Контактный отстойник. Отстойники для сточных вод: польза и принцип работы

Степень засорения сточных вод имеет большое влияние на экологическую ситуацию в целом, а также на качество здоровья людей. По этой причине необходимо устанавливать сооружения для очистки воды не только на крупных предприятиях, но и на небольших объектах. Особенно это важно, если частный дом не подключён к общей канализационной системе.

Одним из самых эффективных и наименее энергозатратных способов очищения сточных вод от различных примесей является отстаивание. Далее мы расскажем о том, какие виды отстойников есть на сегодняшний день, как они работают, а также рассмотрим, как можно создать очистную систему собственноручно.

В чём польза?

Для того чтобы установить полноценное очистное сооружение на небольшом частном участке, нужно потратить немало сил и средств, к тому же обязательно прибегать к помощи экспертов. Такой процесс состоит из четырёх главных этапов: механической, биологической и физико-химической очистки воды, а также дезинфицирующих мероприятий.

На первом этапе всегда применяются отстойники (септики). Их основные достоинства – экономичность и эффективность. Именно благодаря этому они часто используются не только в частном строительстве, но и на крупных предприятиях. Конечно, домашние отстойники отличаются от промышленных размером и объёмом.

Промышленные септики для воды обладают крупными габаритами. Их применение может быть довольно многофункциональным: как для предварительной очистки перед поставкой воды в более масштабные очистные устройства, так и на завершающем этапе очистки, когда необходимо лишь выделить нерастворимые загрязнения.

Объём нерастворимых загрязнений, которые фильтруются в первичных септиках, напрямую зависит от изначального содержания их в воде и от свойств частиц: объёма, формы, твёрдости и скорости оседания. Содержания взвешенных частиц в жидкости, которую потом переправляют в очистительные фильтры, не должно превышать определённый показатель. А также очень важным является количество времени отстаивания. В основном, крупнодисперсные взвеси образуют осадок примерно за полтора или два часа.

Классификация в зависимости от нахождения в системе

Отстойники разделяют на первичные и вторичные. Их вид зависит от того, где они находятся в очистной системе. Первичные септики находятся перед сооружениями для биологической очистки воды, а вторичные – после них.

• вторичные отстойники не оборудованы системой накопления и удаления масляных, нефтяных и других плавающих частиц;
• есть разница в механизмах откачки осадных загрязнений (для вторичных отстойников используют илососы на масштабных сооружениях, а на небольших – эрлифты);
• осадок может недолгое время храниться во вторичных септиках или безостановочно поступает в аэротенки.

А также различается их режим работы. Бывают проточные отстойники, которые работают беспрерывно, а также контактные, то есть те, что работают периодами, а вода в них пребывает в спокойном состоянии. Септики периодического действия используются для маленьких объёмов.

Виды по направлению потока

А также разделение отстойников для очистки воды проходит по принципу направления потока жидкости. Существуют горизонтальные отстойники (жидкость протекает горизонтально), вертикальные (поток бьёт снизу вверх) и радиальные (от середины к краям).

Горизонтальное устройство представляет собой прямоугольный резервуар, где имеется несколько отделений, а также механизм сбора и распределения воды, трубопровод подведённый к ёмкости сточных вод, и механизмом удаления осадка, который возникает при работе. Такие септики чаще всего применяются для очистки жидкости в водопроводах с большой нагрузкой.

Вертикальный септик – это ёмкость в форме круга или квадрата с хлопьеобразовательной камерой и каналами для отвода очищенной жидкости. К этому устройству присоединяются трубы для подачи загрязнённой воды, освобождения отстойника и удаления осадков. Применение таких отстойников распространено в очистке хозяйственно-бытовых стоков, а их производительность не очень велика.

Отстойник радиального типа представляет собой круглую ёмкость, которая собирает сточные воды снизу и направляет от центра к краям. Поверхность очищается от взвешенных частиц специальным прибором, который располагается на вращающейся ферме. Далее с помощью скребков очистной системы осадок поступает в приямок септика.

Для очистки сточных вод от автономной и централизованной канализации, а также в системах водоснабжения используется метод отстаивания. Существуют разные виды отстойников. Каждый из них имеет свои особенности и принцип действия. В нашей статье вы узнаете, что такое горизонтальные, вертикальные, пластинчатые, статические и динамические отстойники. По сути, в любом сооружении для отстаивания сточных воды используется механический метод очистки стоков. В результате этого процесса тяжёлые крупные составляющие оседают на дно, а очищенные и осветлённые воды подвергаются дальнейшей очистке.

Отстойник – это герметичная открытая ёмкость или специальный резервуар, в котором происходит очистка сточных вод механическим путём, то есть в процессе отстаивания под действием сил гравитации тяжёлые примеси и крупные частицы оседают на дно, способствуя очищению и осветлению жидкости.

Существуют следующие типы отстойников:

• вертикальные и горизонтальные;
• статические и динамические;
• пластинчатые и трубчатые;
• радиальные;
• песколовки.

Схема очистки сточных вод предусматривает, что в зависимости от плотности составляющих стоков происходит всплывание на поверхность дисперсионных частиц и оседание на дно тяжёлых элементов. При этом крупные частицы могут укрупняться, образуя плотный осадок.

В принципе такая схема очищения работает как фильтр грубой очистки, поэтому методика используется повсеместно, а именно в работе централизованных канализационных и водопроводных сетей, на ГЭС, в ирригационных сооружениях, в системе гидроузлов, для очищения хозяйственно-бытовых стоков и после выполнения биологической очистки нечистот.

Первичные отстойники используются в системе автономной канализации частного дома или дачи (в септиках, фильтрационных колодцах, на станциях глубокой очистки). Чтобы понять, как сделать первичный отстойник, необходимо разбираться в классификации по разным признакам. Так, по направлению движения стоков все отстойники делятся на горизонтальные, вертикальные и радиальные.

Горизонтальные отстойники

Чаще всего на станциях очистки, производительность которых составляет 15-50 тыс. кубов в день, используются горизонтальные разновидности этих сооружений. Такие конструкции позволяют удалять до 60 процентов взвешенных примесей.

Чтобы сделать такую конструкцию, понадобится прямоугольная железобетонная ёмкость, разделённая на несколько камер. При этом длина сооружения доходит до 48 м, его глубина равна 4 м, а высота водяного столба составляет 2-2,5 м.

Для попадания сточных вод в сооружение предусмотрены специальные отверстия в торце конструкции. После очищения жидкость вытекает через сливное отверстие с обратной стороны.

Схема работы любого отстойника подразумевает образование осадка. Для его удаления горизонтальный отстойник оборудован специальным скребковым приспособлением. Оно работает за счёт ременной и цепной передачи. Такие скребки функционируют так же, как фильтр, поскольку они могут двигаться не только по дну, но и по поверхности воды, собирая в специальный жёлоб всплывшие примеси. Такой фильтр позволяет произвести дополнительное очищение сточных вод.

Однако горизонтальная схема имеет несколько существенных недостатков:

• Чтобы сделать такую конструкцию, придётся потратить немало денег.
• Скребковый фильтр имеет небольшой срок службы.
• В конструкции есть такие участки, на которых даже скребковый фильтр не может удалить осадок.

Вертикальные конструкции

Не меньшей популярностью пользуются вертикальные отстойники. Чтобы сделать такое сооружение, необходимо изготовить цилиндрическую ёмкость с конусным днищем. Такие конструкции чаще всего используются на станциях водоочистки в качестве первичного отстойника. Также они подходят для удаления из воды взвешенных примесей после процесса коагуляции.

Важно: вертикальные отстойники могут удалить до 40 процентов примесей.

В данном типе фильтра вода растекается по всей поверхности, попадая в сооружение по трубе, находящейся в верхней части. Сбор осадка осуществляется в конусовидном днище, а осветлённая жидкость под действием восходящих потоков поднимается в верхнюю часть сооружения. Здесь находится круговой слив. Через него очищенная вода попадает в сборный лоток.

Вертикальные отстойники имеют специальную перегородку, установленную перед сливом. Такая схема позволяет собирать не выпавшие в осадок примеси на этой перегородке. Для удаления осадка в коническом дне сделан специальный бункер. Благодаря этому вертикальный осветлитель не нуждается в скребковом фильтре.

Преимущества вертикальных отстойников:

• простота установки и дальнейшего обслуживания;
• возможность выполнения большого слива воды в верхней части.

Единственный недостаток связан с затруднениями при извлечении осадка.

Радиальные фильтры

Радиальные отстойники являются разновидностью вертикального сооружения. Они отличаются меньшей высотой, которая составляет всего 10-15 см, и увеличенным диаметром, который может быть в пределах 16-60 м. Иногда диаметр конструкции может доходить до 100 м.

Радиальные сооружения предназначены для осветления сильно мутной воды. Кроме этого, такой осветлитель используется для очистки сточных вод от промышленных предприятий.

Подача воды в радиальные конструкции осуществляется по трубам, расположенным в центральной части. Вверху радиальные отстойники имеют кольцевой слив для удаления очищенной воды. Для извлечения выпавшего осадка применяется скребковый фильтр.

Важно: такие конструкции обычно используются на очистных сооружениях с производительностью не более 20 тыс. кубов в сутки. Они позволяют удалять до половины примесей из сточных вод.

Статические и динамические фильтры

По способу наполнения ёмкости стоками отстойники делятся на статические и динамические. В первом типе сооружений процесс отстаивания сточных вод начинается только после заполнения резервуара стоками. Во вторых конструкция процессы очистки (отстаивания) идут параллельно с заполнением резервуара и откачкой осадка. Горизонтальные и вертикальные отстойники относятся к динамической разновидности этих сооружений. Движение сточных вод в них происходит постоянно.

Схема статического отстойника используется для удаления из воды нефтепродуктов и нефтяных примесей. Это стальные или железобетонные ёмкости, которые также могут выполнять функции резервуаров для сбора стоков перед их транспортировкой для дальнейшей очистки.

Важно: в таких конструкциях удаление осадка происходит благодаря использованию перфорированных труб.

Чтобы уменьшить сроки отстаивания воды в конструкциях динамического типа, разработаны специальные устройства, которые позволяют потоку воды двигаться под разным углом. В итоге слой воды уменьшается, а скорость выпадения осадка увеличивается. Поскольку данная процедура повторяется неоднократно, эффективность отстойника увеличивается.

С использованием этой технологии выполнены тонкослойные отстойники, которые в свою очередь делятся на трубчатые и пластинчатые.

Пластинчатые и трубчатые конструкции

Отстойники трубчатого типа выполнены из пластиковой трубы, которая расположена под определённым углом. Диаметр трубы обычно находится в пределах 2,5-5 см. Длина зависит от степени загрязнения вод и скорости их движения. Обычно используется метровая труба. Угол наклона трубы находится в пределах 10-60 градусов:

• если уклон трубы небольшой, то сооружение работает периодически. То есть через неё поочерёдно проходят потоки сточных вод и обычная вода для удаления выпавшего осадка;
• при большом уклоне трубы сточные воды движутся постоянно. Промывание трубы не требуется, поскольку осадок удаляется под собственным весом, сползая вниз.

Важно: эффективность трубчатого отстойника довольно высокая и составляет 85 %. Она зависит от протяжённости и диаметра трубы.

Для повышения производительности трубчатого сооружения вместо пластиковой трубы используются целые блоки, которые состоят из множества трубок. Длина блока составляет 3 м, его ширина равна 0,75 м, а высота – 0,5 м.

Пластинчатый отстойник отличается от трубчатого сооружения тем, что в нём вместо труб применяются специальные пластины, расположенные параллельно. Между ними движутся стоки.

Главные преимущества тонкослойных конструкций состоят в следующем:

• расходы на монтаж значительно ниже, чем у других видов подобных сооружений;
• значительная скорость очищения стоков;
• компактные размеры.

Среди недостатков стоит перечислить:

• необходимость выполнения предварительной очистки стоков от крупных примесей, а также взвешенных частиц;
• конструкция может быть повреждена, если в составе сточных вод будут присутствовать нефтепродукты.

Песколовки

В этом сооружении стоки очищаются от крупных частиц, размер которых не менее 250 мкм. По сути, это первичные отстойники, ведь если из любых стоков предварительно не убрать песок, то дальнейшая очистка будет затруднена из-за того, что песок станет забивать очистные сооружения. Принцип работы песколовки основан на воздействии на скорость движения крупных частиц в общем потоке.

В песколовках используется несколько способов очищения:

1. Горизонтальное движение потока с прямолинейным направлением.
2. Горизонтальное движение потока с круговым направлением.
3. Вертикальное движение потока.
4. Поступательно-вращательное течение.

Отстойники -- это сооружения, предназначенные для выделения из сточных % вод грубодисперсных примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность.

В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод отстаивание применяется или в целях предварительной их обработки перед очисткой на других сооружениях (первичные), или как способ окончательной очистки сточных вод прошедших биологическую очистку (вторичные).

По режиму работы различают отстойники периодического действия, или контактные, в которые сточная вода поступает периодически, причем отстаивание ее происходит в покое, и отстойники непрерывного действия, или проточные, в которых отстаивание происходит при медленном движении жидкости.

По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные; разновидностью горизонтальных являются радиальные отстойники. В горизонтальных отстойниках сточная вода движется горизонтально, в вертикальных -- снизу вверх, а в радиальных -- от центра к периферии.

Содержание нерастворенных примесей (взвешенных веществ), выделяемых первичными отстойниками, зависит от начального содержания и от характеристики этих примесей (формы и размера их частиц, плотности, скорости их осаждения), а также от продолжительности отстаивания. Скорость осаждения и полнота выделения из воды тонкодисперсных частиц зависят от их способности к агломерации.

Допустимое остаточное содержание взвешенных веществ -- вынос из первичных отстойников -- устанавливается в зависимости от типа биологических окислителей для последующей очистки сточных вод. В соответствии с этим принимается продолжительность отстаивания.

Из отстойников перед биофильтрами и аэротенками на полную очистку не должно выноситься взвешенных веществ более 150 мг/л. Продолжительность отстаивания городских сточных вод в этом случае должна быть 1,5 ч. Выбор типа, конструкции и числа отстойников должен производиться на основе технико-экономического их сравнения с учетом местных условий. Вертикальные отстойники применяют обычно при низком уровне грунтовых вод и пропускной способности очистных сооружений до 10 ООО мЗ/сутки. Горизонтальные и радиальные отстойники применяют независимо от уровня грунтовых вод при пропускной способности очистных сооружений свыше 15 000--20 000 мЗ/сутки. Радиальные отстойники с вращающимся распределительным устройством применяют на станциях пропускной способностью более 20 000 мЗ/сутки при исходной концентрации взвешенных веществ не более 500 мг/л.

Основными условиями эффективной работы отстойников являются: установление оптимальной гидравлической нагрузки на одно сооружение или секцию (для данных начальной и конечной концентраций сточной воды и природы взвешенных веществ); равномерное распределение сточной воды между отдельными сооружениями (секциями); своевременное удаление осадка и всплывающих веществ.

Расчет горизонтального отстойника

Рис. 4.

u 0, мм/с, необходимо определять по кривым кинетики отстаивания Э = f(t), получаемым экспериментально, с приведением полученной в лабораторных условиях величины к высоте слоя, равной глубине проточной части отстойника, по формуле

где Hset -- Hset =2м

Kset Kset =0,5

tset -- продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h 1; для городских сточных вод данную величину допускается принимать по табл. 30; tset =7200с.

n 2 -- показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по черт. 2 СНиПа 2.04.03-85, n 2=0,42, h1=500мм.

2 Определяем длину Ls , м, по формуле

где Ks -- коэффициент, принимаемый по табл. 27; Ks =0,5

Hs -- расчетная глубина, м, Hs =2

vs -- скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 31;

u 0 -- гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка

3 Площадь живого сечения

щ=0,062/0,008=7,75 (м2)

4 Определение размеров отстойника:

Вset= щ/Hs= 7,75/2=3.9 (м).

5 Количество осадка Qmud Cen Cex :

где qw -- расход сточных вод, м3/ч;

mud -- влажность осадка, % ; mud =95%

mud плотность осадка, г/см3. mud =1,05 г/см3

6 Принимая по внимание, что при проектировании очистных установок, как правило, применяются типовые или экспериментальные конструкции отстойных сооружений с известными геометрическими размерами, за расчетную величину следует принимать производительность одного отстойника qset, при которой обеспечивается заданный эффект очистки. После расчета qset исходя из общего расхода сточных вод определяется количество рабочих единиц отстойников N

N = .

Производительность одного отстойника qset , м3/ч, следует определять исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод по формуле

Где величина турбулентной составляющей в зависимостиот скорости рабочего лотка

N = 232,16/221,64=1,05

Расчет радиального отстойника

Широкое применение для очистки производственных сточных вод на больших заводах находят радиальные отстойники, обладающие высокой производительностью. На рис. представлена схема радиального отстойника. Подача шлама в шламосборник осуществляется вращающимся механическим скребком.

Рис.5. Схема радиального отстойника: 1 - входная труба; 2 - отводящая труба; 3 - шламосборник; 4 - канал вывода шлама; 5 - механический скребок

1 Расчетное значение гидравлической крупности u 0, мм/с,

Hset -- глубина проточной части в отстойнике, м; Hset =2м

Kset коэффициент использования объема проточной части отстойника; Kset =0,45

tset -- продолжительность отстаивания, с, tset =7200с.

n 2 -- показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по черт. 2.

n 2=0,42, h1=500 мм.

2 Расчетный объем W

W==qmax* tset =0,062*7200=446,4 м3

3 Определение диаметра отстойника радиального

Fкруг= W/ Hset =446,4/2=223,2 м2

отсюда следует, что

4 Производительность радиального отстойника

Где величина турбулентной составляющей в зависимостиот скорости рабочего лотка,

диаметр отстойника,

диаметр впускного устройства,

5 Количество отстойников N=1

6 Концентрация взвешенных веществ после после очиски при осветлении 60%:

7 Количество осадка Qmud , м3/ч, выделяемого при отстаивании определем исходя из концентрации взвешенных веществ в поступающей воде Cen и концентрации взвешенных веществ в осветленной воде Cex :

где qw -- расход сточных вод, м3/ч;

mud -- влажность осадка, % ; mud =95%

mud плотность осадка, г/см3. mud =1,05 г/см3

Сравнение отстойников

Исходя из полученных расчетов экономически выгоднее использование горизонтального отстойника, если сравнивать размеры сооружений, то предпочтение так же отдается горизонтальному отстойнику.

К атегория: Очистка сточных вод

Отстойники для отчистки сточных вод

Отстойники применяют для предварительной очистки сточных вод, если по местным условиям требуется их биологическая очистка, или как самостоятельные сооружения, если по санитарным условиям вполне достаточно выделить из сточных вод только механические примеси.

В зависимости от назначения отстойники подразделяются на первичные, которые устанавливают до сооружений биологической обработки сточных вод, и вторичные, которые устанавливают после этих сооружений.

По конструктивным признакам отстойники подразделяются на горизонтальные, вертикальные и радиальные. К отстойникам условно могут быть отнесены и осветлители, в которых одновременно с отстаиванием происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных веществ.

Тип отстойника (вертикальный, радиальный, с вращающимся сборно-распределительным устройством, горизонтальный, двухъярусный и др.) необходимо выбирать с учетом принятой технологической схемы очистки сточных вод и обработки их осадка, пропускной способности сооружений, очередности строительства, количества эксплуатируемых единиц, конфигурации и рельефа площадки, геологических условий, уровня грунтовых вод и т. п.

Рис. 1. Горизонтальный отстойник из сборного железобетона 1 - трубопровод для отвода сырого осадка; 2 и 4- лотки площадью сечения соответственно 800X 900 и 600X900 мм; 3 и 14 - дюкеры для подачи исходной сточной воды; 5 -впускные отверстия; 6 - скребковая тележка; 7 - жиросбор-ный лоток; 8 - ребро водослива; 9 - фронтальная тележка; 10, 11 - жиропро-зоды; 12 - аварийный дюкер; 13 - трубопровод опорожнения; 15 - шиберы 400X600 мм; 16 - дюкер для отвода осветленной воды

Рис. 2. Схема осаждения частиц в горизонтальном отстойнике

Иногда отстойники рассчитывают по нагрузке, т.е. по количеству сточной жидкости, м3, приходящейся на 1 м2 поверхности водного зеркала отстойника в 1 ч. Эту величину назначают по данным эксплуатации аналогичных отстойников, обеспечивающих более или менее удовлетворительный эффект осветления. Обычно нагрузку принимают 1-3 м3/ч на 1 м2 поверхности отстойника.

Кроме размеров проточной части отстойников (И, L, В), в пределах которой осаждаются взвешенные вещества, необходимо также определить объем осадочной части отстойника. Количество выпавшего осадка в первичных отстойниках для бытовых сточных вод составляет 0,8 л/сут на одного человека. Влажность выгружаемого осадка зависит от способов его удаления: при самотечном удалении осадка она принимается равной 95%, а при механизированном - 93%.

Для накапливания выпавшего осадка и периодической его выгрузки в начале отстойника устраивают приямки, объем которых зависит от конструкций отстойников и способов удаления ила. Наиболее распространенный способ - выдавливание осадка под гидростатическим напором воды, равным 1,5 м. В некоторых случаях выпавший осадок удаляют, откачивая его плунжерными насосами. Объем осадочной части отстойников принимается равным двухсуточному объему выпадающего осадка (при механизированном удалении осадка объем осадочной части можно принимать равным 8-часовому объему выпадающего осадка). Чтобы осадок самотеком сползал к приямкам, днищу отстойника придают уклон не менее 0,01. Горизонтальные отстойники проектируют со скребковыми механизмами для сгребания осадка к приямкам.

Вертикальные отстойники представляют собой круглые или квадратные в плане резервуары с конусным или пирамидальным днищем. Вертикальные отстойники обычно предусматривают на станциях пропускной способностью до 50 000 м3/сут, а чаще -до 20 000 м3/сут и при низком уровне грунтовых вод.

Сточная жидкость подводится к низу рабочей части отстойника по центральной трубе (рис. 3). После выхода из трубы сточная жидкость движется снизу вверх к сливным желобам, по которым поступает в отводной лоток. Во время движения сточной жидкости по отстойнику из нее выпадают взвешенные вещества, удельный вес которых больше удельного веса воды.

Проф. С. М. Шифрин на основе результатов многочисленных опытов и теоретических исследований предложил новый метод расчета вертикальных отстойников. Наблюдения за распределением сточной жидкости по отстойнику показали, что жидкость, выйдя из щели между раструбом центральной трубы и отражательным щитом, движется радиально к стенкам отстойника, а затем поднимается вверх вдоль стенок с относительно большими скоростями. Взвешенные вещества выпадают на горизонтальном пути движения жидкости от центра отстойника к периферии за счет растекания струи и уменьшения скорости движения. Чем мельче те частицы, которые должны быть выделены из сточной жидкости, тем больше должен быть радиус отстойника, представляющий собой основную расчетную величину.

Рис. 3. Вертикальный отстойник диаметром 9 м из сборного железобетона 1 - выпуск осадка; 2 - выпуск плавающих веществ; 3 - центральная труба с отражательным щитом; 4 - водосборный желоб; 5 и 6 - отводящий и подводящий лотки

Рис. 4. Зависимость эффекта осветления Э в вертикальных отстойниках от минимальной гидравлической крупности осаждаемых частиц «о и начальной концентрации взвешенных веществ в сточной жидкости С (а) и график для расчета вертикальных отстойников

При расчете отстойников по методу проф. С. М. Шифрина вначале по необходимому эффекту осветления при заданной концентрации взвесей в сточной воде находят по графику (рис. 4, а) гидравлическую крупность и частиц, которые должны быть задержаны в отстойнике. Затем по найденной гидравлической крупности по графику (рис. 4,6) определяют радиус отстойника г в зависимости от средней скорости входа сточной жидкости в отстойник, принимаемой равной 1,2 м/с. Диаметр центральной трубы d рассчитывают по скорости 30 мм/с. Длину трубы и равную ей высоту цилиндрической части отстойника принимают не менее 2,75 м.

Рис. 5. Вертикальный отстойник с нисходяще-восходящим потоком 1 - приемная камера; 2 - подающий лоток; 3 и 4 - трубопровод и приемная воронка для удаления плавающих веществ; 5 - зубчатый водослив; 6-отражательный козырек; 7 - распределительный лоток; 8 - лоток для сбора осветленной воды; 9 - отводящий трубопровод; 10 - отстойник; 11 - кольцевая полупогружная перегородка; 12 - иловая труба

Рис. 6. Вертикальный отстойник с периферическим впускным устройством 1 - ведоподающая труба (или лоток); 2 - водораспределительный лоток переменного сечения; 3 - етруенаправляющая стенка; 4 - кольцевой водосборный лоток; 5 - трубопровод для отвода осветленной воды; 6 - отражательное кольцо; 7 - труба для выпуска осадка; 8- сборник всплывающих веществ

Рис. 7. Первичные радиальные отстойники 1 - илоскреб; 2 - распределительная чаша; 3 и 7 - подводящий и отводящий трубопроводы; 4 - трубопровод сырого осадка; 5 - жиросборник; 6 - насосная станция

Объем осадочной камеры вертикальных отстойников определяют так же, как и для горизонтальных отстойников. Осадок удаляется самотеком (под гидростатическим напором столба воды) через иловую трубу, опущенную до основания отстойника. Нижнюю часть осадочной камеры делают конической или пирамидальной с углом наклона стенок к горизонту 50° для создания благоприятных условий сползания выпавшего осадка.

Осветленная вода отводится по сливному лотку (желобу), расположенному по периметру отстойника. На расстоянии 0,3-0,5 м от желоба устанавливают обычно полупогружную доску, которая задерживает всплывающие вещества. Для отстойников диаметром 6 м и более сборные желоба устраивают не только по периферии, но и радиально, что улучшает условия распределения воды в отстойнике и повышает эффект его работы.

Вертикальные отстойники делают из железобетона. Эффект осветления жидкости в таких отстойниках практически не превышает 40%.

Представляет интерес конструкция вертикального отстойника с нисходяще-восходящим потоком сточной воды (рис. 5). Вместо центральной трубы в этом отстойнике имеется полупогружная перегородка большого диаметра. Впуск воды производится через зубчатый водослив. Отражательный козырек изменяет направление движения воды с вертикального на горизонтальное. Затем поток поднимается вверх, вода переливается в сборный лоток и отводится трубой. Такая конструкция отстойника обеспечивает эффективность задержания взвешенных веществ 60-70%. Отношение нисходящей и восходящей площадей потока принимается равным 1:1. Высота полупогружной перегородки составляет 2/3 высоты проточной части отстойника.

В вертикальном отстойнике с периферическим впускным устройством конструкции ВНИИ ВОДГЕО (рис. 6) сточная вода подается в распределительный периферийный лоток, а из него в кольцевую зону между стенкой отстойника и струенаправляющей стенкой. Внизу кольцевой зоны располагается отражательное кольцо. Осветленная вода собирается кольцевым водосборным лотком с зубчатыми водосливами. Скорость движения воды в водораспределительном лотке 0,4-0,5 мм/с. Удельная нагрузка на зубчатый водослив 6 л/(с-м).

Радиальные отстойники. Разновидностью горизонтального отстойника является радиальный отстойник (рис. 7), представляющий собой круглый неглубокий резервуар, вода в котором движется от центра к периферии. Радиальные отстойники устраивают с выпуском воды снизу или сверху; и в том, и в другом случае вода поступает в отстойник по центральной трубе, а осветленная вода сливается в круговой желоб, откуда она отводится по трубам или лоткам. Выпавший на дно осадок сгребается к центру скребками, укрепленными на подвижной ферме, и поступает в приямок, из которого под давлением столба воды высотой 1,5 м удаляется по трубам или отсасывается плунжерными насосами.

Радиальные отстойники применяют главным образом на крупных станциях очистки сточных вод. В частности, такие отстойники сооружены на Люберецкой и Курьяновской очистных станциях в Москве. Диаметр отстойников может быть различным (от 18 до 54 м). Эти отстойники можно рассчитывать по нагрузке, принимая равной 1,5-3,5 м3 на 1 м2 поверхности в 1 ч. Продолжительность отстаивания в зависимости от способа последующей биологической очистки колеблется от 0,5 до 1,5 ч. Влажность выгружаемого осадка равна 95% при самотечном удалении и 93 % при удалении насосами. Обычно радиальные отстойники компонуются в блоки из четырех отстойников.

Проектируют и строят также радиальные отстойники с периферийной подачей сточных вод (рис. 8). Водораспределительный желоб, расположенный на периферии отстойника, имеет постоянную ширину и переменную глубину, так как в дне желоба впускные отверстия разного диаметра размещены на разном расстоянии друг от друга и тем самым обеспечивают постоянную поступательную скорость движения воды в желобе, поэтому осадок в желобе не выпадает. Поток жидкости направляется в нижнюю зону отстойника, а затем в центральную зону и вверх к водоотводящему кольцевому желобу. Такое движение потока создает благоприятные условия для выпадения взвешенных веществ. Осадок собирается коллектором и отводится за пределы отстойника по трубе.

Для сбора и удаления всплывших грубодисперсных примесей предусматривают два бункера, один из которых устанавливают в центральной части отстойника, а второй - в кольцевой зоне. Осветленная вода отводится из центрального кольцевого лотка с двусторонним из-ливом или через щелевые отверстия в центробежной трубе.

Отстойники с периферийным впуском воды и при одинаковой продолжительности отстаивания обеспечивают в 1,2-1,3 раза больший эффект очистки, чем обычные радиальные отстойники; при одинаковом эффекте очистки их пропускная способность увеличивается в 1,3- 1,6 раза в зависимости от концентрации исходной воды. МосводоканалНИИпроектом разработаны проекты первичных отстойников с периферийным впуском воды диаметром 24 и 30 м.

Рис. 8. Радиальный отстойник с периферийным выпуском диаметром 18 м 1 - подводящий канал; 2 - трубопровод для отвода плавающих веществ; 3 - отводящий трубопровод; 4- затвор с подвижным водосливом для выпуска плавающих веществ; 5 - струенаправляющие трубки; 6 - распределительный лоток; 7- полупогружная доска для задержания плавающих веществ; 8 - иловая труба

Рис. 9. Отстойник с вращающимся сборно-распределительным устройством 1 - подводящий трубопровод; 2 - воздушные затворы; 3 - центральная чаша; 4 - сборно-распределительное устройство; 5 - периферийный привод; 6 - скребки; 7 - отводящий трубопровод осветленной воды; 8 - илопровод; 9 - затопленный лоток; 10 - вертикально подвешенные лопатки; -водослив; 12 - полупогружная доска; 13 - щелевое днище; 14 - криволинейная перегородка; 15 - камера жиросборника; 16 - направление впуска сточной воды; 17 - направление движения сборно-распределительного устройства

Оригинальна конструкция радиального отстойника с вращающимися водораспределительным и водосборным устройствами, предложенная проф. И. В. Скирдовым (рис. 9). Конструкция отстойника такова, что основная масса воды в нем находится в потоке и поэтому обеспечивается быстрое осаждение взвешенных веществ. Распределение и сбор осветленной воды производится с помощью вращающегося желоба, разделенного продольной перегородкой. Распределительный лоток имеет струенаправляющие лопатки и щелевое днище, через щели которого падают тяжелые частицы.

Стенки и днище водосборного лотка с затопленным водосливом водонепроницаемые. Вода из лотка отводится с помощью сифона в отводной желоб. В водосборном лотке у днища находится направляющий козырек. Пропускная способность отстойника такой конструкции в 1,5 раза больше, чем типового радиального отстойника при одинаковом эффекте осветления. Глубина зоны отстаивания 0,8-1,2 м, высота нейтрального слоя 0,7 м.

Союзводоканалпроектом разработаны проекты отстойников с вращающимся сборно-распределительным устройством диаметром 18 и 24 м.

Тонкослойные отстойники имеют водораспределительную, отстойную и водосборную зоны, а также осадочную зону. Отстойная зона разделена полками (или трубами) и отстаивание происходит в пространстве между полками высотой до 15 см. Известен ряд конструкций тонкослойных отстойников.

В тонкослойном отстойнике возможны следующие схемы движения воды и выпавшего осадка:
1) перекрестная - когда осадок движется перпендикулярно направлению движения потока;
2) противоточная - когда осадок удаляется в направлении, противоположном движению потока;
3) прямоточная - когда направления движения потока и осадка совпадают.

Наиболее эффективны тонкослойные отстойники с противоточной схемой движения фаз - воды и осадка. Осадок сползает в иловый приямок, из которого периодически удаляется. Всплывшие вещества собираются в пазухе между секциями и удаляются лотком. Тонкослойные отстойники обычно применяют для осветления сточных вод, содержащих взвешенные вещества однородного состава в относительно небольших концентрациях. Иногда их используют в качестве второй ступени механической очистки.

Рис. 10. Тонкослойный трубчатый отстойник 1 - подающие распределительные трубопроводы; 2- распределительная щель; 3 - пластмассовые трубчатые блоки; 4 - водосборная щель; 5 - лотки для сбора осветленной воды; 6 - пазухи для сбора всплывающих веществ; 7-поворотные трубы для отвода плавающих веществ; 8 - емкость; 9 - приямки для сбора и уплотнения осадков; 10 - трубопроводы для выпуска осадка

Рис. 11. Зависимость показателя степени пi от исходной концентрации механических загрязнений в городских сточных водах при различном эффекте отстаивания

По конструкции тонкослойные отстойники бывают вертикальные, горизонтальные и радиальные. Они имеют водораспределительную и водосборную зоны и зону полочных или трубчатых элементов. Скорость движения потока в полочных элементах 5-10 мм/с, а в трубчатых- до 20 мм/с. Высота тонкослойного пространства 1-2 м. Тонкослойные блоки, выполненные из пластмассы, стали или алюминия, имеют наклон 45-60°.

В тонкослойном трубчатом отстойнике противоточно-го типа (рис. 10) сточная вода по распределительным трубопроводам подается в клинообразные щели. Затем вода осветляется в трубчатых блоках и собирается водосборными щелями. Выпавший осадок сползает в иловые приямки, откуда удаляется под действием гидростатического напора. Плавающие вещества удаляются с помощью поворотных труб.

- Отстойники для отчистки сточных вод

Множество промышленных предприятий имеют отходы производства, которые нельзя утилизировать путем выброса в окружающую среду. Подобные опасные вещества подлежат хранению в специальных сооружениях - отстойниках , где они не способны причинить значительный ущерб экологии. Но, какими бы большими промышленные отстойники ни были, они рано или поздно наполняются, и процессы производства на предприятиях прекращаются. Остановка работы грозит значительными издержками, а так же потерей части клиентской базы.

Решить проблему переполнения позволят мероприятия по очистке промышленных отстойников . Как правило, такие работы производятся путем перекачивания отходов мощными шламовыми насосами в новые отстойники, или предназначенные для этого территории. С помощью последовательно установленных насосных станций, перекачивание жидких отходов происходит по заранее подготовленному трубопроводу на расстояние до нескольких десятков километров. Забор же отложений производится с берега, первым шламовым насосом, или с помощью находящегося в отстойнике землесосного земснаряда .

Для проведения работ по очистке отстойников Вы можете обратиться в компанию Гидрострой. Благодаря большому опыту в сфере гидромеханизированной транспортировки грунтов, мы имеем возможность организовать откачку и подачу жидких отходов на расстояние в десятки километров от точки складирования.

Обратившись к нам, Вы можете заказать следующие работы:

• Очистка промышленных отстойников любых объемов;
• Снижение уровня отходов для запланированного производственного цикла;
• Создание карт намыва грунта ;
• Монтаж грунтопроводов для периодического удаления отходов;
• Проведение технического надзора и общее руководство очистными работами.

Удаление промышленных отходов - это одно из основных направлений организации Гидрострой. Наличие серьезного дивизиона насосной техники, а так же значительный опыт в сфере гидромеханизации, позволяет нам производить очистку отстойников любых размеров, любой степени сложности.