Тонкошарові відстійники, згущувачі

Гідромеханічні процеси розділення неоднорідних систем в гравітаційному полі Землі повсюдно спостерігаються в природі і реалізуються в апаратах, які в залежності від технологічного призначення відносять до відстійників, згущувачей або до різного роду класифікаторів. У великих виробництвах ці ємнісні, великогабаритні апарати розглядаються як будівельні системи. Розрізняють відстійники горизонтальні, вертикальні, радіальні та інші.

Використання кассет з тонкошаровими елементами в відстійниках інтенсифікує процес розділення неоднорідних систем до 10 разів, що при реконструкції існуючих потужностей дозволяє помітно поліпшити якісно-кількісні показники їх роботи.

Високопродуктивні відстійники, згущувачі з тонкошаровими касетами мають невеликі габарити, що дозволяє їх повністю виготовити в заводських умовах і доставити на об’єкт автотранспортом готовими вузлами для великовузлового складання на місці.

Поставка тонкошарових відстійників, згущувачів у вигляді готових апаратів істотно скорочує обсяги проектно-будівельних робіт, що ілюструється нижче:

Доставка відстійника автотранспортом	Монтаж 2-х відстійників	Вид тонкошарового відстійника зверху

 

Пристрій вертикального тонкошарового відстійника (згущувача) для розділення пульпи, попередньо обробленої флокулянтом.

Рис. 1. Схема прямоточно-противоточного тонкошарового відстійника типу Ecomash VT-LS (Vertical thin-layer sump).

При роботі відстійника пульпа, оброблена флокулянтом, надходить у вхідні касети з тонкошаровими елементами. Під пульпою розуміється суміш твердих частинок і рідини, в якій вони зважені. За крупності частинок розрізняють пульпи: грубі суспензії, тонкі суспензії, шлами (мули). Пульпи, що подаються в відстійник, можуть бути кондиціоновані добавкою коагулянтів або флокулянтів.

Для організації рівномірної подачі живлення в тонкошарові елементи вхідні касети обладнані вузлами розподілу живлення.

Напрямок руху освітленої рідини і згущеного в тонкошарових елементах вхідних касет збігаються, тобто течії прямоточні, спадні. Такі конструктивні рішення переважні для пульп з відносно високою концентрацією твердого.

Далі осад касет надходить в пірамідальне днище відстійника, де відбувається ущільнення осаду. Ущільнення осаду може бути інтенсифіковане перемішуванням мішалкою.

Вивантаження осаду з відстійника (згущувача) може бути безперервної або періодичної, що визначається технологічними завданнями та матеріальним балансом.

Освітлена вода піднімається через касету доочистки з тонкошаровими елементами, в якій рух доочищенної рідини висхідний, напрямок освітленої води і згущеного протилежний, тобто рух протитечійний.

Освітлена вода збирається в лоток і далі через збірник освітленої води відстійника самопливом видаляється в зовнішню мережу.

Технічні характеристики тонкошарового відстійника Ecomash VTS

№ п/п	Найменування параметрів	Значення
1.	Об’ємна продуктивність,max, м3/год: -пульпа з флокулянтом типу шламових вод вуглезбагачення, стічних вод прокатних станів зі швидкістю осадження завислих речовин 4 мм/с; -пульпа без хімічних добавок зі швидкістю осадження завислих речовин 1 мм/с	230   60
2.	Масова продуктивність (продуктивність по твердому в харчуванні), max, т/год:	15
3.	Ефективність освітлення η=(Сп -Сосв)/Сп, max, % – пульпа з флокулянтом	99
4.	Габаритні розміри, не більше, мм: Довжина Висота Ширина	4255 6800 3110
5.	Об `єм відстійника, м3	27
6.	Маса сухого відстійника, кг, не больше	9200

 

 

Основним вузлом тонкошарового відстійника є касети з тонкошаровими елементами, утвореними паралельними пластинами або трубчастими каналами, які дозволяють розвинути поверхню осадження відстійника і організувати оптимальні гідродинамічні умови розділення неоднорідних систем.

Висхідний напрямок потоку пульпи у тонкошаровому елементі	Спадний напрямок потоку пульпи у тонкошаровому елементі

Рис.2 .Схема розділення неоднорідної системи у тонкошаровому елементі касети.

Спливні часточки рухаються разом з освітленою рідиною пульпи вздовж верхньої стінки каналу вгору. Спливні часточки збираються за межами тонкошарового елемента у верхній частині відстійника (флотатора) і відділяється від освітленої рідини.

Часточки, що осаджуються збираються на нижній стінці каналу і зісковзує вниз по каналу, формуючи згущений осад відстійника.

Нахил тонкошарового елемента визначається перш за все тертям згущеного осаду об матеріал елемента і становить ≈50..60° для самоочисного тонкошарового елемента.

Довжина тонкошарового елемента і витрата пульпи через нього підбираються таким чином, щоб процеси поділу пульпи були завершені на виході з елемента.

Форма касет з тонкошаровими елементами в плані може бути квадратної, прямокутної або сегментної для максимального заповнення внутрішнього простору відстійника.

Вихідними даними для вибору відстійника (згущувача) і підбору тонкошарових касет є результати лабораторного дослідження пульпи. Механізм розділення пульпи визначається законами осадження або спливання зважених речовин в рідині та ілюструється нижче:

Розділення пульпи на спливаючу дисперсну фазу, освітлену рідину і згущений осад	Розділення пульпи на освітлену рідину і згущений осад

Результати експлуатації тонкошарових відстійників у складі Модуля очищення шламових вод і зневоднення відходів демонструється нижче