1. Общие сведения

Для улавливания из сточных вод средне и мелко дисперсных примесей применяют отстойники периодического (контактные) и непрерывного (проточные) действия. Чаще используются последние. По направлению движения в сооружении подразделяются:

1. горизонтальные;

2. вертикальные;

3. радиальные.

В зависимости от назначения в технологической схеме очистных сооружений отстойники подразделяются на первичные и вторичные. Первичные отстойники служат для предварительного осветления сточных вод, а вторичные для осветления воды, прошедшей биохимическую и физико-химическую очистку. Выбор типа и числа отстойника при проектировании осуществляется на основе технико-экономических обоснований и сравнение их с учётом местных условий. Вертикальные целесообразно применять для производительности очистных сооружений до 20000 м³/сутки; горизонтальные меньше или равно 15000 м³/сутки; радиальные больше или равно 20000 м³/сутки.

Отстойник периодического действия представляет собой вертикальный сосуд круглого или прямоугольного сечения с конусным дном. Загруженная суспензия по истечении определенного отрезка времени разделяется на осветленную жидкость (верхний слой) и осадок с высокой концентрацией твердой фазы (нижний слой). После удаления осветленной жидкости (при помощи насоса или сифона) через нижний штуцер выгружают осадок, чему способствует конусное дно, и аппарат загружается снова.

Отстойник полунепрерывного действия для суспензий представляет собою длинный желоб прямоугольного сечения с торцевыми стенками разной высоты, причем передняя (справа) несколько ниже и служит порогом водослива. Суспензия поступает непрерывно до тех пор, пока не накопится определенный слой осадка, после чего ее подача прекращается для выгрузки осадка. В случае полидисперсного осадка по мере движения суспензии оседают все более мелкие частицы, так что наряду с осаждением твердых частиц происходит их частичная классификация.

Широко распространен отстойник непрерывного действия с гребками. Он состоит из цилиндрического сосуда с конусным дном, по оси которого расположен медленно вращающийся вал, несущий на нижнем конце лопасти с насаженными на них лопатками (гребками). Суспензия непрерывно поступает в центральную часть аппарата, сгущенный осадок с помощью гребков отводится через нижний штуцер, а осветленная жидкость удаляется сверху через кольцевой желоб. Для большей компактности рассматриваемый аппарат (его диаметр достигает 120 м) часто изготовляется многоярусным.

Рисунок 1.1 - Горизонтальный отстойник

а) разрез;          б) план;

1- подводящий лоток; 2 -распределительный лоток; 3- полупогружные доски; 4- сборный лоток; 5- отводной лоток; 6 - лоток для сбора и удаления плавающих веществ; 7 - трубопровод для удаления осадка.

Рисунок 1.2 – Отстойник непрерывного действия

2. Порядок выполнения работы

1. В качестве исходных данных по заданию преподавателя принимают следующие данные: диаметр частиц d и плотность частицы , G_н – массовый расход начальной суспензии (подаваемой в отстойник сточной воды), кг/с; с_н – массовая концентрация взвешенных частиц в сточной воде, кг/кг; с_сг – массовая концентрация взвешенных частиц в шламе, кг/кг.

2. Скорость осаждения рассчитывают по формуле:

где µ_св – динамическая вязкость сточных вод, Па∙с

ρ_в и ρ_тв – плотность чистой воды и твердой фазы;

g – ускорение свободного падения, м/с².

3. Среднюю расчетную скорость осаждения принимают равной половине теорети­ческой скорости осаждения одиночной шарообразной частицы:’_ос=0.5∙_ос

4. Площадь осаждения в применении к отстойнику непрерывного действия для отстаивания суспензий (рис. 1.2) рассчитывают по формуле:

F_ос=G_н(1 – с_н/с_сг)/∙ρ_ос∙w’_ос

где ρ_ос – плотность осветленной жидкости, кг/м³.

5. Построить график зависимости площади осаждения отстойника от диаметра частиц. Диапазон изменения диаметра частиц задает преподаватель.

6. Расчет и построение графиков провести в программной среде MatLab (см. пункт 3 лабораторной работы № 1).