Устройство типового горизонтального отстойника. Конструктивные размеры и параметры работы.

Горизонтальные отстойники представляют собой прямоугольные в плане резервуары, выполненные из железобетона и оборудованные водораспределительными и водосборными устройствами. Вода поступает в отстойник с торцевой стороны. Для более равномерного распределения воды по сечению отстойника устраивают водораспределительные и водосборные устройства в виде поперечных водосливов, дырчатых перегородок и желобов. В отстойнике каждая частица движется с потоком воды в горизонтальном направлении со скоростью V и вниз под действием силы тяжести со скоростью Uo. Таким образом, скорость перемещения каждой частицы будет представлять равнодействующую двух этих скоростей. В отстойнике успеют осесть только те частицы, траектория которых пересекает дно отстойника в пределах его длины. Рабочая глубина отстойника Н=1,5-4 м, отношение длины к глубине L:Н=8-12 (до 20). Ширина отстойника В=(2-5)Н зависит от способа удаления осадка и обычно находится в пределах 6-9 м. Первичные отстойники спроектированы на производительность от 25 до 100 тыс.мз/сут.

Длина горизонтального отстойника может быть определена:

 

где V - средняя расчетная скорость в проточной части отстойника, принимается 5-10 мм/с; Uo - гидравлическая крупность взвеси, мм/с; К =0,5 - коэффициент использования объема отстойника; W - вертикальная турбулентная составляющая, W=0,05V.

Осадок, выпавший на дно отстойника, скребковым механизмом сгребается к иловому приямку, откуда удаляется плунжерным насосом. Уклон днища 0,005 в сторону бункера для сбора осадка. Продолжительность отстаивания составляет 1-3 ч. Эффективность осаждения до 60 %.

Конструктивные схемы вертикальных отстойников (с центральной трубой и с нисходяще-восходящим движением воды)

Вертикальные отстойники представляют собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем, образующим емкость для накопления осадка. Различные типы вертикальных отстойников отличаются конструкцией впускных и выпускных устройств. Наиболее распространенным типом является отстойник с впуском воды через центральную трубу, снабженную в нижней части раструбом и отражательным щитом.

Сточная вода подводится по центральной трубе и спускается по ней вниз. При выходе из центральной трубы она меняет направление движения и медленно поднимается вверх к периферийному водосборному лотку. Осаждение происходит в восходящем потоке, скорость которого равна 0,2-0,7 м/с. Высота зоны осаждения 2,7-3,8 м. Каждая частица движется с вверх со скоростью V и под действием силы тяжести вниз со скоростью Uo. При Uo > V частицы оседают, при Uo < V уносятся вверх. Эффективность осаждения в вертикальных отстойниках на 10-20 % ниже, чем в горизонтальных. Диаметр вертикальных отстойников 4-9 м, уклон стенок днища 50-60о.

Вертикальные отстойники с нисходяще-восходящим потоком воды и с периферийным впуском жидкости отличаются только конструкцией впускных и выпускных устройств, однако они имеют в 1,3-1,5 раза большую производительность, чем с центральной трубой. Впускное устройство у них выполнено в виде кольцевого распределительного лотка переменного сечения с зубчатым водосливом. Диаметр вертикальных отстойников рассчитывают по формуле: 

где Q - расчетный расход сточных вод; К - коэффициент, принимаемый для вертикального отстойника с центральной выпускной трубой К=0,35, для других конструкций вертикальных отстойников К=0,65-0,7; n – количество отстойников.

Устройство типового радиального отстойника.

Радиальные отстойники представляют собой круглые в плане резервуары диаметром от 18 до 50 м и более. Они предназначены для очистки больших количеств сточных вод с высоким содержанием взвесей (более 2000 мг/л). Известны радиальные отстойники трех конструктивных модификаций - с центральным или периферийным впуском воды и вращающимся сборно-распределительным устройством (УВР). В отстойниках с центральным впуском вода поступает по центральной трубе снизу вверх, а затем движется от центра к периферии. Скорость течения при этом меняется от максимальной в центре до минимальной на периферии, на середине радиуса она составляет 5-10 мм/с. Глубина проточной части отстойника 1,5-5 м, отношение диаметра к глубине D:Н=6-12 (до 30). Эффективность осаждения в них составляет 60 %. Осадок, выпавший на дно отстойника, сгребается скребковым механизмом, укрепленным на вращающейся ферме, к приямку, расположенному в центре, откуда удаляется насосом или под дествием гидравлического давления.

В отстойниках с периферийном впуском воды достигается в 1,2-1,3 раза большая эффективность очистки и в 1,3-1,6 большая производительность, чем в обычных радиальных отстойниках. Распределительное устройство представляет собой периферийный кольцевой лоток с зубчатым сливом или щелевыми донными отверстиями и полупрогруженную перегородку, которые образуют с бортом отстойника кольцевую зону, где происходит быстрое гашение энергии входящих струй, выделение и задержание плавающих веществ. Вода входит в рабочую зону отстойника через кольцевое пространство, образуемое нижней кромкой перегородки и днищем, а отводится через центральную трубу. Отстойники с вращающимся сборно-распределительны устройством (УВР) позволяют отстаивать воду практически в статических условиях, при этом пропускная способность радиального отстойника повышается приблизительно на 40 %. Схема распределительного устройства

Подача и отвод воды в таком отстойнике осуществляется через центральную чашу и сопрягающееся с ней радиальное подвижное устройство, которое представляет собой желоб, разделенный перегородкой на распределительный и сборный лотки. Сточная вода равномерно поступает в отстойную зону по всей длине затопленного распределительного лотка через щелевое днище и распределительную решетку из вертикально подвешенных струенаправляющих лопаток. Осветленная вода отводится через водослив водосборного лотка. Осадок сгребают скребками, укрепленными на ферме вращающегося устройства.

Глубина зоны отстаивания принимается 0,8-1,2 м, глубина лотка составляет 0,5-1,5 м. Эффективность осветления достигает 65 %. Диаметр радиальных отстойников рассчитывается по той же формуле, что и радиус вертикальных отстойников, только коэффициент К принимается для обычных радиальных отстойников равным 0,45, для отстойников с вращающимся сборно-распределительным устройством 0,85