Розглянути типи відстійників

Горизонтальні відстійники. Горизонтальний відстійник (рис. 17) це прямокутний у плані басейн, який обладнаний водорозподільни водозбірними пристроями, трубопроводами для подачі води, що освітлюється, і відведення освітленої води, а також пристроями для періодичного видалення осаду що випав.

Горизонтальні відстійники застосовують на водоочисних спорудах господарсько-питного і промислового водопроводів продуктивністю 30000 м³/добу при видаленні з води коагульованої зависі.

Висоту відстійника в залежності від висотної схеми станції приймаю від 3 до 5 м. Довжину і ширину відстійника визначають за розрахунками. Відношення довжини до висоти відстійника має бути не меншим 10. Якщо довжина відстійнику дуже велика і дуже велике значення вказаного співвідношення, то відстійник може бути виконаний з поворотом у горизонтальній (рис.17, г) або у вертикальній (рис.17, в) площині, або у вигляді двоповерхового з паралельним рухом води у поверхах (рис.17, б).

Д

Рис. 17. Схеми руху води у горизонтальних відстійниках:

а - одноповерховому прямоточному (розріз); б - двоповерховому прямоточному (розріз), в - двоповерховому з поворотом потоку (розріз), г - одноповерховому з поворотом потоку (розріз) 1 і 2 відповідно розподільчий і збірний водозливи; 3 - водоміри І подача вихідної води; ІІ - відведення відстояної води, ІІІ - відведення осаду

ля підвищення ступеня використання об'єму по ширині відстіник поділяється за допомогою поздовжніх перегородок на декілька коридорів шириною 6 м (відповідно до шагу колон).

Враховуючи, що осад розподіляється по дну відстійника нерівномірно більша його частина накопичується у першій половині відстійника, об'єм осадової частини на початку відстійника роблять більшим, ніж у кінці. Для цього, а також для можливості періодичного випуску осаду, дно відстійника виконують з ухилом у бік, протилежний до руху води. Величину ухилу приймають для кольорових н 0,02, а для мутних вод 0,03. Для того, щоб при видаленні осад краще змивався, дну відстійника надають поперечний ухил близький до 0,05.

Видалення осаду з горизонтальних відстійників звичайно здійснюють допомогою перфорованих коробів або труб, які прокладають по дну відстійни При відкриванні засувки на гирлі цього коробу або труби осад під тиском стовпа води у відстійнику вижимається через отвір у стінці короба в його середині лотком відводиться у каналізацію. Гирло коробу розташоване на початку відстійника, де накопичується найбільша кількість осаду.

Видалення осаду з відстійників також може здійснюватись за допомогою донних клапанів, радіус дії яких становить 3 м.

При відсутності гідравлічної системи або механізмів для видалення кожне відділення повинно мати вздовж поздовжньої осі лоток для транспортування осаду в каналізацію під час очистки відстійника.

Для механізованого видалення осаду застосовують скребачки, які рухаються, а для відкачування осаду з приямку, куди осад зсувається скребачками, - спеціальні насоси або гідроелеватори.

Дослідженнями встановлено, що швидкість руху води в отворах має бути не більше 5 см/с для кольорових маломутних вод і не більше 8 см/с для мутних вод.

Рис. 18. Схема радіального відстійнику

Радіальний відстійник це круглий в плані басейн, який обладнаний трубопроводами подачі та відведення води, водорозподільним і водозбірним пристроями, а також скребковим механізмом, що призначений для безперервного віддалення з відстійнику осаду рис 18.

Ознайомитись з методикою розрахунку відстійника на прикладі:

Розрахувати горизонтальні відстійники, для наступних умов: витрата води з урахуванням витрати води на власні потреби q=1500 м³/год (~418 л/сек). Вміст завислих речовин у воді М = 260 мг/л; доза обчищеного сірчанокислого глинозему Дк = 45 мг/л; кольоровість води Ц = 90 град; кількість нерозчинних домішок від вапнування В₁ = 12 мг/л; кількість суспензії у воді, що виходить з відстійника m = 10 мг/л.

Розрахунок горизонтальних відстійників

При розрахунку горизонтальних відстійників приймаємо и₀ = 0,45 (див. табл. 2) і відношення довжини відстійника до розрахункової глибини

L/H =20 і K=12; v_ср =12·0,45 = 5,4 мм/сек; по формулі =1/(1-12/30)= 1,67.

де v_ср – середня горизонтальна швидкість руху води у відстійнику, повинна бути в межах 3–12 мм/сек;

К –коефіцієнт, залежний від прийнятого відношення довжини L відстійника до його глибини Н, його величину визначають на підставі наступних рекомендованих значень:

L/H	10	15	20	25
К	7.5	10	12	13.5

Рис. 19. Схема вертикального відстійника Вертикальний відстійник це круглий або квадратний у плані резервуар, який обладнаний трубопроводом для подачі води, що освітлюється, камерою пластівцеутворення, жолобами для збору освітленої води, а також трубопроводом для періодичного випуску осаду або спорожнення відстійника.

Таблиця 2. Швидкість осадження суспензії, затримуваної у відстійнику

Характеристика вихідної води і метод обробки	и0 в мм/сек
Кольорові води, що містять до 50 мг/л завислих речовин; обробка коагуляцією	0,35–0,45
Каламутні води, що містять від 50 до 250 л/г/л завислих речовин; обробка коагуляцією	0,45–0,50
Каламутні води, що містять більше 250 мг/л завислих речовин; обробка коагуляцією	0,50–0,60
Каламутні води, не оброблювані коагуляцією	0,12–0,15

Примітка. У разі застосування флокулянтів при коагуляції значення и₀ збільшують на 20–30%.

Концентрація завислих речовин у воді, що поступає у відстійники, С в мг/л, обчислюється по формулі

Тоді площа всіх відстійників в плані буде рівна

F=1,67·1500/3,6·0,45=1546 м²

Приймаємо середню глибину відстійника Н = 3 м. По формулі

де Н – середня глибина зони осадження в м;

N – розрахункове число відстійників.

визначаємо його розрахункову ширину при кількості N = 4

B=1500/3,6·5,4·3·4=6,44 м.

Кожний відстійник необхідно розділити направляючою вертикальною перегородкою на 2 відділення по 3,22 м. Розрахункова довжина горизонтального відстійника може бути визначений по формулі L=F/BN:

L=1546/6.44·4=60,5 м

Відношення довжини відстійника до його розрахункової глибини

L:Н = 60,5:3= 20

тобто розміри відстійника вибрані правильно.

Коли у відстійнику не передбачені пристосування для механічного видалення осаду, тоді об'їм зони накопичення і ущільнення визначається по формулі

де  – середня концентрація ущільненого осаду в г/м³ (див. табл. 3); С – концентрація завислих речовин у воді, що поступає у відстійник, в мг/л, обчислюється по формулі

С = М +КД_К + 0,25 Ц + В₁

де М - кількість завислих речовин у воді, що поступає на очисні споруди, в мг/л

К - коефіцієнт, що враховує кількість нерозчинних речовин, що вносяться коагуляцією і що утворюються при його гідролізі, для обчищеного сірчанокислого алюмінію приймається рівним 0,5; для неочищеного сірчанокислого глинозему – 1,2; для хлорного заліза – 0,8; Дк – доза коагуляції при розрахунку на безводний продукт в мг/л;

Ц - кольоровість початкової води в град;

В₁ – кількість нерозчинних домішок, що вносяться з вапном, в мг/л. h=0,06 ∙ v²c; т – концентрація суспензії в освітленої воді, приймається в межах 8 – 12 мг/л.

Таблиця 3. Середня концентрація ущільненого осаду

Вміст завислих речовин в початковій воді, мг/л		Середня концентрація осаду в г/м3 після ущільнення в течію
	3 год		4 год	6 год	8 год	12 год	24 і більш
До 50	4500		5500	6000	6500	7500	10000–15000
Більше 50 до 100	6500		7500	8000	8500	-9500	15000-30000
Те ж 100 до 400	19000		21500	24000	25000	27000	30000–50000
400 до 1000	24000		25000	27000	29000	31030	50000–70000
100 до 2500	29000		31000	33000	35000"	37000	70000–90000
При безреагентної обробці води	–		–	–	–	–	150000

'

приймаємо Т = 10 доби.

W об'єм відстійника або зони накопичення осаду в м³ залежно від способу очищення відстійника; q розрахункова витрата води в мм³/год;

Т тривалість роботи відстійника між чистками в добу.

По формулі визначимо концентрацію завислих речовин у воді, що поступає у відстійник за період між чищенням

С=260+0,55·45+0.25·90+12 = 319,5 мг/л

по табл. 3 визначаємо  = 30 000 г/м³.

W_ос =24·1500·(319,5--10)·10/4·30000=930 м³

Площа одного відстійника дорівнює F₁ = 1546 : 4 = 386.5 м². Середня висота зони накопичення осаду

h_ос=W_ос/F₁=930/386,5=2,42 м

Середня глибина відстійника Н = 3,0+2,42 = 5.42 м.

Об'єм одного відстійника рівний

W=L·B·H = 60.5·6.44·5,42 = = 2110 м³.

Кількість води у відсотках від витрати оброблюваної води, споживаної при періодичному скиданні осаду з відстійника, визначається по формулі :

Рис. 20. Освітлювач з конічним дифузором конструкції Є.М.Тетеркіна

=1,1·2100·100/24·375·10=2,6%

де К_р коефіцієнт розбавлення осаду, що приймається рівним 1,1 при спорожненні відстійника і 1,2 – 1,5 при гідравлічному способі видалення осаду;