ГИДРОЦИКЛОН МНОГОЯРУСНЫЙ

Гидроциклон многоярусный - открытый аппарат для очистки воды от взвешенных веществ, объем которого разделен на ярусы коническими диафрагмами. Исходный поток воды, впускаемый тангенционно, делится равномерно между ярусами. В гидроциклоне многоярусном совмещены преимущества гидроциклона открытого и отстойника тонкослойного. Интенсификация процесса выделения взвешенных веществ в гидроциклоне многоярусном достигается за счет уменьшения высоты слоя отстаивания. Вращательное движение потока воды позволяет полнее использовать объем яруса и способствует агломерации взвешенных веществ и выводу их из воды. В отечественной практике получили применение две конструкции гидроциклона многоярусного: с прямоточным движением потока воды и осадка и прямоточно-противоточным. Гидроциклон многоярусный, работающий по прямоточной схеме, состоит из цилиндроконического корпуса, в который вмонтированы конические диафрагмы, делящие его объем на отдельные ярусы, работающие независимо один от другого. Для соблюдения параллельности ярусов и жесткости конструкции диафрагмы по периферии имеются шесть опор-фиксаторов. В средней части соединение ярусов телескопическое, что облегчает монтаж и демонтаж аппарата. Исходную воду впускают через три общие для всех ярусов вертикальные щели, располагаемые по окружности через 120°. Вода по высоте щели распределяется аванкамерой с распределительными лопатками. Рабочий поток, впускаемый тангенциально, движется в ярусе по сходящейся спирали и выходит в центр, часть через три выпускных патрубка. Тяжелые механические примеси осаждаются на нижней диафрагме яруса и сползают в центр, часть, откуда через шламоотводящую щель поступают в коническую часть аппарата. Для надежного удаления осадка угол наклона конической диафрагмы должен находиться в пределах 45—60°. Для предупреждения подсоса сползающего осадка потоком осветленной воды, подходящим к выпускным патрубкам, последние перекрывают снизу малой конической диафрагмой.
Выделенные из воды масло- и нефтепродукты поднимаются к верхним диафрагмам ярусов и по образующей движутся к периферии. Здесь через щели между цилиндрической частью корпуса гидроциклона многоярусного и диафрагмами они поднимаются под верхнюю диафрагму, присоединенную герметично к корпусу, и через три вертикальные трубы всплывают на поверхность воды в гидроциклоне многоярусном. Потоки осветленной воды, вышедшие из ярусов, объединяются в один поток, который поднимается в верхнюю часть гидроциклона многоярусного. Здесь он направляется к периферии, проходит под полупогруженной перегородкой, удерживающей всплывшие масло- и нефтепродукты, и переливается через водослив в водосборный лоток, из которого отводится трубопроводом на следующие сооружения.
Отличие гидроциклона многоярусного, работающего по прямоточно-противоточной схеме, заключается в увеличении пути движения потока воды: в начале от периферии в центр, часть в одном ярусе, затем из центральной части к периферии в другом расположенном выше ярусе. В этом случае поток исходной воды, распределенный по высоте в аванкамере, подается через впускные патрубки в ярусы, имеющие самостоятельную цилиндрическую стенку, расположенную на некотором расстоянии от наружной стенки гидроциклона многоярусного и образующую с ней кольцевую периферийную щель. Ярусы с прямоточным движением воды и осадка, располагаясь по высоте на небольшом расстоянии один от другого, образуют другие ярусы, работающие по противоточной схеме. В них движется рабочий поток воды, частично осветленной в прямоточных расположенных ниже ярусах. Выйдя из противоточных ярусов, потоки очищенной воды объединяются в один, который в кольцевой периферийной щели между корпусом гидроциклона многоярусного и диафрагмами поднимается под верхнюю диафрагму, перекрывающую ярусное пространство. Под ней поток направляется к центр, отверстию, входит в верхнюю часть аппарата и выходит из него, переливаясь через водослив в водокольцевой лоток. Предупреждение размыва осадка, сползающего с диафрагм в противоточном ярусе при перетоке воды из нижнего прямоточного в лежащий ниже противоточный ярус, обеспечивается снижением гидравлической нагрузки на центр, часть гидроциклона многоярусного. Это достигается в результате устройства перепускных стояков труб из нижнего яруса в верхний. Осадок из гидроциклона многоярусного направляется через шламовый патрубок в воронку или шламоотводящий лоток. Для регулирования количества осадка к патрубку через задвижку присоединяют коническую насадку. Диаметр отверстия в ней подбирают экспериментально. Масло- и нефтепродукты, накопившиеся в пространстве, ограниченном полупогруженной кольцевой перегородкой, удаляются через погружные торопки либо через маслосборный радиальный лоток, к которому плавающее масло подгоняется радиально расположенным скребком с ручным или электроприводом. Гидроциклон многоярусный рекомендуется располагать на эстакаде в районах с теплым климатом или в здании — в северных районах. При подаче в них теплой воды цилиндрическая часть их может находиться на крыше здания. В этом же здании целесообразно разместить насосную станционное оборудование для обработки осадка. Высотное расположение гидроциклона многоярусного обеспечивает самотечные режимы подачи очищенной воды на последующие сооружения и транспортировку выделенных осадка, масло- и нефтепродуктов на обработку.