3.3.2. Вертикальные отстойники

Вертикальные отстойники, как правило, представляют собой круглые в плане резервуары диаметром 4÷9 м с коническим днищем, образующим бункер для накопления осадка.

Различные типы вертикальных отстойников отличаются конструкцией впускных и выпускных устройств и соответственно производительностью. Наиболее распространенными являются отстойники с впуском воды через центральную трубу, снабженную в нижней части раструбом и отражательным щитом (рис. 3.11, а).

Диаметр вертикального отстойника, м, в соответствии с [1] определяется по выражению:

,

(3.20)

где v_mp – скорость движения воды в центральной трубе, принимаемая равной не более 30 мм/с.

Поскольку в большинстве случаев скорость движения воды в центральной трубе v_mp » u₀, выражение (3.20) можно записать в более простом виде:

.

(3.21)

Диаметр центральной впускной трубы, м:

.

(3.22)

Раструб в нижней части центральной трубы предназначен для уменьшения скорости потока воды на входе в зону отстаивания. Диаметр и высота раструба равны 1.35 диаметра центральной трубы. Под раструбом устанавливается отражательный щит конической формы, служащий для изменения направления движения входного потока и предотвращения размывания осадка. Диаметр отражательного щита – 1.3 диаметра раструба. Угол конусности отражательного щита – 146°. Величина зазора между нижней кромкой центральной трубы и поверхностью отражательного щита определяется по формуле:

,

(3.23)

где D_p – диаметр раструба, м;

v_З – скорость воды между раструбом и отражательным щитом, принимаемая не более 0.02 м/с для первичных и 0.015 м/с для вторичных отстойников.

Высота нейтрального слоя между низом отражательного щита и уровнем осадка вертикальных отстойников принимается равной 0.3 м, угол наклона конического днища к горизонту – 50÷60°.

Основные характеристики типовых вертикальных отстойников приведены в приложении 10.

Вертикальные отстойники с нисходяще-восходящим потоком и отстойники с периферийным впуском воды отличаются от предыдущих лишь конструкцией впускных и выпускных устройств, но имеют пропускную способность в 1.3÷1.5 раз выше за счет более эффективного использования рабочего объема сооружений. В отстойниках с нисходяще-восходящим потоком (рис. 3.11, б) устанавливается впускное устройство в виде кольцевой перегородки 6 с распределительным лотком на ее внутренней части. Лоток оборудован зубчатым водосливом и имеет переменное сечение, уменьшающееся по мере удаления от впуска. Осветленная вода отводится через кольцевой лоток, расположенный по периметру отстойника. Всплывающие вещества периодически удаляются через воронку 2, для чего периодически следует поднимать уровень воды в отстойнике. Отношение площадей нисходящей и восходящей части принимают равным 1:1. Высота полупогружной перегородки составляет ⅔ рабочей высоты проточной части отстойника, уровень верхней кромки перегородки – 0.3 м, но не выше стенки отстойника. Распределительный лоток отстойника имеет переменное сечение. Начальное сечение лотка рассчитывается на пропуск расчетного расхода со скоростью не менее 0.5 м/с, в конечном сечении скорость должна составлять не менее 0.1 м/с.

Для равномерного распределения воды кромку водослива распределительного лотка выполняют в виде треугольных водосливов с шагом 0.5 м.

Диаметр отстойников с нисходяще-восходящим потоком, м:

.

(3.24)

В вертикальном отстойнике с периферийным впускным устройством (рис. 3.12) сточная вода подается па водораспределительный лоток переменного поперечного сечения, расположенный по периметру отстойника и далее через водослив в кольцевую зону, образованную стенкой отстойника и струенаправляющей перегородкой. В нижней части кольцевой зоны находится отражательное кольцо, направляющее поток в зону отстаивания. Осветленная вода отводится через кольцевой водосборный лоток, в который вода поступает с двух сторон через зубчатый водослив. Всплывающие вещества удаляются через воронку, расположенную в кольцевой зоне.

Диаметр отстойников с периферийным впуском воды принимается не более 10 м. Диаметр отстойника D и струенаправляющей перегородки d, м, определяют по формулам:

, ,

(3.25)

где v₀ – скорость входа воды в рабочую зону, принимаемая равной 5÷7 мм/с.

Рабочая глубина отстойника составляет 8b, заглубление струенаправляющей перегородки – 0.7Н_р, ширина отражательного кольца – 2b. Радиус внутренней стенки кольцевого водосборного лотка равняется 0.5R.