2.6. Осветлители-перегниватели

Осветлители-перегниватели обычно устраиваются на очистных станциях производительностью до 30000 м³/сут. Они предназначаются для отстаивания сточных вод и сбраживания образующегося при этом осадка. Конструктивно они состоят из осветлителей с естественной аэрацией и концентрически расположенных вокруг них перегнивателей. Схема осветлителя-перегнивателя приведена на рисунке 6.

Расчет осветлителя-перегнивателя рекомендуется производить в следующей последовательности: первоначально рассчитывают осветлитель с естественной аэрацией, а затем перегниватель.

2.6.1. Расчет осветлителя с естественной аэрацией

Осветлитель устраивается на базе вертикального первичного отстойника. Поэтому расчет его надо начинать с выбора диаметра D₀и строительной высотыH₀. Так как диаметр вертикального отстойника может меняться в пределах от 4 до 9 м [18], то диаметр осветлителя можно также принимать в этих пределах; для получения наименьшего числа сооружений лучше принимать наибольшее значение диаметра; то естьD₀= 9 м [16]. Максимальную высоту зоны осаждения в первичных вертикальных отстойниках следует приниматьh_ц= 3,8м (от 2,7 до 3,8 м) [16]. С учетом этого строительная высота осветлителяH₀, м, составит:

, (47)

где ,d₀= 0,4–0,5 м, h_б= 0,3 м, аα≥ 50⁰.

Рис. 6. Схема осветлителя-перегнивателя

При выборе размеров осветлителя, то есть D₀,H₀,h_ц, h_биh_{у. о}можно руководствоваться также размерами вертикальных первичных отстойников, приведенными в таблице 8 [18].

Таблица 8

Вертикальные отстойники из сборного железобетона [18].

Диаметр отстойника D0, м	Высота, м
	общая, H0	цилиндрической части, hц + hб	конической части, hу. о
4	5,9	4,1	1,8
6	6,9	4,1	2,8
9	9,3	4,2	5,1

Приняв D₀и найдя H₀, приступают к определению остальных размеров осветлителя.

Диаметр центральной трубы осветлителя d, м, равен:

, (48)

где q– максимальный расход сточных вод, поступающих в осветлители с естественной аэрацией, м³/с;

n– число осветлителей;n≥ 2 [16];

v_тр – скорость движения воды в центральной трубе осветлителя;v_тр=0,5–0,7 м/с [16].

Далее принимают высоту центральной трубы осветлителя h_т= 2–3 м и диаметр тарельчатого отражательного щитаD_щ =d + 1 м; расстояние от конца центральной трубы до щита – 1 м. Затем назначают рабочую высоту цилиндрической части камеры флокуляции h_{ц. ф}и высоту усеченной части камеры флокуляции h_{у. ф}. Обычно h_{ц. ф}= 3 – 4 м; h_{у. ф}= 1 м. Общая рабочая высота камеры флокуляцииh_ф=h_{ц. ф}+h_{у. ф}, должна составлять 4 – 5 м [16]. Диаметр нижнего сечения камеры флокуляцииD_ус, м, составит:

, (49)

где v_в – средняя скорость выхода воды из камеры флокуляции;v_в= 0,008–0,01 м/с [16].

Диаметр камеры флокуляции D_ф, м, определяют из уравнения:

, (50)

где t – время пребывания сточных вод в камере флокуляции; с; t= 20 мин [16].

Далее определяют скорость движения воды в отстойной зоне осветлителя v₀, м/с, по формуле

. (51)

Скорость в отстойной зоне осветлителя должна находиться в пределах v₀= 0,8 – 1,5 мм/с [16]. Еслиv₀ не соответствует требуемым значениям, то нужно изменить либо принятое число осветлителей n, либо принятый диаметр осветлителя D₀и повторить расчет.

Суточный объем осадка, выпадающего в осветлителях W_{ос. осв}, м³/сут, определяют по формуле

, (52)

где – концентрация смеси сточных вод, поступающих в осветлители, по взвешенным веществам, г/м³;

Э^вв– эффект задержания взвешенных веществ в осветлителях, %; Э^вв=70% [16];

ρ– плотность осадка, т/м³;ρ≈ 1 т/м³;

р₁ – влажность осадка, %;р₁= 95% [16].

Далее необходимо проверить, чтобы расстояние между поверхностью осадка в иловой части осветлителя и нижним сечением камеры флокуляции было не менее 0,6 м [16].

Остаточная концентрация загрязнений в сточных водах, поступающих из осветлителя на биологические очистные сооружения, по взвешенным веществам и по БПК_полнопределяется соответственно по формулам

, (53)

. (54)

Здесь – концентрация смеси сточных вод, поступающих на очистные сооружения, по взвешенным веществам, г/м³;

– концентрация смеси сточных вод, поступающих в осветлители по БПК_полн, г/м³;

Э^БПК– эффект снижения БПК в осветлителях, %; Э = 15% [16].