Отстойники.

5.4. Отстойники.

Для улавливания из сточных вод средне и мелко дисперсных примесей применяют отстойники периодического (контактные) и непрерывного (проточные) действия. Чаще используются последние. По направлению движения в сооружении подразделяются:

горизонтальные;
вертикальные;
радиальные.

В зависимости от назначения в технологической схеме очистных сооружений отстойники подразделяются на первичные и вторичные. Первичные отстойники служат для предварительного осветления сточных вод, поступающих на БХО или ФХО, а вторичные для осветления воды, прошедшей БХО и ФХО. Выбор типа и числа отстойника при проектировании осуществляется на основе технико-экономических обоснований и сравнение их с учётом местных условий. Вертикальные целесообразно применять для производительности очистных сооружений до 20000м³/сутки; горизонтальные меньше или равно 15000м³/сутки; радиальные больше или равно 20000м³/сутки.

Рис 5. Горизонтальный отстойник

а) разрез; б) план;

1- подводящий лоток; 2 -распределительный лоток; 3- полупогружные доски; 4- сборный лоток; 5- отводной лоток; 6 - лоток для сбора и удаления плавающих веществ; 7 - трубопровод для удаления осадка.

В начале определяют ширину отделения отстойника по формуле:

;

qmax - максимальный расход сточных вод;

n - число отделений;

Н₁ - глубина проточной части;

v - средняя скорость потока в пределах рабочей длины отстойника (5 - 10м/с).

Длина рабочего участка

;

где k - коэффициент использования объёма отстойника;

L - общая длина отстойника:

где U₀ - условная гидравлическая крупность, соответствующая заданному эффекту осветления воды реальных размеров сооружения;

w - вертикальная турбулентная составляющая скорости (0,05v).

Величину U₀ определяют путём проведения лабораторных анализов в цилиндрах отстойника при статическом отстаивании воды. Схема анализа приведена на рисунке

Рис. 6. Кинетика осаждения сточной воды

При проведении анализа через некоторый промежуток времени образуются области:

1 - осветлённой воды;

2 - свободного осаждения;

3 - стесненного осаждения

4 - осадка.

Отстаивание заканчивается, когда 2-ая и 3-я области исчезают и завершается уплотнение осадка, что соответствует полному разделению исходной жидкости на осадок и осветленную жидкость. В результате получается графическая зависимость эффективности осаждения от продолжительности t (час) или от гидравлической крупности U₀.

Рис. 7. Зависимость эффективности осаждения от гидравлической крупности

Радиальные отстойники

По сравнению с горизонтальными радиальные отстойники имеют ряд преимуществ: простота и надежность эксплуатации, экономичность, возможность строительства сооружений большой производительности. Недостаток: наличие фермы со скребками.

Радиальные отстойники бывают: с центральным впуском, с периферийным впуском, с вращающимися сборно-распределительными устройствами.

Радиальный отстойник с центральным впуском жидкости.

Рис. 8. Первичный радиальный отстойник

1 - подводящая труба; 2- полупогружной кожух распределительного устройства;3 - илоскребки.

Все радиальные отстойники оборудованы илоскребками, сдвигающими выпадающий осадок к приемнику, расположенному в центре. Из него осадок удаляют насосами. Частота вращения скребков 0,8 - 3 оборота в час.

Диаметр отстойника определяют по формуле:

где k - коэффициент использования объема (0,45 - 0,5);

Для радиальных отстойников обязательно соблюдение соотношения D/H = 6 - 12. Отсюда при средних рекомендуемых параметрах D/H=10, H » 3 м. Время пребывания воды t = 1,25 ч. Скорость движения воды на половине радиуса v =3,3 мм/с. Так как диаметр отстойника определяется без учета глубины, то при расчете вначале принимают глубину H, а затем определяют u₀ и D. Если при этом D/H будет отличаться от рекомендуемых, то расчет повторяют при другом Н. Типовые размеры радиальных отстойников: 18, 24, 30, 40.

Среди других сооружений механической очистки можно выделить: септики, гидроциклоны, центрифуги, флотационные установки и др. (см. раздел "Расчет сооружений по чистке сточных вод").