5.6. Отстойники

Отстойники (рис. 5.4 и 5.5) предназначены для осаждения взвеси в воде. Обычно применяют отстойники двух типов:

• горизонтальные, применяемые при реагентном методе обработки воды, если производительность станции превышает 30 000 м³/сут.;

• вертикальные, применяемые при реагентном способе об­ работки воды, если производительность станции не превышает 3 000 м³/сут.

Рис. 5.4. Горизонтальный отстойник:

1 - корпус; 2 - подвод воды от смесителя; 3 - отвод воды из отстойника;

4 и 5 - дырчатые входная и выходная стенки; 6 - зона осветления (осаждения):

7 - зона накопления осадка; 8 - лоток для осадка: 9 - сбросная труба

Рис. 5.5. Вертикальный отстойник:

1- подвод волы от смесителя; 2 - сопла; 3 - водоворотная камера: 4 - отвод воды

из отстойника; 5 - кольцевой желоб; 6 - корпус; 7 - зона осветления (осаждения);

8 - зона накопления осадка; 9 - сбросная труба; 10 - гаситель

В отстойниках всех типов осаждение взвеси происходит под действием силы тяжести. При этом скорость движения потока воды должна составлять от 0,1-0,05 мм/с, тогда он теряет свою транс­портную способность, обусловленную турбулентностью потока. В результате взвеси выпадают в виде осадка. Эффект осветления представляет собой отношение массы выпавшего осадка к массе взвеси, находящейся в воде: р = G/G_o за время t.

Горизонтальный отстойник - это железобетонный прямо­угольный в плане бассейн с прямолинейным движением воды. Он может быть одно- и двухэтажным. Вода, подлежащая осветлению, подводится к одной из торцевых стен отстойника, проходит через дырчатый экран, предназначенный для равномерного распределе­ния по всему живому сечению отстойника, движется вдоль отстой­ника и отводится по трубам в фильтры. Взвешенное вещество вследствие малой скорости движения воды выпадает в осадок. Оса­док удаляется путем сброса воды и смыва накопившегося ила, а также механическим или гидравлическим путем.

Суммарная общая площадь горизонтальных отстойников в плане F (м²) определяется по формуле

где Q_p - расчетный расход воды, м³/ч;

u₀ - скорость выпадения взвеси, мм/с, u₀ = 0,35-0,5 мм/с;

α - коэффициент, учитывающий взвешивающее влияние вер­тикальной составляющей скорости потока:

где v_cp = kи₀ - средняя скорость движения воды в отстойнике;

k - коэффициент, учитывающий отношение длины отстойника к средней глубине зоны осаждения (табл. 5.2).

Таблица 5.2 Значения коэффициентов k и α

		Значения коэффициентов при отношении длины L к глубине Н
		10	15	20	25
	k α	7,5 1,33	10 1,5	12 1,67	13,5 1.82

Ширина отстойника В (м). определятся по формуле

где Н = 3,0-3,5 м - средняя глубина зоны осаждения; N- расчетное количество отстойников.

Расчетная длина отстойника L (м) вычисляется как

L = F/B·N (5.13)

Дырчатые перегородки устанавливают на расстоянии 1,5-2 м от торцевых стенок. Диаметр отверстий в них принимают d = 20-150 мм,

а их количество f_отв определяют расчетом в зависимости от величи­ны расхода и расчетной скорости в отверстиях 0,3 м/с:

Дно отстойника без механизированного удаления осадка должно иметь продольный уклон не менее 0,02 в направлении, об­ратном движению воды. Каждый отстойник должен быть разделен продольными перегородками на самостоятельно действующие сек­ции шириной не более 6 м. При количестве секций менее шести следует предусмотреть одну резервную. Горизонтальные отстойни­ки следует проектировать с механическим или гидравлическим удалением осадка.

Вертикальные отстойники в виде круглых или квадратных в плане железобетонных резервуаров с цилиндрической трубой и ко­нической или пирамидальной нижней частью, применяются при реагентном методе обработки воды, если производительность во­доочистной станции не превышает 3000 м³/сут. Центральная труба выполнена из металла и служит водоворотной камерой хлопьеобра-зования. В ее верхнюю часть вода поступает от смесителей по тру­бопроводу, снабженному соплами, создающими вращение воды. Из камеры вода через гаситель, выполненный из досок в виде решетки с ячейками 0,5x0,5 м и высотой 0,8 м, поступает и зону осаждения. В этой зоне вода движется снизу вверх со скоростью 0,5-0,6 м/с и попадает в кольцевой периферийный желоб, а взвесь осаждается под действием силы тяжести и попадает в зону накопления, из ко­торой удаляется через сбросную трубу. Чистая вода забирается из кольцевого желоба по трубе.

Площадь живого сечения вертикального отстойника состоит из двух площадей:

площади водоворотной камеры

F_x = Q_p t /60HN (5.15)

площади зоны осаждения

где Q_p - производительность станции, м³/ч;

t - время пребывания воды в камере отстойника (15-20 мин);

Н - высота камеры хлопьеобразования (3,5-4,5 м);

N- количество отстойников;

β - коэффициент объемного использования отстойника (β = 1,3 при D/H= 1 и β = 1,5 при D/H = 1,5);

v_p - расчетная скорость восходящего потока воды (0,1-0,2 мм/с).

Высота зоны осаждения H = 4-5 м. Отношение диаметра от­стойника к высоте зоны осаждения должно находиться в пределах 1-1,5. Осадочная часть вертикального отстойника устраивается с на­клонными стенками (α= 50-55°). Сброс осадка предусматривается без выключения отстойника из работы. Период работы между сбро­сами должен быть не менее 6 часов.