передовые технологии подготовки и очистки воды в промышленности и энергетике
 

Отстойники

Отстойник - технологическое оборудование для очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов.

Отстойники бывают первичными, для использования перед промышленными или биологическим очистными сооружениями, а также вторичными, используемыми для извлечения активного ила.

Отстойники подразделяются на вертикальные, горизонтальные и радиальные в зависимости от направления движения потока жидкости.

К отстойникам также относятся осветлители, где одновременно с отстаиванием производится фильтрация сточной воды через слой взвешенного осадка, и осадкоуплотнители, в которых одновременно с очисткой воды производится уплотнение образовавшегося осадка.

Для увеличения эффективности осадкообразования в сточную воду добавляют различные флокулянты, способствующие росту скорости осаждения взвешенных веществ.
Горизонтальный отстойник:
1 - водоподводящий лоток;
2 - привод скребкового механизма;
3 - скребковый механизм;
4 - водоотводящий лоток;
5 - отвод осадка.


Радиальные отстойники применяют при расходах сточных вод более 20 тыс. м3/сут. Эти отстойники по сравнению с горизонтальными имеют некоторые преимущества: простота и надежность эксплуатации, экономичность, возможность строительства сооружений большой производительности. Недостаток - наличие подвижной фермы со скребками.

Первичные радиальные отстойники оборудованы илоскребами, сдвигающими выпавший осадок к приямку, расположенному в центре. Из приямка осадок удаляется насосом или под действием гидростатического давления. Вторичные радиальные отстойники оборудованы вращающимися илососами, которые удаляют активный ил непосредственно из слоя осадка без сгребания его в приямок. Частота вращения илоскребов и илососов 0,8-3 ч"1.

В отстойниках с периферийным впуском воды достигается в 1,2-1,3 раза большая эффективность очистки и в 1,3-1,6 раза большая производительность, чем в обычных радиальных отстойниках, при той же продолжительности отстаивания. Отстойник с периферийным впуском имеет распределительное устройство, представляющее собой периферийный кольцевой лоток с зубчатым водосливом или щелевыми донными отверстиями и полупогруженную перегородку, которые образуют с бортом отстойника кольцевую зону, где происходит быстрое гашение энергии входящих струй, выделение и задерживание плавающих веществ. Вода входит в рабочую зону отстойника через кольцевое пространство, образуемое нижней кромкой перегородки и днищем. При движении воды от периферии к центру из нее выпадают оседающие вещества. Осветленная вода отводится через выпускные устройства. Расчетная продолжительность пребывания воды в отстойнике принимается равной не менее 1 ч.

Отстойники с вращающимися сборно-распределительными устройствами используют для очистки бытовых и производственных вод, содержащих до 600 мг/л взвешенных веществ. Отстаивание воды в отстойник происходит практически в статических условиях, хотя пропускная способность их приблизительно на 40% выше, чем обычных радиальных отстойников.

Отстойник имеет вращающийся желоб шириной 0,5-1,5 м, разделенный перегородкой на две части. Сточная вода поступает в одну часть желоба из центрально расположенной водоподающей трубы и через вертикальные щели сливается в отстойник. Очищенная вода поступает в другую часть желоба через сливной борт и отводится из отстойника.


Радиальный отстойник с центральным приводом в двух исполнениях:
1 - чан;
2 - сливной желоб;
3 - загрузочная воронка;
4 - разгрузочный конус;
5 - центральный вал;
6 - граблины;
7 - ферма;
8 - привод;
9 - механизм для подъема вала с граблинами;
10 - указатель перегрузки сгустителя.


Отстойники могут быть диаметром 18, 24 и 30 м. Эффективность осветления принимается равной 65%. принимая коэффициент к равным 0,85. Наиболее распространены отстойники с впуском воды через центральную трубу с раструбом. Скорость движения воды в трубе принимают равной до 30 мм/с.
Расстояние между щитом и раструбом выбирают таким, чтобы скорость поступления воды в отстойную зону была не более 20 мм/с. Рекомендуется диаметр раструба и его высоту принимать равными 1,35 диаметра центральной трубы, а диаметр отражательного щита -1,3 диаметра раструба.
Вертикальные отстойники с нисходяще-восходящим потоком и с периферийным впуском жидкости различаются лишь конструкцией впускных и выпускных устройств. Однако они имеют в 1,3-1,5 раза большую производительность, чем отстойники с центральной трубой. Очищенная вода удаляется через лоток, расположенный по периметру отстойника.

Тонкослойные отстойники. Для увеличения эффективности отстаивания используют тонкослойные отстойники. Они могут быть вертикальными, радиальными или горизонтальными; состоят из водораспределительной, водосборной и отстойной зон. В таких отстойниках отстойная зона делится трубчатыми или пластинчатыми элементами на ряд слоев небольшой глубины (до 150 мм). При малой глубине отстаивание протекает быстро, что позволяет уменьшить размеры отстойников.

Тонкослойные отстойники классифицируются по следующим признакам: по конструкции наклонных блоков - на 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 секции монтируются из плоских или гофрированных листов и имеют прямоугольное сечение. Элементы отстойника выполняют из стали, алюминия и пластмассы (полипропилена, полиэтилена, стеклопластиков).

Наклон блоков в отстойниках периодического (циклического) действия небольшой. Накопившийся осадок удаляется промывкой обратным током осветленной воды. Наклон элементов в отстойниках непрерывного действия составляет 45-60°. Эффективность трубчатых и полочных отстойников практически одинакова.

Осадочные желоба отстойников глубиной 1,2-1,5 м и с наклоном стенок 50° имеют донные щели шириной 0,15 м, через которые осадок поступает в септическую камеру. Осадочные желоба рассчитывают так же, как и горизонтальные отстойники. Скорость воды принимают равной 5-10 мм/с. Эффективность очистки 40-50%. Объем септической камеры устанавливают в зависимости от средней температуры сточных вод в зимний период. При сбраживании активного ила объем камеры увеличивают на 30-70%.

Отстойники-осветлители применяют при повышенном содержании в сточных водах труднооседающих веществ. В результате совмещения процессов осаждения, хлопьеобразования и фильтрации сточной воды через слой взвешенного осадка эффективность очистки достигает 70%.

Имеются конструкции осветлителей как с предварительной коагуляцией и агрегацией вод, так и без таковых, с совмещением этих процессов в одном аппарате. Широко применяют отстойник-флокулятор. Внутри отстойника имеется камера флокуляции, в которую через центральную трубу поступает сточная вода. В камере флокуляции происходит эжекция воздуха, частичное окисление органических веществ, хлопьеобразование и сорбция загрязнений. В отстойной зоне вода проходит через слой взвешенного осадка, где задерживаются мелкодисперсные примеси. Выпавший осадок удаляется под действием гидростатического напора.


Отстойник-флокулятор
1 - корпус;
2 - желоб;
3 - отверстия для удаления осветленной воды;
4 - воздухоотделитель;
5 - центральная труба;
6 - распределительные трубы.