Système de réservoir d'eau de débordement pour épaississeur, doté d'une conception anti-fuites
Aperçu des informations générales
Réservoir de débordement de l'épaississeur
Réservoir d'eau de débordement du clarificateur-épaississeur- Matériel stocké: Eaux de débordement de l'épaississeur, eaux de process, eaux industrielles recyclées, eaux contaminées par des boues, effluents des bassins de décantation
- Nombre de silos: 4 lots
- Type de silo: Réservoir en acier à spirale
- Dimensions du silo: Φ25 m × H8,62 m (2 ensembles) ; Φ10 m × H8 m (2 ensembles)
- Diamètre du silo: 25 m
- Hauteur du silo: 8,62 m
- Capacité maximale d'un silo individuel: environ 4 231 m³
- Capacité totale de stockage: environ 9 714 m³
Configuration des applications et du système
Réservoir de stockage des eaux de débordement 
Système industriel de réservoirs de rétention des eaux de débordement- Système de récupération des débordements de l'épaississeur: canal d'évacuation, bassin de collecte, unité de séparation pour le prétraitement des sédiments.
- Système de transfert et de stockage des eaux de process: pompes de transfert pour la clarification des boues, réservoirs tampons, système de régulation de l'équilibre hydraulique.
- Système d'interface de séparation solide-liquide: unités d'amélioration de la sédimentation, conduite de retour des boues d'interface, amélioration de la clarification.
- Système de protection contre la corrosion et les fuites: revêtement anticorrosion, étanchéification des tôles, surveillance du contrôle des fuites.
- Système de surveillance et de contrôle de la qualité de l'eau: capteurs de turbidité, radars de niveau, interface SCADA pour le pH.
Secteur d'activité et clientèle cible
- Secteurs d'activité concernés: Industrie minière, traitement des minerais, traitement métallurgique, traitement des eaux usées industrielles, systèmes de recyclage de l'eau
- Clients cibles: Sociétés minières, usines de traitement des minerais, entreprises métallurgiques, maîtres d'œuvre EPC spécialisés dans le traitement de l'eau, projets d'ingénierie environnementale industrielle
Caractéristiques du réservoir de stockage des eaux de débordement de l'épaississeur
| Matériau | Densité apparente typique | Conditions de conservation |
|---|---|---|
| Eau de débordement de l'épaississeur | ~1,00 t/m³ | Contient des particules fines en suspension. Pour assurer le contrôle des sédiments et empêcher leur sédimentation dans les réservoirs de stockage, ceux-ci doivent présenter une stabilité hydraulique. |
| Eau de process | ~1,00 t/m³ | Eau recyclée issue de procédés industriels. Nécessite une qualité stable ainsi que des systèmes de stockage et de contrôle résistants à la corrosion. |
| Eau contaminée par des boues | 1,05–1,20 t/m³ (mélange équivalent) | Contient des particules fines en suspension et a tendance à se déposer, ce qui nécessite une agitation ou une circulation. |
| Eaux industrielles recyclées | ~1,00 t/m³ | Nécessite des conditions physico-chimiques stables et doit être hermétiquement fermé afin de limiter la dégradation de la qualité de l'eau et d'éviter toute contamination. |
| Effluent du bassin de décantation | ~1,00 t/m³ | Eau partiellement clarifiée, nécessitant un traitement de finition et une surveillance avant sa réutilisation ou son rejet. |
Défis techniques liés aux systèmes industriels de stockage et de récupération des eaux de débordement dans le secteur minier
Les installations industrielles d'exploitation minière et de traitement des minerais génèrent environ 30 – 65% de leur volume total d'eau de process sous forme d'eaux de débordement de l'épaississeur. Afin d'éviter toute perte d'efficacité opérationnelle, ces eaux doivent être récupérées et réutilisées. C'est pourquoi, dans les systèmes d'eau en circuit fermé, un réservoir d'eaux de débordement de l'épaississeur est un composant essentiel du tampon qui détermine le rendement en eau et la stabilité hydraulique de l'installation.
Réservoir de stockage des eaux usées industrielles
Dans les projets miniers EPC modernes, les systèmes de récupération des eaux de process sont conçus pour réutiliser 70 – 90% de l'eau, ce qui réduit considérablement les besoins en eau douce. Cependant, la conception du réservoir se heurte à des variations de la concentration en matières solides (qui peut aller de 200 à 2 000 mg/L de matières en suspension) en raison de la sédimentation et de la corrosion. Ainsi, un réservoir de stockage des eaux de débordement doit être conçu pour résister aux variations de l'état des boues tout en permettant d'atteindre stabilité hydraulique et durabilité.
Pour les applications minières et industrielles nécessitant une extension flexible de la capacité de stockage, un système de silos modulaires Cette approche permet d'apporter des solutions structurelles adaptables qui favorisent une installation efficace et garantissent une fiabilité opérationnelle à long terme.
Logique de conception intégrée pour l'étanchéité et la protection contre la corrosion des réservoirs d'eau de débordement des épaississeurs en acier
Un réservoir de stockage d'eau résistant à la corrosion destiné aux applications minières doit être conçu pour résister à la fois détérioration chimique et mécanique. Dans une usine de concentration classique, les eaux de débordement peuvent contenir des chlorures et des sulfates en quantités importantes qui, en l'absence de mesures d'atténuation, peuvent entraîner une corrosion grave.
Protection intégrée contre la corrosion et base de conception des réservoirs de récupération des eaux de débordement des épaississeurs
| Couche de conception | Paramètre technique | Gamme type / Caractéristiques techniques | Fonction d'ingénierie |
|---|---|---|---|
| Gravité des problèmes liés à la chimie de l'eau | Teneur en chlorure | ≤ 500 mg/L | Le taux de corrosion et le choix du revêtement sont déterminés. |
| Gravité des problèmes liés à la chimie de l'eau | Teneur en sulfates | ≥ 1 000 mg/L | Accélère la corrosion localisée. |
| Conception de structures métalliques | Marge de corrosion | 1,5 à 3,0 mm | Compense la perte de métal au fil du temps. |
| Système de protection interne | Épaisseur du revêtement (époxy/caoutchouc) | 2 à 5 mm | Prévention des attaques chimiques. |
| Protection électrochimique | Potentiel de protection cathodique | ≤ -850 mV (Cu/CuSO₄) | Protection contre la corrosion électrochimique. |
| Conditions de conception hydraulique | Variation de la hauteur d'eau | 3 à 12 m | Détermine la répartition des contraintes sur les parois. |
| Échelle structurelle | Diamètre du réservoir | 20 à 60 m | Permet de déterminer l'épaisseur requise de la coque et le niveau de renforcement nécessaire. |
| Contrôle de la stabilité des procédés | Temps de séjour du flux | 4 à 12 h | Garantit la stabilité de la qualité en cas de surcroît de production. |
Il est évident que, pour concevoir un réservoir de stockage des eaux usées industrielles destiné à recueillir les débordements d'un épaississeur, il faut combiner ingénierie des structures, hydraulique et des matériaux est nécessaire. La conception ne peut pas se limiter au seul choix de l'acier. Elle doit également tenir compte, dans une approche globale, de la conception des revêtements, des couches de protection et des tolérances de corrosion.
Une solution fiable fournisseur de solutions de silos clés en main peut prendre en charge des stratégies personnalisées d'ingénierie des matériaux et de fabrication pour des projets de stockage industriel où la résistance à la corrosion et les exigences de procédé doivent être prises en compte.
Stratégie d'ingénierie des matériaux et des systèmes de protection
- Marge de corrosion. En général, entre 1,5 et 3,0 mm, en fonction de l'agressivité de la composition chimique de l'eau.
- Doublures. On utilise de l'époxy et du caoutchouc pour limiter l'exposition de l'acier.
- Protection cathodique. Obtenu en maintenant un potentiel de l'acier inférieur à -850 mV (référence Cu/CuSO₄).
Ces couches de conception garantissent un fonctionnement fiable du réservoir dans les conditions de composition chimique très variable des eaux de process, caractéristiques des exploitations minières.
Considérations relatives à l'interaction entre les charges hydrauliques et les charges structurelles
- Variation de la hauteur manométrique de conception: Dans les grands systèmes à débordement, la hauteur de refoulement est généralement comprise entre 3 et 12 mètres.
- Variations du diamètre des réservoirs: Dans les installations minières industrielles, le diamètre des réservoirs peut varier entre 20 et 60 mètres.
- Temps de séjour du flux: Pour favoriser une répartition homogène des matières en suspension, un temps de séjour compris entre 4 et 12 heures est optimal.
Une intégration insuffisante entre la conception hydraulique et la conception structurelle entraîne la défaillance des revêtements et leur érosion dans les zones soumises à une forte abrasion, en raison des concentrations de contraintes.
Ces couches de conception garantissent un fonctionnement fiable du réservoir dans les conditions de composition chimique très variable des eaux de process, caractéristiques des exploitations minières.
Dynamique de la corrosion et de l'abrasion dans les eaux de débordement à forte teneur en matières en suspension
Lors d'un débordement de l'épaississeur, les boues à forte teneur en matières solides peuvent entraîner des taux d'usure importants dans les zones d'entrée.
- En l'absence de revêtements protecteurs, le taux d'usure typique dû à l'érosion par les boues peut se situer entre 0,1 et 0,5 mm/an sur les zones en acier non protégées.
- Une concentration approximative en matières solides dans la boue est comprise entre 0,5 et 3,01 TP6T au cours du processus d'épaississement, en fonction du rendement de l'épaississeur en amont.
- En général, la turbulence localisée entraîne une augmentation de la contrainte de cisaillement sur la paroi comprise entre 20 et 40% au niveau de l'entrée.
Lorsque les mesures de protection contre l'action de l'eau et l'abrasion ne sont pas correctement mises en œuvre, la corrosion et l'abrasion entraînent une grave dégradation des ouvrages en peu de temps.
Maîtrise de la sédimentation et de la stratification dans les cuves de grand diamètre
La sédimentation des particules due à un écoulement stagnant peut poser problème dans les grands systèmes industriels équipés de bassins de débordement. Pour les bassins dont le diamètre est supérieur à 40 m, les zones de stagnation entraînent des différences de vitesse d'écoulement inférieures à 0,03 m/s.
- Pour les particules en suspension, la vitesse de sédimentation peut varier entre 0,2 et 1,5 mm/s
- Court-circuit d'un système cela peut poser problème si l'entrée et la sortie du réservoir présentent un désalignement supérieur à 30 degrés.
- L'épaisseur des couches de stratification dans le réservoir peut être comprise entre 0,5 et 1,2 m
L'utilisation, dans les réservoirs, de systèmes de répartition des flux et de déflecteurs internes conçus de manière stratégique constitue un moyen de limiter les effets mentionnés ci-dessus.
Conception de la répartition du débit et des courts-circuits
Une conception permettant une bonne répartition du débit permettra d’éliminer zones mortes et garantir un temps de séjour hydraulique constant.
- L'utilisation de déflecteurs peut contribuer à assurer la régularité du débit à l'intérieur du réservoir, dans une plage comprise entre 25 et 451 TP6T
- L'écart hydraulique entre l'entrée et la sortie Il est recommandé qu'elle soit comprise entre 0,6 et 0,8 fois le diamètre du réservoir.
- Dans un système à alimentations multiples, l'efficacité du mélange peut être améliorée grâce à la recirculation par 30%
La sédimentation dans un système de réservoirs peut être maîtrisée grâce à une conception adéquate du circuit hydraulique des réservoirs.
A silo en acier laminé en spirale Ce concept de conception peut également être appliqué dans le domaine de l'ingénierie des systèmes de stockage industriels, où le formage continu des structures et une fabrication optimisant l'espace sont nécessaires. L'utilisation, dans les réservoirs, de systèmes de répartition des flux et de déflecteurs internes conçus de manière stratégique constitue un moyen de limiter les effets mentionnés ci-dessus.
Conception à réservoirs multiples et systèmes redondants
Les systèmes modernes de recirculation des eaux de process dans l'industrie minière ne reposent pas sur un seul réservoir. On utilise des systèmes à réservoirs multiples afin d'assurer stabilité opérationnelle et redondance hydraulique.
Dans les grandes installations de traitement des minerais, les besoins quotidiens en eau peuvent atteindre 10 000 – 50 000 m³ ce qui nécessite la mise en place de plusieurs systèmes de stockage pour garantir la continuité des opérations.
- Contrôle des écarts d'équilibrage horizontal: Le débit dans l'ensemble des réservoirs de stockage reste compris entre ±5%.
- C'est l'heure de changer de réservoir: Dans les systèmes automatisés, cela prend généralement entre 10 et 20 minutes.
- Niveau de redondance: Dans les systèmes miniers critiques pour l'exploitation, la redondance est conçue selon le principe N+1.
Stabilité du fonctionnement en continu dans les systèmes de réutilisation de l'eau
- Efficacité de la réutilisation des eaux industrielles: Dans les systèmes entièrement optimisés, cette valeur peut atteindre 75% à 92%.
- Rapport entre la capacité de stockage tampon et le débit: En général, entre 15% et 30% de débit d'eau journalier.
- Objectif de fiabilité du système: 2 heures d'indisponibilité par mois dans les systèmes EPC à haute fiabilité.
- Équilibrage de charge: Répartition uniforme de la charge entre tous les réservoirs.
- Systèmes de dérivation d'urgence: Le débit est maintenu pendant la dérivation.
- Séquençage automatisé des valves: Les interventions manuelles sont réduites de 40% à 60%.
Les stratégies mises en œuvre permettent d'améliorer considérablement la fiabilité des systèmes de réservoirs d'eau industriels dans le secteur minier.
Fiabilité et sécurité d'exploitation des systèmes de stockage d'eau de débordement en acier
La fiabilité du système de réservoir de trop-plein de l'usine de traitement des eaux minières a une incidence à la fois sur la capacité de production de l'usine et le respect de la réglementation environnementale. Le système est conçu pour conserver son intégrité structurelle lorsqu’il est soumis à des pressions d’eau cycliques comprises entre 0,2 et 1,0 MPa.
Les paramètres de sécurité techniques essentiels sont les suivants :
- Coefficient de sécurité de conception: de 1,5 à 2,0 pour les structures en acier.
- Résistance sismique: Conçu pour supporter une accélération horizontale comprise entre 0,1 et 0,3 g, en fonction de la classification du site.
- Marge de corrosion: de 1,5 à 3,5 mm selon la composition chimique de l'eau.
- Systèmes de surveillance des structures: Capteurs de contrainte d'une précision de ±2 micro-contraintes.
- Détection des fuites: Les fuites sont détectées lorsque le débit est supérieur à 0,1 L/min/m².
- Fréquence des inspections: Tous les 6 à 12 mois dans les environnements présentant une forte teneur en matières solides.
Ces solutions techniques offrent aux industries minières Réservoirs résistants à la corrosion qui garantissent la stabilité et la fiabilité de la conception.
Pour les applications avancées de gestion des eaux usées, il est recommandé de faire appel à un professionnel fournisseur d'équipements de traitement des eaux usées contribue à garantir que les systèmes de stockage soient associés à des processus efficaces de traitement et de valorisation.
