Конструкция отстойников

Отстаивание проводится в аппаратах периодического или непрерывного действия, а также комбинированного типа.

В аппараты периодического действия суспензия заливается и остается в состоянии покоя в течение определенного промежутка времени, необходимого для оседания частиц на дно; после этого слой осветленной жид­кости декантируют, т. е. сливают через сифонную трубку или краны, расположенные выше уровня осевшего осадка, а осадок выгружают вручную через верх аппарата или удаляют через нижний спускной кран.

В отстойниках непрерывного действия подача суспензии, а также удаление осадка и осветленной жидкости производятся непрерывно.

В аппаратах комбинированного типа суспензия непрерывно с небольшой скоростью протекает через отстойный резервуар; скорость ее протекания должна быть такой, чтобы частицы успели осесть на дно отстойника, прежде чем жидкость выйдет из аппарата. Постепенно на дне аппарата накапливается слой осадка, который периодически удаляется после декантации жидкости.

Скорость осаждения суспензии обратно пропорциональна ее вязкости, а последняя уменьшается с повышением температуры.

Для нагрева суспензии с целью ускорения процесса отстаивания используют нагревательные элементы. Их следует конструировать и располагать так, чтобы не возникали вертикальные токи жидкости, препятствующие осаждению. Элементы следует располагать вертикально по всей высоте отстойника для достижения равномерной температуры, а, следовательно, и одинаковой плотности жидкости.

Для обработки небольших количеств суспензии применяют отстойники в виде цилиндрических вертикально установленных резервуаров с коническим днищем, имеющих кран или люк для разгрузки осадка и несколько кранов на разной высоте для слива жидкости.

Для отстаивания значительных количеств жидкости, например при очистке сточных вод, при отстаивании питьевой воды и т. п., отстойниками служат огромные бетонные бассейны или несколько последовательно соединенных резервуаров, работающих комбинированным способом: жидкость в них протекает непрерывно, а осадок удаляется периодически. Более компактным аппаратом является отстойник (рис. 1), применяемый для очистки воды в котельных установках.

Рис. 1. Отстойник для очистки воды:

1—корпус; 2—наклонные перегородки; 3—конические днища для осадка.

Корпус 1 представляет собой прямоугольный стальной ящик, внутри которого расположены наклонные перегородки 2, направляющие поток попеременно сверху вниз, а затем снизу вверх. Осадок собирается в конических днищах 3, откуда периодически удаляется через краны.

Простейшим непрерывно действующим отстойником является так называемый «конус», широко применяемый при мокрой классификации руд (рис. 2).

Рис. 2. Отстойник -конус:

1—желоб для подачи суспензии; 2—воронка; 3- плавающее кольцо; 4-конус; 5- желоб для осветленной воды.

Он представляет собой конический резервуар с углом наклона 60°. Суспензия поступает по желобу 1 и через воронку 2 с плавающим кольцом 3 стекает в конус 4. Взвешенные частицы осаждаются на дно конуса, а осветленная жидкость удаляется по желобу 5.

Осадок скапливается в нижней части конуса и отводится наружу по трубе 6. Соединен патрубком 7 с напорным трубопроводом для промывки аппарата в случае засорения его осадками.

Чаще всего такие аппараты устанавливают в виде батарей из нескольких последовательно соединенных конусов.

Схема многоярусного непрерывно действую­щего отстойника для очистки воды:

Неочищенная вода обрабатывается в резервуаре содой и известью, после чего суспензия подается в корпус собственно отстойника, в котором расположены в несколько ярусов конические перегородки. Каждый ярус работает как самостоятельный отстойник. Очищенная вода движется вверх по центральной трубеи отводится из аппарата. Осадок, накапливающийся на поверхности конических перегородок, сползает по ним вниз и удаляется через патрубок. Угол наклона перегородок должен быть больше угла естественного откоса осадка. Собирающийся на дне осадок периодически отводится из резервуара вместе с небольшим количеством воды.

Рис. 2. Многоярусный непрерывно действующий отстойник для воды с коническими полками

1—резервуар; 2 —корпус отстойника; 3 —перегородки; 4 —труба;

5—патрубок.

Наиболее распространен непрерывно действующий отстойник, или сгуститель, с гребками (рис. 3). В цилиндрическом резервуаре 1 аппарата, с плоским или несколько конусным днищем, находится подвесной вертикальный вал, к наклонным радиальным лопастям которого прикреплены короткие стальные гребки 2. При помощи гребков осаждающийся материал постепенно перемещается к разгрузочному отверстию, расположенному в центре днища. Гребки делают от 0,5 до 0,025 об/мин., т. е. вращаются настолько медленно, что это не нарушает процесс осаждения.

Рис. 3. Непрерывно действующий отстойник (сгуститель) с гребками:

1—резервуар; 2 —гребки; 3 —желоб для подачи суспензии; 4 —трубопровод для удаления осадка; 5—диафрагмовый насос; 6 —сливной желоб для осветленной жидкости.

Вал приводится во вращение. Так как осадок после остановки аппарата быстро слеживается, предусмотрено приспособление для поднятия гребков над осадком.

Суспензия поступает непрерывно по желобу 3, а осадок откачивается по трубопроводу 4 диафрагмовым насосом 5. Осветленная жидкость в отстойнике поднимается вверх и стекает через сливной желоб 6, устроенный по периферии резервуара. Степень уплотнения осадка зависит от первоначальной концентрации суспензии и иногда достигает 50%.

Аппараты такого типа имеют диаметр до 100 м, а производительность их достигает 3000 т осадка в сутки.

При отстаивании суспензии в одинарных отстойных аппаратах зна­чительное количество жидкости теряется вместе с удаляемым осадком, что вызывает необходимость последующей фильтрации. Избежать этих потерь и выделить почти всю жидкость из суспензии можно при помощи промывки.

Общим недостатком отстойников, в том числе и непрерывно действующих, является их большая площадь. Значительно более компактны, хотя и более сложны по конструкции, фильтры-сгустители, описываемые ниже.

Дата добавления: 2014-10-31