4.5.2.Первичные отстойники.

Первичные отстойники применяют для выделения из сточных вод нерастворимых веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность. Выбор конкретного типа отстойников осуществляется в результате технико-экономического анализа нескольких вариантов. Число отстойников следует принимать не менее двух, но и не более четырех. Необходимо использовать следующие параметры для расчета отстойника:

1. Количество сточных вод Q, м³/с по максимальному притоку.

2. Концентрация взвешенных веществ С₁, мг/л, тяжелых и легких (масла и нефтепродукты) механических примесей.

3.Требуемая степень очистки или допустимое содержание взвешенных веществ в осветленной воде С_тр, мг/л, принимаемые в соответствии с санитарными нормами или обусловленное технологическими требованиями.

4. Гидравлическая крупность частиц, которые необходимо выделить для обеспечения требуемой эффективности очистки Э_тр, равной 50-98%.

5. Гидравлическая крупность , определяемая по кривым кинетики отстаивания Э=f(t), полученным в результате проведения лабораторных экспериментов при высоте слоя отстаивания h₁200мм или h₂(∆h = h₂ - h₁200 мм).

Для приведения полученной величины к слою, равному высоте потока воды в отстойнике, производится перерасчет по формуле:

( 4.0)

где U - гидравлическая крупность частиц, мм/с;

Н - глубина проточной части в отстойнике, м;

К - коэффициент использования объема в отстойнике,

равный в первом приближении коэффициенту использования отстойника выбранной конструкции;

t₁- продолжительность отстаивания в лабораторном цилиндре при высоте слоя h₁, в течение которого достигается требуемый эффект осветления;

n - коэффициент пропорциональности, зависящий от агломерируемости взвешенных веществ в процессе осаждения, определяемый при h₁>h₂ по формуле:

( 4.0)

где h₁ и h₂ - высота слоев отстаивания в лабораторных условиях, мм;

t₁ и t₂ - продолжительность отстаивания в соответствующих слоях, при которой достигается требуемый эффект отстаивания, с.

В случае когда температура сточной воды в производственных условиях отличается от температуры сточной воды, при которой определялась кинетика отстаивания ,вводят следующую поправку:

, мм/c ( 4.0)

где _ _ - динамический коэффициент вязкости воды в лабораторных

и производственных условиях, Пас.

Основные схемы первичных отстойников представлены на рис. 4.7.

Рис. 4.14 Схемы отстойников

а) - горизонтальный: 1 - входной лоток, 2 - отстойная камера, 3 - выходной лоток, 4 - приямок; б) - вертикальный: 1 - цилиндрическая часть, 2 - центральная труба, 3- желоб, 4 - коническая часть; в) - радиальный: 1 - направление подачи сточных вод, 2 - центральная труба, 3 - приямок для осадка, 4 - вращающийся механизм для сгребания осадка, 5 - сборный периферийный лоток, 6 - отвод очищенной (осветвленной) воды. 7 - выпуск шлама (осадка), 8 - полочные блоки; г) - трубчатый; д) - с наклонными пластинами 1 - корпус, 2 - пластины. 3 - шламоприемник.

По направлению движения очищаемой воды в отстойниках последние делят на вертикальные и горизонтальные (разновидностью последних являются радиальные). Кроме того, получили распространение трубчатые и пластинчатые отстойники.

Основная масса взвешенных веществ (40 -60 %) в отстойниках выпадает в осадок в течение 1,5 ч. отстаивания. В большинстве случаев на это время и рассчитывают емкость отстойников.

Вертикальные отстойники предназначены для осветления производственных сточных вод, а также их смесей с бытовыми сточными водами, содержащих грубодисперсные примеси. Вертикальные отстойники применяют при расходах сточных вод до 10000 м^/сут. Они имеют диаметр 4,5-9 м. Вертикальный отстойник представляет собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим дном. Сточную воду подводят по центральной трубе. При поступлении внутрь отстойника вода движется снизу вверх к желобу. Для лучшего ее распределения и предотвращения образования мути трубу делают с раструбом и распределительным щитом. Осаждение происходит в восходящем потоке, скорость которого составляет 0,5-0,6 м/с. Высота зоны осаждения - 4-5 м.

Горизонтальные отстойники применяют в составе станций очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод и предназначены для выделения взвешенных веществ из вод, прошедших решетки и песколовки.

Горизонтальные отстойники - это прямоугольные резервуары, имеющие два или более одновременно работающих отделения. Вода движется с одного конца отстойника к другому. Указанные отстойники рекомендуется применять при расходах сточных вод более 10000 м^/сут.

Глубина отстойников составляет Н = 1,5-4 м, длина (8-12)Н, а ширина коридора 3-6 м. Равномерное распределение сточной воды достигается при помощи поперечного лотка. Эффективность отстаивания достигает 60%, что превышает аналогичную характеристику для вертикальных отстойников на 10-20%.

Радиальные отстойники применяют для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Они представляют собой круглые в плане резервуары. Вода в них движется от центра к периферии. Такие отстойники применяют при расходах сточных вод свыше 20000 м^/сут. Глубина проточной части отстойника составляет 1,5-5 м, а отношение диаметра к глубине от 6 до 30. Обычно используют отстойники диаметром 16-60 м. Эффективность отстаивания составляет 60%.

Для повышения эффективности отстаивания следует проводить процесс осаждения в тонком слое жидкости. Для реализации этого принципа на практике используют трубчатые и пластинчатые отстойники. При малой глубине отстаивания процесс протекает за короткое время (4-10 мин.), что позволяет уменьшить размеры отстойников.

Рабочими элементами трубчатых отстойников являются трубки диаметром 25-50 мм и длиной 0,6-1 м. Трубки можно устанавливать с малым(до 5^ ) и большим (45-60^ ) наклоном. Трубчатый отстойник с малым наклоном работает периодически, т.е. сначала проводят отстаивание, а затем промывку трубок от осадка. Такие отстойники используют для осветления сточных вод с небольшим содержанием взвешенных веществ при расходах 100 - 10000 м^/сут. Эффективность очистки достигает 80-85%.

В трубчатых отстойниках с большим наклоном вода проходит снизу вверх, а осадок непрерывно сползает по дну трубок в шламовое пространство. Непрерывное удаление осадка исключает необходимость промывки трубок.

Пластинчатые отстойники имеют в корпусе ряд параллельно установленных наклонных пластин. Вода движется между пластинами, а осадок сползает вниз,в шламоприемник. Указанные отстойники наиболее эффективно использовать для осветления высококонцентрированных сточных вод.