Что такое отстойник воды. Принцип работы отстойников воды

2.3. Сооружения и аппараты для осаждения примесей из сточных вод

2.3.1.2.

Отстойники для сточных вод

Отстойник является основным сооружением механической очистки сточных вод. Отстойникиприменяются для задерживаниянерастворенных загрязнений.

По назначению отстойники бывают:

Первичные (устраиваемые перед сооружениями биологической или физико-химической очистки);

Вторичные (устраиваемые после сооружений для биологической очистки для отделения очищенной воды от активного ила).

По характеру движения воды (по конструктивным признакам) отстойники делятся на три вида:

Горизонтальные;

Вертикальные;

Радиальные.

Разновидностью отстойников являются также:

Двухъярусные отстойники;

Осветлители-перегниватели.

В них происходитосветление сточной жидкости и одновременноперегнивание выпавшего осадка.

Первичные отстойникиприменяют для выделения из сточных вод нерастворимых веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность. Достигаемыйэффект осветленияпо взвешенным веществам составляет40 – 60% при продолжительности отстаивания 1 – 1,5 ч. Процесс также сопровождается одновременнымснижениемвеличиныБПК в осветленной сточной воде на 20 – 40% от исходного значения.

Выбор типаи конструкцииотстойников зависит от количества и состава производственных сточных вод, поступающих на очистку, характеристик образующегося осадка (уплотняемость, транспортируемость) и от местных условий строительной площадки очистных сооружений. В каждом конкретном случае выбор типа отстойников должен определяться в результатетехнико-экономического сравнениянескольких вариантов.Число отстойниковпринимают не менее двух, но и не более четырех.

А)Горизонтальный отстойник применяется для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Он представляет собой прямоугольный в плане железобетонныйрезервуар , разделенный перегородками на несколькоотсеков (не менее двух) для возможности чистки и ремонта.Ширина коридора составляет 3 – 6 м,глубина отстойника колеблется в пределах 1,5 – 4 м,длина отстойника должна в 8 – 12 раз превышать его глубину.

В отстойнике происходит гравитационноеосаждение взвешенных частиц за счет резкого (по сравнению с подводящим каналом) сниженияскорости движения жидкости. Максимальнаяскорость движения воды в горизонтальном отстойнике составляет0,7 мм/с. Их применяют на станцияхпроизводительностью более 15000 м 3 /сут.Продолжительность отстаивания составляет 0,5 – 1,5 ч. За это время основная масса взвешенных веществ выпадает в осадок.Эффективность очисткив горизонтальном отстойнике достигает50 - 60%.

Осадок сгребается в иловый приямок скребковым механизмом и удаляется насосами, гидроэлеваторами, грейферами или под гидростатическим давлением. Угол наклона стенок приямка принимают равным 50 – 60 о. Днище отстойника имеет уклон к приямку не менее 0,005. Горизонтальный отстойник по сравнению с радиальным имеет более высокийрасходжелезобетона на единицу строительного объема.

Применяются также отстойники, оборудованныескребковыми механизмами тележечного или ленточного типа (рис. 2.12), сдвигающими выпавший осадок в приямок. Объемприямка равен двухсуточному (не более) количеству выпавшего осадка. Из приямка осадки удаляют насосами, гидроэлеваторами, грейферами или под гидростатическим давлением. Угол наклона стенок приямка принимают равным 50 - 60°.

Рис. 2.12. Горизонтальный отстойник:

1 - водоподводящий лоток, 2 - привод скребкового механизма,

3 - скребковый механизм, 4 - водоотводящий лоток, 5 - отвод осадка

Сточные воды поступают в отстойники из распределительного аэрируемого лотка, проходят впускной лоток, и отводятся сборным лотком с двусторонним водосливом.Осадок сгребается в иловый приямок скребковым механизмом и удаляется плунжерными насосами. Плавающиевещества собираются скребковым механизмом при обратном ходе и удаляются в конце отстойника через поворотную трубу с щелевидными прорезями. Поступившие в сборный колодец плавающие вещества откачиваются для совместной обработки с осадком.

На рис. 2.13 приведена аксонометрическая схема работы горизонтального отстойника.

Рис. 2.13. Аксонометрическая схема работы горизонтального отстойника

1 – приток сточной воды; 2, 4 – порог для образования ламинарного потока;

3 – труба для удаления жира и пены в жировой колодец; 5 – устройство для сгребания осевшего ила; 6 – выход осветленной воды; 7 – переливная труба; 8 – приямок для сбора ила

Б)Вертикальный отстойник применяется для осветления производственных сточных вод, а также их смесей с бытовыми сточными водами, содержащих грубодисперсные примеси. Он представляет собой круглый или квадратный в плане железобетонныйрезервуар с коническим или пирамидальнымднищем соответственно. Отстойник имеет достаточно большуюглубину (около 7 м), но меньшую по сравнению с горизонтальным отстойником занимаемуюплощадь .Диаметр отстойника колеблется в пределах4 – 9 м. Отстойники просты по конструкции и удобны в эксплуатации,недостатком их является большая глубина сооружений, что ограничивает их максимальный диаметр.

Наиболее распространены отстойники с впуском воды через центральную трубу с раструбом. Сточные воды поступают в центральную круглуютруб у, оканчивающуюсяраструбом и отражательнымщитом , движутся сверху вниз, затем поднимаются покольцевому пространству между центральной трубой и стенкой отстойника. Осаждение происходит в восходящем потоке, скорость которого составляет 0,5 – 0,6 м/с. Интенсивное разделение жидкой и твердой фаз происходит на повороте потока в нижней части отстойника. Высота зоны осаждения – 4 – 5 м. Осветленные воды сливаются через кольцевойводослив в сборныйлоток .

На рис. 2.14 приведен рабочий чертеж вертикального отстойника.

Рис. 2.14. Рабочий чертеж вертикального отстойника

1 – приток сточной воды; 2 – центральная труба; 3 – кольцевой сборный лоток;

4 – иловая труба; 5 – трубопровод осветленной воды; 6 – полупогруженные доски

для обеспечения ламинарности потока

Вертикальный отстойник имеет самый низкийэффект осветления(на 10 – 20% ниже, чем вгоризонтальных отстойниках). Его применяют на станциях небольшойпроизводительности (менее 20000 м 3 /сут).

В)Радиальный отстойник (рис. 2.15) применяется для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Он представляет собой круглый в плане железобетонныйрезервуар большогодиаметра (18 – 60 м) и относительно малойглубины проточной части (1,5 – 5 м). Наибольшее распространение получили отстойники с центральным впуском жидкости.

Рис. 2.15. Радиальный отстойник:

1 - труба для подачи воды; 2 - скребки; 3 - распределительная чаша;

4 - водослив; 5 - отвод осадка

Сточная жидкость подается по центральнойтрубе , расположенной под днищем отстойника. Труба имеет небольшоерасширение для погашения скорости движения жидкости. Сточная вода распределяется по всему объему отстойника с помощью распределительнойчаши . Затем поток движется врадиальном направлении субывающей скоростью от центра к периферии.

При этом происходит выпадениеосадка , который сгребается к центрускребками , подвешенными кферме . Из приямка осадок удаляется насосом или под действием гидростатического давления.Осветленная вода отводится по кольцевому сборномужелобу .Продолжительность отстаивания составляет 1,5 ч. Радиальный отстойник обеспечивает самый высокийэффект осветления(60% иболее). Он применяется на станциях большойпроизводительности (более 20000 м 3 /сут). Радиальные отстойники по сравнению с горизонтальными имеют некоторыепреимущества : простота и надежность эксплуатации, экономичность, возможность строительства сооружений большой производительности.Недостаток – наличие подвижной фермы со скребками.

На рис. 2.16 приведен рабочий чертеж радиального отстойника.

Рис. 2.16. Рабочий чертеж радиального отстойника

Недостатками всех рассматриваемых типов отстойниковявляются :

Большие габаритные размеры и значительный расход материалов для их изготовления, соответственно, стоимость их очень высока;

Большая продолжительность отстаивания;

Сравнительно низкая эффективность очистки;

Наличие в процессе осветления турбулентного режима движения воды, что тормозит осаждение взвесей и уменьшает эффект осветления.

Перечисленныенедостатки частично устраняются втонкослойных (рис. 2.17)и трубчатых отстойниках. Их применяют для увеличения эффективности отстаивания. Отстойники могут быть горизонтальными, вертикальными, радиальными;состоят из водораспределительной, водосборной и отстойной зон. Ламинарное движение в них достигается в результатеразделения отстойной зоны на тонкиеслои по высоте пластинами (полками ) небольшой глубины (до 150 мм) или набором пакетовтрубок небольшого диаметра (25 – 50 мм).Наклон элементовв отстойниках непрерывного действия составляет 45 - 60 о. При этом процесс отстаивания протекает за4 – 10 мин , что позволяет уменьшить размеры отстойника. Указанные отстойники наиболее эффективно использовать для осветлениявысококонцентрированных сточных вод.

Недостатком тонкослойных отстойников является сложность удаления осадка из межполочного пространства. Накопившийсяосадок удаляется промывкой обратным током осветленной воды. Эффективность трубчатых и полочных отстойников практически одинакова.

Рис. 17. Тонкослойный отстойник:

1 - труба для удаления осадка; 2 - труба для выпуска воздуха;

3, 7 - отвод осветленной воды из осадкоуплотнителя;

4 - трубопровод подогрева; 5 - отверстия в поперечных сборных желобах;

10 - кирпичная кладка; 11 - подвод воды в секцию;

12 - гравийная камера хлопьеобразования

Тонкослойные отстойникиклассифицируются по следующим признакам:

По конструкции наклонных блоков - трубчатые и полочные;

По режиму работы - периодического (циклического) и непрерывного действия;

По взаимному движению осветленной воды и вытесняемого осадка - с прямоточным, противоточным и смешанным (комбинированным) движением.

Поперечное сечение трубчатых секций может быть прямоугольным, квадратным, шестиугольным или круглым. Полочные секциимонтируются из плоских или гофрированных листов и имеют прямоугольное сечение. Элементы отстойника выполняют из стали, алюминия и пластмассы (полипропилена, полиэтилена, стеклопластиков). 8 ..

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.

Отстаивание является самым простым, наименее трудоемким и дешевым методом выделения из сточной воды грубодиспергированных примесей, плотность которых отличается от плотности воды. Под действием силы тяжести загрязнения оседают на дно или всплывают на поверхность.

Классификация и виды отстойных сооружений

Отстойные сооружения, используемые на очистных сооружениях канализации, классифицируются:

По характеру работы: подразделяются на периодического действия (контактные) и непрерывного действия (проточные);

по технологической роли: делятся на первичные отстойники (для осветления сточной воды), вторичные отстойники (для отстаивания воды, прошедшей биологическую очистку) и третичные отстойники (для доочист- ки), ипоуплотнители, осадкоуплотнители,
по направлении) движения потока воды: бывают вертикальные, горизонтальные, радиальные (разновидности: с центральным, периферийным и с радиальным подвижным впуском воды) и наклонные тонкослойные (в зависимости от схемы движения воды и осадка бывают прямоточными, проти- воточными и перекрестными),
по способу обеспечения флокуляции взвешенных веществ активная флокуляция (достигается путем аэрации, механического перемешивания или реагентной обработкой) и пассивная флокуляция (разновидности: в свободном объеме или в контактной среде);

по способу выгрузки осадка: сооружения со скребковыми механизмами, насосами и гидросмывом.

Первичное осветление сточной воды

Первичные отстойники располагаются в технологической схеме непосредственно после песколовок и предназначены для выделения взвешенных веществ из сточной воды. Основной характеристикой работы первичных отстойников является эффективность осветления (отстаивания), которая определяется из выражения:

|где С| начальная концентрация взвешенных веществ в сточной воде, Cj - допустимая ¦конечная концентрация взвешенных веществ в осветленной воде, принимаемая в |соответствии с нормами или технологическими требованиями.

В большинстве случаев эффект осветления составляет 40-60%, что приводит также к снижению величины БПК в осветленной сточной воде на 20-40%. Для станций полной биологической очистки концентрация взвешенных веществ в воде после первичных отстойников не должна превышать 150 мг/л во избежание повышенного прироста активного ила или биопленки.

Закономерности первичного осветления

Основным параметром, который используется при расчете первичных отстойников, является скорость осаждения частиц - гидравлическая крупность.

Скорость одиночного осаждения и частиц шарообразной формы в условиях ламинарного режима (Re < 2) описывается формулой Стокса:

где d - диаметр частицы; р„ - плотность частицы, р„ - плотность воды; ц - динамическая вязкость чистой воды.

где Пс - динамическая вязкость сточной воды; е - объемная доля жидкой фазы

Для не шарообразных частиц в эти формулы подставляют эквивалентный диаметр частиц:

При отстаивании сточных вод наблюдается стесненное осаждение, которое сопровождается столкновением частиц, зрением между ними и изменением скоростей. Скорость стесненного осаждения меньше скорости одиночного осаждения и для шарообразных частиц одинакового размера может быть рассчитана по формуле Стокса с дополнительными параметрами, которые учитывают влияние концентрации взвешенных частиц и реологические свойства системы: где У ч - объем частицы

Однако взвешенные вещества, содержащиеся в городских сточных водах, имеющие преимущественно органическое происхождение, представляют собой полидисперсную агрегативно-неустойчивую систему. Частицы неоднородны, имеют хорошие адгезионные свойства и способность к агломерации при осаждении. Различают агломерацию частиц в условиях перикинетической (или диффузионной) коагуляции и ортокинетической (или гравитационной) флокуляции.

Конструктивные типы первичных отстойников

Горизонтальные отстойники

Применяются на очистных сооружениях канализации производитель!)! 15-100 тыс. м 3 /сут. Представляют собой прямоугольные в плане резерв 1 разделенные продольными перегородками на несколько отделений. Поток в них движется горизонтально (рис. 4.2).

Выпадающий по длине отстойника осадок перемещается скребком в разложенные на входе приямки, откуда под гидростатическим давлением вливается в самотечный трубопровод. Всплывающие нефтепродукты и жир вещества собираются в конце сооружения в жиросборный лоток, из коте также самотеком отводятся на перекачку.

К достоинствам горизонтальных отстойников относятся: высокий эффект осветления по взвешенным веществам - 50-60% и возможность их блокирования с аэротенками.

Недостатки повышенный расход железобетона по сравнению с круг: отстойниками и неудовлетворительная работа механизмов для сгребания, особенно в зимний период.

Вертикальные отстойники

Вертикальные отстойники применяются на очистных сооружениях производительностью 2-20 тыс. м"/сут. Представляют собой круглые в плане резервуары с коническим днищем, в которых поток осветляемой воды движется в вертикальном направлении. Вертикальные отстойники бывают с центральным впуском воды, с нисходяще-восходящим движением воды, с периферийным впуском воды.

В отстойниках с центральным впуском (рис. 4.3) сточная вода опускается вниз по центральной раструбной трубе, отражается от конусного отражательного щита и

поступает в зону осветления. Происходит флокуляция частиц, причем те из них, гидравлическая крупность которых и () превосходит скорость восходящего вертикального потока v eepn „ выпадают в осадок. Для городских сточных вод скорость восходящего потока составляет 0,5-0,7 мм/с. Осветленная вода собирается периферийным сборным лотком, всплывающие жировые вещества собираются кольцевым лотком. Эффект осветления в таких отстойниках невысок и составляет не больше 40%.

Более совершенными являются вертикальные отстойники с нисходяще-восходящим движением воды. - рис. 4.4. Сточная вода поступает в центральную часть отстойника и через зубчатый водослив распределяется по площади зоны осветления, где происходит нисходящее движение потока воды. Основная масса взвешенных веществ успевает выпасть до поступления воды в кольцевую зону, где происходит доосветление воды и сбор ее периферийным лотком. Эффект осветления в таких отстойниках составляет 60- -65%.

Радиальные отстойники

Имеют круглую в плане форму резервуаров, в которых сточная вода подается в центр отстойника и движется радиально от центра к периферии (см рис. 4.5). Скорость изменяется от максимума в центре до минимального значения на периферии. Выпавший осадок перемещается в иловый приямок скребками, расположенными на вращающейся ферме. Частота вращения фермы с илоскребами составляет 2-3 ч ".

Диаметр типовых радиальных отстойников составляет 18-50 м. Они используются на очистных станциях производительностью свыше 20 тыс. м 3 /суг. Эффект осветления достигает 50-55%. К достоинствам радиальных отстойников относится простота эксплуатации и низкая удельная материалоемкость, к недостаткам - уменьшение коэффициента объемного использования из-за высоких градиентов скорости в центральной части.

Устранение такого недостатка возможно в отстойниках с периферийньы впуском сточной воды (см рис. 4.6). Сточная вода поступает в водораспределительный желоб, расположенный на периферии отстойника, затем направляется в центральную зону и далее к водоотводящему кольцу.

В отстойниках с вращающимся водораспределительным и водосборным устройством (рис. 4.7) основная масса воды находится в состоянии покоя. Подача исходной воды и отвод осветленной воды производятся с помощью свободно вращающегося желоба, разделенного перегородкой на две части. С внутренней стороны лоток ограничен перегородкой, снизу - щелевым днищем и снаружи распределительной решеткой с вертикальными щелями, снабженной струенаправляющими лопатками.

Вращение желоба происходит под действием реактивной силы вытекающей воды, причем во многих случаях этой силы достаточно не только для вращения собственно лотка, но и скребковой фермы.

Диаметры типовых отстойников с вращающимся сборно-распределительным устройством составляют 18 и 24 м.

В практике водоподготовки для предварительного осветления воды перед поступлением ее на скорые фильтры применяют горизонтальные (рис. 6.1), вертикальные (рис. 6.2), радиальные (рис. 8.5) и тонкослойные (рис. 8.6) отстойники. Название отстойников дано в соответствии с направлением и характером движения воды в них. По высоте в отстойниках различают зоны: осаждения, накопления и уплотнения осадка. Содержание взвешенных веществ в осветленной воде после отстойников не должно превышать 8-15 мг/л. Горизонтальный отстойник - прямоугольный, вытянутый в направлении движения воды железобетонный резервуар, в котором осветляемая вода движется в направлении, близком к горизонтальному вдоль отстойника.. Различают одно-, двух- и трехэтажные горизонтальные отстойники. Отстойники, используемые для предварительного осветления воды, могут быть устроены в земле креплением или без крепления откосов. Горизонтальные отстойники в отечественной практике рекомендуется применять при мутности до 1500 мг и цветности 120 град обрабатываемой воды и при производительности водоочистного комплекса не менее 30 тыс. м3/сут. Вертикальный отстойник - круглый в плане и в очень редких случаях квадратный железобетонный (реже стальной) резервуар значительной глубины, в котором обрабатываемая вода движется вертикально - снизу вверх. В отечественной практике вертикальные отстойники рекомендуется использовать при мутности и цветности обрабатываемой воды до 1500 мг/л и до 120 град и при производительности водоочистного комплекса до 5000 м3/сут. Радиальный отстойник (рис. 8.5) - круглый в плане железобетонный резервуар, высота которого невелика по сравнению с его диаметром. Вода в отстойнике движется от центра к периферии в радиальном направлении, близком к горизонтальному. СНиП рекомендует использовать радиальные отстойники при обработке высокомутных вод и в системах оборотного водоснабжения.

Рис. 8,5. Схема радиального отстойника с рециркуляцией осадка (а) тонкослойными модулями (б)

1, 11 - подача и отвод воды; 2 - сопло; 3 - грязевой приямок; 4 - рециркулятор; 5 - скребки; 6 - вращающаяся ферма; 7 - служебный мостик; о - водосливные окна; 9 - зона осветления воды; 10 - кольцевой водосборный лоток; 12 - тонкослойные блоки; 13 - отвод осадка; 14 - крепления блоков

Отстойники с малой глубиной осаждения (рис. 8.6). Среди методов интенсификации процесса осаждения примесей воды одним из наиболее перспективных является отстаивание в тонком слое. Сущность его заключается в ламинаризации потока воды (Re = 60 ... 80), при которой исключается влияние взвешивающей составляющей. В России и за рубежом разработаны различные конструкции тонкослойных отстойников с использованием пластмасс, стеклопластиков и других материалов, обеспечивающих легкое сползание и удаление осадка с поверхности.

Горизонтальные отстойники

Горизонтальные отстойники с рассредоточенным по площади сбором осветленной воды (см. рис. 6.1, 6.4, 6.5) в условиях нашей страны с продолжительными периодами устойчивых минусовых температур устраивают в здании или с покрытиями и обсыпают землей с боков и сверху. В перекрытии отстойников предусматривают люки для спуска в сооружение, отверстия для отбора проб, располагаемые на расстоянии до 10 м друг от друга и вентиляционные трубы. Обычно со стороны входа воды отстойники совмещают с камерами хлопьеобразования зашламленного или вихревого типа (см. рис. 6.1). В южных районах с теплым климатом отстойники устраивают открытыми.

Для равномерности распределения воды в поперечном сечении отстойника его объем делят в продольном направлении перегородками на самостоятельно действующие секции шириной 3 ... 6 м (в зависимости от шага колонн, поддерживающих перекрытие). При количестве секций менее шести необходимо предусматривать одну резервную. Дно отстойника должно иметь продольный уклон не менее 0,005 в направлении, обратном движению воды, а в поперечном направлении оно может быть плоским или призматическим с углом наклона граней 45°. Для удаления осадка без отключения отстойника из работы по предложению И. М. Миркиса предусматривают гидравлические системы в виде перфорированных труб, которые обеспечивают его удаление в течение 20 ... 30 мин. При открытой задвижке на сбросе осадок под действием гидростатического давления поступает в систему и в виде пульпы удаляется из отстойника.

Другим способом удаления осадка является выпуск его через специальную дренажную систему, укладываемую по дну отстойника (см. рис. 6.1). Опыт эксплуатации показал, что при ширине секции отстойника не более 3 м осадок из нее может удаляться одной дырчатой трубой, прокладываемой по ее продольной оси (при большей ширине секции нужны две параллельные дырчатые трубы). Поэтому расстояние между осями труб назначают не более 3 м - при призматическом днище, и 2 м - при плоском. В трубах для удаления осадка принимают отверстия диаметром не менее 25 мм, располагаемые с шагом 0,3 ... 0,5 м в шахматном порядке вниз под углом 45° к оси трубы. Отношение суммарной площади отверстий к площади сечения трубы должно быть равным 0,5 ... 0,7. В верхней части начала сбросной трубы предусматривают отверстие диаметром не менее 15 мм для удаления воздуха. Скорость движения пульпы в конце трубы принимают не менее 1 м/с, а в ее отверстиях - 1,5 ... 2 м/с. Потеря воды с осадком в среднем не превышает 0,8% от производительности отстойника, в то время как при выключениях отстойника из работы на очистку от осадка средняя потеря воды превышает 4%.

Из открытых горизонтальных отстойников осадок можно- удалять специальными плавучими землесосными снарядами, серийно выпускаемыми нашей промышленностью. При движении такого снаряда по коридору отстойника напорный шланг снаряда попеременно присоединяется к патрубкам трубчатой системы, по которой осадок под напором, развиваемым насосом землесосного снаряда, перекачивается за пределы очистной станции.

В.А. Михайловым и В.А. Лысовым при осветлении мутных и высокомутных вод была предложена и внедрена напорная гидравлическая система смыва осадка с периодическим отключением подачи воды в отстойник (рис. 8.7). Она состоит из телескопических дырчатых труб с насадками, насосной установки, резервуара промывной воды и емкости для сбораи предварительного уплотнения осадка перед передачей его на сооружения обезвоживания.

В качестве механизированных средств удаления осадка без отключения отстойника можно применять скребковые транспортеры, которые сгребают осадок в приямок, откуда этот осадок откачивается эжектором или насосом.

Децентрализованный сбор осветленной воды, способствующий увеличению коэффициента объемного использования сооружения, осуществляют системой горизонтально расположенных желобов с затопленными отверстиями или треугольными водосливами, либо перфорированных труб, расположенными на участке 2/3 длины отстойника, считая от задней торцовой стенки.

Расстояние в осях между водосборными трубами или желобами назначают до 3 м. При оборудовании отстойника тонкослойными модулями подобную систему сбора воды устраивают на всю его длину. Кромку водосборного желоба с затопленными отверстиями располагают на 0,1 м выше максимального уровня воды в отстойнике, а заглубление водосборных труб определяют расчетом по методике А. И. Егорова. Отверстия водосборных устройств диаметром не менее 25 мм размещают на 5 ... 8 см выше дна желоба, а в трубах - горизонтально по оси с двух сторон. Скорость входа воды в отверстия принимают 1 м/с, а скорость движения воды в конце водосборных труб и желобов 0,6 ... 0,8 м/с. Излив воды из водосборных устройств отстойника в торцовый карман (канал) должен происходить без его подтопления.

Высоту отстойников следует определять как сумму высот зоны осаждения и зоны накопления осадка с учетом превышения строительной высоты над расчетным уровнем воды не менее 0,3 м.

Основой расчета горизонтальных отстойников является определение такой длины зоны осаждения отстойника, которая при принятой средней скорости движения воды в отстойнике обеспечит требуемый эффект ее осветления, т. е. задержание заданного процента взвеси. При этом, по В. Т. Турчиновичу, исходят из упрощенного представления, согласно которому частицы взвеси в отстойнике осаждаются также, как в неподвижном объеме воды, с той лишь разницей, что этот объем перемещается в горизонтальном направлении со скоростью движения воды в отстойнике.

Расчет отстойников следует производить на два случая: при минимальной мутности и при минимальном зимнем расходе обрабатываемой воды, а также при наибольшей мутности при наибольшем расходе воды, соответствующем этому периоду.

6При длине отстойника Lи скорости горизонтального движения потока в нем vтеоретическая продолжительность пребывания воды в отстойнике будет

Это время, определяемое из соотношения, должно быть равно продолжительности осаждения, необходимой для получения заданного эффекта осветления воды. Как уже отмечалось выше, при расчете отстойников пользуются обычно фиктивной скоростью осаждения (или так называемой «процентной скоростью осаждения»), которая определяется по формуле

.Подставляя в эту формулу значения Тр, получим

Прежде чем говорить о радиальном отстойнике, нужно рассмотреть это сооружение со всех сторон и выяснить его преимущества. Отстойники используют во всех сферах, от промышленного, до частного хозяйства. Эти конструкции нужны для очистки сточных вод. Они устраняют весь мусор (от крупного до мелкого) в виде фекалий и прочих загрязнителей воды. Механизм такой очистительной системы, при относительно минимальных затратах, создает обладателю свою канализацию.

Первичный отстойник подготавливает загрязненную воду для обработки с помощью биофильтров

Виды отстойников

Рассмотрим все существующие виды очистительных сооружений, чтобы иметь основу для сравнения и выделить радиальных отстойник среди его «конкурентов».

Первичный отстойник. Эта система подготавливает загрязненную воду для обработки с помощью биофильтров. Отстойник обрабатывает сразу два вида грязной воды (из бытовой и ливневой канализаций). Справляется с любым мусором в максимально короткий срок, но время очистки зависит от состава загрязнителя. Чем лучше очиститель справится с первичной очисткой, тем лучше будет результат на выходе, после обработки биофильтрами. Для корректной работы второго этапа очистки, горизонтальный отстойник должен добиться содержания примесей не более, чем 100 мг на один литр воды. Изготавливаются из облегченных материалов и не подойдут для работы в агрессивной среде. Для этого есть следующие варианты отстойников.
Вторичный отстойник. Вступает в дело после обработки сточных вод биофильтрами. Для создания таких отстойников понадобятся материалы вроде бетона и, часто, стали. Хотя, в некоторых случаях, может быть использован полипропилен. Идея этого устройства в том, что он справится даже с первичной обработкой воды, если у потребителя нет нужды в наивысшем качестве очистки. Установка отстойника происходит только за аэротенком.
Контактный резервуар. Часто имеет бытовое применение. Канализационная вода частями проходит стадию очистительной обработки.
Непрерывный цикл обработки. Стоковые воды в этих более надежных системах движутся намного медленнее, но это позволяет очищать воду одним беспрерывным циклом.
Вертикальный отстойник. Относится к виду, который определяется по направлению стоковых вод. Название «вертикальный» говорит о том, что водичка будет передвигаться вертикально (снизу вверх, если быть точным). Сложное устройство и достаточно проблемно в обслуживании. Не применяются в бытовом хозяйстве, чаще в их установке нуждаются территории с высушенным грунтом, где грунтовые воды располагаются ниже, чем обычно.
Трубчатый отстойник. Уровни тонкослойного модуля делятся вертикально на трубчатые каналы. Расчет идет на то, что конструкция обеспечит ламинарный ток воды, что и является преимуществом трубчатого отстойника.
Горизонтальный отстойник. Естественный септик. Отличие лишь в том, что дно прогнуто в центре, по направлению грунта. В этом месте собираются все загрязнители или мусор, который присутствовал в сточных водах.
Радиальный отстойник. Эта конструкция имеет сходство с предыдущим пунктом. Различие в том, что направление воды организовано из центра, к стенам резервуара вниз. Этот отстойник многогранен и может применяться как в промышленных предприятиях, так и в быту. Тем самым пользователь устроит себе частную канализацию. Главное преимущество – стоимость по карману любому заинтересовавшемуся человеку . Эффект от этого приобретения не самый лучший, но за свои деньги это вполне адекватный вариант.

Элементы горизонтальной конструкции

Резервуар для сбора воды делится на две камеры.

Камера, которая собирается ил.
Вторая для его сушки (в них же дренируется осадок).

Тонкослойный модуль имеет лотки, они в свою очередь подают стоки и распределяют воду через водосливную систему. Далее в действие вступает система передачи очищенной воды. Помимо всего этого, в системе установлены 2 фильтра, расположенных на выходе и со стороны перемещения очищенных стоков. Все это приспособление имеет прямоугольную форму, которая делится на камеры. Это обеспечивает чистку резервуара без приостановки процесса осветления воды.

Горизонтальный отстойник с наклонным днищем

Общий процесс осветления воды

Примером осветления также будет горизонтальный тонкослойный модуль. В первой камере очистительной системы стоки и загрязнители делятся друг от друга. Мусор отправляется прямиком в третью камеру, а очищенная вода идет дальше. Если секция, которая отвечает за сбор ила, переполнена, то система переходит в состояние его обезвоживания. В этот миг происходит остановка подачи воды, которая переливается в следующую камеру. Пока вода стремится ко второй стадии чистки биофильтрами, идет обработка накопленного осадка и обезвоженный ил грейфером удаляется из тонкослойного модуля.

Радиальный тип отстойника. Описание

Перед приобретением радиального отстойника, обратите внимание на характеристики почвы и размеры самих стоков. Отталкиваясь от этих данных, выберите либо вертикальный, либо горизонтальный отстойник. К примеру, если почва достаточно плотная и грунтовая, воды расположены на низком уровне, то подойдет вертикальный. Если все наоборот, степень этих вод высока, то устанавливайте горизонтальный. Радиальные же нужны только в том случае, если предстоит очищать значительные объемы сточной воды.

Принцип монтажа у этого типового проекта позаимствован у вертикального тонкослойного, и тоже оснащен шарообразным сечением. Расчет идет на то, что радиальные отстойники смогут выполнять как первичную, так и поверочную (контрольную) чистку сточных вод. Главное отличие от других тонкослойных модулей, состоит в высоте и диаметре. Высота на порядок меньше, всего десять – пятнадцать сантиметров. А диаметр значительно больше. В основном он составляет шестнадцать – шестьдесят метров. Эти размеры встречаются в отечественных отстойниках. Иногда приходится прибегать к еще большим размерам, которые могут доходить до ста метров (зарубежные производители).

Этот отстойник обычно применяется в сооружениях, которые превышают расчет потребления воды в двадцать тысяч кубических метров в сутки, удаляется минимум 50% примесей.

Виды радиальных отстойников

Делятся отстойники на три основных вида, которые отличаются в конструкции тонкослойного модуля.

конструкция с центральным впуском;
конструкция с периферийным впуском;
конструкция с вращательными сборно-распределительными устройствами.

В зависимости от ваших нужд, а также поставленных целей, вы можете подобрать оптимальный для себя вариант.

Принцип работы

Как выглядит этот типовой проект? Это шарообразный накопитель. Вода, попадая в середину тонкослойного модуля с самого низа вверх, начинает свое радиальное движение от центра к глубинке (периферии), описанной выше. В это время передвижение воды плавно изменяет свою скорость перемещения от начальной, до минимальной отметки.

Это является главной особенностью этой системы водоснабжения. Подвесное устройство удаляет плавающие загрязнители с поверхности проточной воды. Оно крепится к вращающемуся механизму. Весь извлеченный мусор отправляется в сборный лоток или в еще одно специально отведенное место, которое называют приемным бункером.

Радиальный отстойник 1 — граблина; 2 — уровень воды; 3 — подвод загрязненной воды и реагентов; 4 — отвод осветленной воды; 5 — отвод шлама; 6 — камеры флокуляции; 7 — привод; 8 — гребёнка; 9 — чан; 10 — рельс.

Вращающийся механизм, или подвижная ферма, имеет цикл 2-3 через 1, и приводится в действие с помощью специального привода, находящегося на пневматической машине. Оставшийся осадок устраняется посредством специальных насосов, благодаря им же, все остальные поднимающиеся вещества отправляются в жиросборник.

Максимальную емкость камеры для сбора осадка находят, отталкиваясь от объема всего осадка, который накапливался в течение четырех часов. Стенки этой камеры установлены под удобным углом в шестьдесят градусов, это позволяет ему легче сползать и не оставаться внутри накопительного резервуара. Бортики отстойника часто возвышаются над водой примерно на 0.3 м.

Еще одно благое отличие этой конструкции состоит в том, что они устанавливаются на мелкую глубину, а это экономия средств при строительстве. Его округлость дает возможность сделать стенки резервуара значительно тоньше, а это также экономит средства потребителя. Вне зависимости от эффективности тонкослойного модуля, количество отстойников берется так, что два из них будут задействованы в системе очистки беспрерывно. Обычно это число около четырех в одном цельном блоке. Распределительная чаша сортирует сточную воду равномерно между всеми механизмами. Когда дело доходит до установки типоразмеров, учитывайте, что мелкие не будут экономнее больших отстойников. Есть подвид радиальных отстойников, в них осуществляется периферийная подача загрязненной воды.

Желоб, распределяющий воду, окружает устройство по кругу со строго установленной шириной, которая медленно уменьшается от начала, до конца желоба. В самом низу есть несколько отверстий, которые выполняют впускную функцию. Они имеют разную величину, а эффективное расстояние между ними позволяет добиться максимальной скорости передвижения неочищенных вод.

Что происходит с очищенной водой? Водосливы управляют бортиками сборного лотка, чистая вода поступает в него через 1 или сразу через 2 сборных лотка. Они имеют зубчатую поверхность, чтобы добиться надежного установления скорости воды в конце обработки. При всем этом, предусмотрены все технические предосторожности, и давление на один метр водослива не выходит за рамки 10 литров в секунду.

Тонкослойные отстойники

Тонкослойный отстойник разделяют на два главных вида:

отстойники с открытыми накопительными резервуарами;
отстойники с закрытыми резервуарами.

Вне зависимости от своего вида, каждый тонкослойный отстойник имеет четыре зоны:

отстойная зона. Трубчатые элементы делят отстойную зону на несколько мелких слоев, не более пятнадцати сантиметров;
накопительная зона — служит для накопления осадков;
водораспределительная зона;
отстойная зона.

Проектирование устройства предусматривает, что трубчатые секции с высокими скоростями сработаются лучше, чем полочные. Отсюда вытекает небольшое «но» – осадки заилят механизм на порядок быстрее. Чистить все так же труднее, но без улучшений в одном направлении, трудно обойтись без ухудшений в другом. Наибольший эффект применения этих отстойников будет для очистки воды, в которой максимальный процент загрязнения принимают на себя осадки. Благо движущейся воды по секциям с определенным наклоном, этот вид отстойника имеет отличные условия для устранения загрязнителей воды с траекторией, значительно короче своих предшественников.