Industrial horizontal intensified clarifier for water softening/decarbonization by liming
Authors: Бобинкин В.В. , Вуколов О.В. , Гиззатуллин А.З. , Касаточкин А.С. , Костылев Е.П. , Ларионов С.Ю. , Олюнин С.Ю. , Пантелеев А.А. , Рябчиков Б.Е. , Савочкин А.Ю. , Шилов М.М. 
Published: August 2023

Реагентные методы умягчения широко применяются в практике водоподготовки. Как было показано в предыдущем обзоре, химия процесса остается неизменной за последние 100 лет, но меняется аппаратурное оформление процесса. Это позволяет существенно увеличить производительность аппаратов и повысить их эффективность. Проведены исследовательские работы по созданию отечественных интенсифицированных аппаратов для умягчения/декарбонизации воды известкованием и начато их внедрение в промышленную практику. Выполнены исследования разработанного варианта многокамерного горизонтального осветлителя с известкованием типа «Аквафлок». Определены граничные параметры процесса известкования воды с коагуляцией солями железа. Установлено, что за счет улучшенного перемешивания, ускорения химических реакций и рециркуляции карбонатного осадка (затравки) достигается оптимизация процесса осаждения, что требует меньшего расхода коагулянта и обеспечивает существенно лучшие характеристики осадка. Значительными достоинствами осветлителя являются его меньшие габариты и металлоемкость по сравнению с классическими осветлителями, а также обеспечивается короткое время выхода на рабочий режим. Благодаря этому осветлитель «Аквафлок» может поставляться на площадку в сборе в заводской готовности и с нанесенной антикоррозионной защитой, что существенно уменьшает сроки и стоимость его монтажа на объекте. Содержание сухого вещества в осадке доходит до 8%. В сравнении с действующими осветлителями ВТИ-630, осветлитель «Аквафлок» показал аналогичные результаты по химическим показателям и лучшие по содержанию взвешенных веществ. По расходу воды на собственные нужды осветлитель оказался на уровне аппаратов ВТИ, имеющих суммарный объем продувки 2–4%.

Chemical softening methods have been widely used in the water treatment practice. As shown in the previous review, the chemistry of the process has remained unchanged over the past 100 years; however, the instrumentation of the process has changed. This equates to significantly increase the capacity and efficiency of the devices. Research work has been carried out on designing domestic intensified apparatus for softening/decarbonization of water by liming; and their introduction into industrial practice has started. Studies of the developed version of the multi-chamber horizontal clarifier with liming of Aquafloc type were carried out. The boundary parameters of the process of water liming with coagulation with iron salts were determined. It was established that the improved mixing, acceleration of chemical reactions and recirculation of carbonate sludge (seed) provide for the optimization of the sedimentation process to reduce the coagulant consumption and significantly improve the sludge characteristics. Essential advantages of the clarifier are as follows: smaller dimensions and metal consumption compared to classical clarifiers, as well as a short time to reach the operating mode. Thereby, an Aquafloc clarifier can be delivered to the site ready assembled, ready-to-use and with anti-corrosion protection that significantly reduces the time and cost of assembling at the facility. The concentration of dry matter in sludge reaches 8%. In comparison with the existing VTI-630 clarifiers, Aquafloc clarifier showed similar results in terms of chemical parameters and the best in terms of the concentration of suspended solids. In terms of water consumption for own needs, the clarifier turned out to be at the level of VTI apparatus that have a total blowdown volume of 2–4%.