Комплекс тонкослойного осветления сточных вод

Главный элемент рабочего процесса, обеспечивающий заданную степень очистки —  тонкослойный отстойник типа ТОСВ.

Принцип работы тонкослойного отстойника ТОСВ основан на использовании замкнутых ламельных камер, что делает этот вид оборудования одним из основных в процессах осаждении частиц с плотностью, близкой к плотности жидкости, а также при необходимости реализации эффективной очистки воды при существенных ограничениях по габаритам.

Сточные воды поступают в усреднитель, объем и конструкция которой обеспечивает сглаживание неравномерности поступления и усреднение состава подаваемого сырья, что гарантирует равномерность нагрузки и стабильность работы отстойника. Из емкости-усреднителя насосной группой сток подается в отстойник ТОСВ.

В первой камере отстойника происходит выделение наиболее плотных частиц, которые оседают в придонную зону осадконакопления. Для интенсификации процессов осветления в отстойнике применяются наклонные тонкослойные модули, разделяющие объем отстойника на тонкослойные элементы, образованные наклонными полками, существенно снижающие путь частицы до момента оседания. Также за счет разделения объема на камеры снижается турбулентность потока, что способствует дополнительному росту эффективности осветления. Частицы, достигшие поверхности тонкослойных элементов, под действием силы тяжести сползают по наклонной поверхности зону накопления осадка.

Осадки по мере накопления из придонной зоны комплектным насосом скачиваются в уплотнитель, где происходит их частичное обезвоживание с выделением свободной воды, которая отводится в усреднитель. Уплотненные осадки насосом периодически подаются на выгрузку или обезвоживание.

Очищенная вода самотеком поступает в емкость чистой воды, откуда насосной группой подается в точку сброса или на доочистку.

Преимущества метода:

• универсальность применения для различных отраслей промышленности и при сезонной изменчивости состава сточных вод;
• позволяет эффективно извлекать загрязняющие вещества в различном агрегатном состоянии (эмульсии, взвеси) и различной природы;
• простота реализации, отсутствие дополнительного оборудования и низкие требования к инфраструктуре;
• высокая эффективность по очистке от взвешенных веществ (грубодисперсным примесям);
• высокая эффективность процесса определяет минимальные габариты и вес оборудования, что дает существенную экономию инвестиционных затрат на размещение.

Недостатки:

• низкая эффективность по отношению к примесям, не образующим взвешенную фазу и не улавливающимся механически
• неэффективен к истинно растворенным веществам (соли, нитраты, органика)
• неэффективен к устойчивым коллоидным растворам

Первые два пункта по смыслу дублируют друг друга. Можно просто «не влияет на растворенные вещества (соли, кислоты, основания, растворенные органические соединения, нефтепродукты)

Впервые концепция разделения на тонкие слои реализована в 1889 фон Бехтольшаймом и де Лавалем в их центробежном сепараторе. В патентной литературе устройства для тонкослойной гравитационной сепарации появляются довольно рано – первый английский патент на такое устройство был выдан в 1886 году.

Однако эти изобретения не нашли сторонников, в отличие от двух других изобретений – коагулятора непрерывного действия Дорра и центрифуги де Лаваля, отдельные модификации которых используются по сей день.

Обоснование принципов работы тонкослойных отстойников было сделано еще в 1940-е г. Однако, широкого практического применения в то время не получили. Лишь в 1950-х г. тонкослойные отстойники стали массово применяться в зарубежной практике.

В нашей стране первая из известных конструкций многоярусных отстойников, была предложена в 1934-1936 гг. И.Ф.Добряковым для улавливания волокна и наполнителей из сточных вод бумажного производства. Предложенная конструкция была реализована в 1937 г. Аналогичную конструкцию горизонтального отстойника для очистки природной воды в 1936 г. предложил В.А.Радциг и дал обоснование преимущества таких отстойников перед обычными. Значительно позже многоярусные отстойники подобной конструкции были предложены зарубежными специалистами.

Исследования возможности и целесообразности применения полочных отстойников для интенсификации механической очистки нефтесодержащих сточных вод проводились с 1950 г. В 1956 г. такие отстойники стали применяться на нефтеперерабатывающих заводах концерна Шелл в США, а позднее нашли широкое применение в ФРГ и других странах.