­نشین می­شوند و سرانجام به کف مجرا میریزند [4]. مسیری که یک ذره طی می­کند به سرعت جریان تعلیق و سرعت ته­نشینی ذره بستگی دارد. در کف مجرا یک قیف یا مخروط این ذرات را به­ صورت لجن جمع می­کند. این لجن ممکن است به­طور مداوم یا متناوب تخلیه شود. در بالای صفحات مایل تمام ذرات ته­نشین شده­ اند و آب شفاف تولید شده به یک کانال خروجی وارد می­شود. آب شفاف شده به­ صورت جریان خروجی از سیستم خارج می­شود.

شکل یک : زلال ساز لاملا نصب شده

شکل شماره 1 : صفحات زلال ساز لاملا

زلال ­ساز لاملا دارای چندین طرح اختصاصی است. صفحات شیب­دار ممکن است بر اساس لوله های دایره­ای ، شش ضلعی یا مستطیلی شکل ساخته شده باشند. برخی از مشخصات طراحی آنها عبارتند از:

• لوله یا صفحه با فاصله mm50
• لوله یا صفحه با طول m 1-2
• صفحه با شیب 45 تا 70 درجه که امکان خودپالایی را می­دهد و شیب کم نیازمند شستشو است
• کمینه شیب صفحه 7 درجه
• نرخ بارگذاری معمولی m/h5-10

زلال ساز لاملا میتوانند حداکثر غلظت آب ورودی mg/L 10000 چربی و روغن و mg/L 3000 مواد جامد را کنترل کنند. بازدهی جداسازی مورد انتظار برای یک واحد معمولی عبارتند از:

• 99-90% حذف مواد نفتی و چرب در شرایط استاندارد عملکرد
• 40- 20%حذف مواد نفت و چرب امولوسیون شده بدون اصلاح شیمیایی
• 99-50% حذف با اضافه کردن عامل یا عامل­های شیمیایی
• تصفیه آب با تلاطم (آشفتگی) حدود NTU 2-1

سرمایه­ ی اولیه مورد نیاز برای یک دستگاه زلال­ ساز لاملا معمولی از 750 تا 2500 دلار آمریکا به ازای هر متر مکعب تصفیه آب بسته به طراحی دستگاه زلال­ سازمتفاوت است [11].

سرعت بارگذاری سطحی (که به ­عنوان سرعت سرریز سطحی یا سرعت نشست سطحی نیز گفته می­شود) برای یک زلال ­ساز لاملا بین m/h10-25 است. برای این نرخ­های ته­نشینی، زمان ماندن (بازمان) در زلال­ ساز لاملا کم است. [8]

منبع : https://en.wikipedia.org/wiki/Lamella_clarifier

1.  McKean, T (2010). Novel application of a lamella clarifier for improved primary treatment of domestic wastewater (PDF). 73rd Annual Water Industry Engineers and Operators’ Conference. Bendigo Exhibition Centre: East Gippsland Water. Retrieved October 20, 2020.
2. ^ Jump up to:^a b Parkson Corporation (2012). Lamella EcoFlow (Report). Retrieved 13 October 2013.
3. ^ Aguapuro Equipments Proprietary Limited. Clarifiers and Clariflocculators (Report). Retrieved 13 October 2013.
4. ^ Jump up to:^{a b c d e f g h i} Development Document for the Final Effluent Limitations Guidelines and Standards for the Metal Products and Machinery Point Source Category (PDF) (Report). United States Environmental Protection Agency. 2003. Retrieved October 20,2020.
5. ^ Meurer Research Inc (2013). Plate Settler Technology (Report). Retrieved 13 October 2013.
6. ^ Smith, Aaron (November 11, 2019). “How do tube settler work – plate settler, lamella clarifier tutorial”. aqua-equip.com. Retrieved October 20, 2020.
7. ^ Jump up to:^a b Monroe Environmental Corp. (2013). Parallel Plate Settlers(Report). Retrieved 13 October 2013.
8. ^ Jump up to:^{a b c d e f g h} Ratnayaka, Don D.; Brandt, Malcolm J.; Johnson, Michael (2009). “Chapter 7”. Twort’s water supply (6th ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-0809-4084-7.
9. ^ Jump up to:^a b c Water Environment Federation (2006). Clarifier design (2nd ed.). Maidenhead: McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0071464161.
10. ^ Wolkersdorfer, Christian (2008). Water Management at Abandoned Flooded Underground Mines: Fundamentals, Tracer Tests, Modelling, Water Treatment. Springer Science & Business Media. p. 239. ISBN 9783540773313.
11. ^ Jump up to:^{a b c d e} Cheremisinoff, Nicholas P. (2002). “Chapter 8”. Handbook of water and wastewater treatment technologies ([Online-Ausg.] ed.). Boston: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-7498-0.
12. ^ American Water Works Association (1999). “Chapter 7”. In Raymond D. Letterman (ed.). Water quality and treatment : a handbook of community water supplies (5. ed.). New York [u.a.]: McGraw-Hill. ISBN 978-0070016590.
13. ^ Jump up to:^a b c d McEwen, American Water Works Association Research Foundation, International Water Supply Association ; editor, J. Brock (1998). “5”. Treatment process selection for particle removal. Denver, CO: American Water Works Association. ISBN 978-0-8986-7887-1.