Тонкослойные отстойники, сгустители

Гидромеханические процессы разделения неоднородных систем в гравитационном поле Земли повсеместно наблюдаются в природе и широко используются в технике, реализуясь в аппаратах, которые в зависимости от технологического предназначения относят к отстойникам, сгустителям либо к разного рода классификаторам.

В крупных производствах эти емкостные, крупногабаритные аппараты рассматриваются как строительные системы. Различают отстойники горизонтальные, вертикальные, радиальные и другие.

Использование кассет с тонкослойными элементами в отстойниках интенсифицирует процесс разделения неоднородных систем до 10 раз, что при реконструкции существующих мощностей позволяет заметно улучшить качественно-количественные показатели их работы.

Высокопроизводительные отстойники, сгустители с тонкослойными кассетами имеют небольшие габариты, что позволяет их полностью изготовить в заводских условиях и доставить на объект автотранспортом готовыми узлами для крупноузловой сборки на месте.

Поставка тонкослойных отстойников, сгустителей в виде готовых аппаратов существенно сокращает объемы проектно-строительных работ.

Доставка отстойника автотранспортом	Монтаж 2-х отстойников	Вид тонкослойного отстойника сверху

 

Устройство вертикального тонкослойного  отстойника (сгустителя) для разделения пульпы, предварительно обработанной флокулянтом.

Рис. 1. Схема прямоточно-противоточного тонкослойного отстойника типа Ecomash VTS (Vertical thin-layer sump).

При работе отстойника пульпа поступает во входные кассеты с тонкослойными элементами. Под пульпой понимается смесь твердых частиц и жидкости, в которой они взвешены. По крупности частиц различают пульпы: грубые суспензии, тонкие суспензии, шламы (илы). Пульпы, подаваемые в отстойник, могут быть кондиционированны добавкой коагулянтов либо флокулянтов.

Для организации равномерной подачи питания в тонкослойные элементы входные кассеты оборудованы узлами распределения питания.

Направление движения осветленной жидкости и сгущенного в тонкослойных элементах входных кассет совпадают, т.е. течения прямоточные, нисходящие. Такие конструктивные решения предпочтительны для пульп с относительно высокой концентрацией твердого.

Далее осадок кассет поступает в пирамидальное днище отстойника, где происходит уплотнение осадка. Уплотнение осадка интенсифицируется перемешиванием мешалкой.

Выгрузка осадка из отстойника (сгустителя) может быть непрерывной либо периодической, что определяется технологическими задачами и материальным балансом.

Осветленная вода поднимается через кассету доочистки с тонкослойными элементами, в которой движение доочищаемой жидкости восходящее, направление осветленной воды и сгущенного противоположны, т.е. течение противоточное.

Осветленная вода собирается в лоток и далее через сборник осветленной воды отстойника самотеком удаляется во внешнюю сеть.

Технические характеристики тонкослойного отстойника  Ecomash VTS

№ п/п	Наименование параметров	Значения
1.	Объемная производительность,max, м3/час: -пульпа с флокулянтом типа шламовых вод углеобогащения, сточных вод прокатных станов со скоростью осаждения взвешенных веществ 4 мм/с; -пульпа без химических добавок со скоростью осаждения взвешенных веществ 1 мм/с.	230   60
2.	Массовая производительность (производительность по твердому в питании), max, т/час:	15
3.	Эффективность осветления η=(Сп -Сосв)/Сп , max, % — пульпа с флокулянтом	99
4.	Габаритные размеры, не более, мм: Длина Высота Ширина	4255 6800 3110
5.	Объем отстойника, м3	27
6.	Масса сухого отстойника, кг, не более	9200

 

Основным узлом тонкослойного отстойника являются кассеты с тонкослойными элементами, образованными параллельными пластинами или трубчатыми каналами, которые позволяют развить поверхность осаждения отстойника  и организовать оптимальные гидродинамические условия разделения неоднородных систем.

Восходящее направление потока пульпы в тонкослойном элементе	Нисходящее направление потока пульпы в тонкослойном элементе

Рис.2. Схема разделения неоднородной системы в тонкослойном элементе кассеты.

Всплывающая взвесь движется вместе с осветленной жидкостью пульпы вдоль верхней стенки канала вверх.  Всплывающая взвесь собирается за пределами тонкослойного элемента в верхней части отстойника (флотатора) и отделяется от осветленной жидкости.

Осаждающаяся взвесь собирается на нижней стенке канала и соскальзывает вниз по каналу, формируя сгущенный осадок отстойника.

Наклон тонкослойного элемента определяется прежде всего трением сгущенного осадка об материал элемента и составляет ≈50..60° для самоочищающегося тонкослойного элемента.

Длина тонкослойного элемента и расход пульпы через него подбираются таким образом, чтобы процессы разделения пульпы были завершены на выходе из элемента.

Форма кассет с тонкослойными элементами в плане может быть квадратной, прямоугольной либо сегментной для максимального заполнения внутреннего пространства отстойника.

Исходными данными для выбора отстойника (сгустителя)  и подбора тонкослойных кассет являются результаты лабораторного исследования пульпы. Результаты разделения пульпы определяются законами осаждения или всплытия взвешенных веществ в жидкости и иллюстрируются ниже:

Разделение пульпы на всплывшую взвесь, осветленную жидкость и сгущенный осадок	Разделение пульпы на осветленную жидкость и сгущенный осадок

Результаты эксплуатации тонкослойных отстойников в составе Модуля очистки шламовых вод и обезвоживания отходов демонстрируется ниже