16.1. Отстаивание воды и её обработка во взвешенном слое. Конструкции и принцип работы сооружений.

Процессом отстаивания наз. выпадение взвеси в свободном объёме этой воды, кот. может находиться в покое либо в движении. На отстаивание воды влияют: t, вязкость (динамическая, кинетич.), скорость движения, число Рейнольдса Re.

U₀ – гидравличес. крупность частички или скорость осаждения, мм/с. U₀ можно представить как выделение частички из воды путём осаждения, пройдя путь h за время t: U₀ = h / t. Для обработки природной воды из поверхн. источников устанавливают зависимость: h_м / t_м = (h_н / t_н)ⁿ.

h_м / t_м – гидрав.крупн., полученная на модельной установке.

h_н / t_н – в натуральных отстойниках. При Re = 2...10 (ламинарный режим): n = 0,5.

Вертикальные отстойники применяются при малой производительности. Радиальные – для предварительного осветления воды. Горизонтальные – явл. основными при большой производительности.

Вертикальные отстойники

1 – корпус монолит. ж/б

2 –КХО;

3 – отражательный щит;

4 – сборные лотки осветлённой воды;

5 – трубопровод отвода осадка

6 – трубопровод осветлённой воды.

Горизонтальный отстойник

1 - корпус монолит. ж/б

2 – зона осветления

3 – зона осадкоуплотнения

4 – подводящий лоток

5 – сборный лоток

6 – вертикальные перегородки на высоту зоны осветления с затопленными отверстиями; 7 – труба для удаления осадка; 8 – отверстия для сбора осадка.

Осветлители со взвешенным осадком

Применяются при исходной мутности не менее 50 мг/л.

Осветлитель коридорного типа в безнапорном варианте.

1–камера зоны осветления; 2–камера зоны уплотнения осадка; 3–взвешенный слой или осадок; 4 – перепускные окна для удаления избытка взвешенного слоя; 5 – сборные лотки с затопленными отверстиями; 6 – дырчатые трубы для удаления осветлённой воды из осадкоуплотнителя; 7 – подвод исходной воды после коагуляции; 8 – дырчатый трубопровод для удаления осадка. Подача воды вместе с избытком взвешенного слоя в осадкоуплотнитель регулируется величиной К_Р – коэффициент распределения, показывает какая часть воды поступает в сборные лотки, и какая часть осветляется в осадкоуплотнителе. Основные характеристики работы ОВО: 1.расход воды – величина не должна колебаться в пределах ± 10 % в час, иначе будут происходить нарушения структуры взвешенного слоя;

2. минимальная мутность 50 мг/л, иначе взвешенный слой может не сформироваться. Это условие д.б. для начальной работы осветлителя, т.е. до окончания образования взвешенного слоя. Если М_min<50, то прибегают к искусственному замутнению глинистыми частицами; 3. температура воды не должна колебаться ±1° в час; 4. коэффициент распределения; 5. скоростные характеристик:V_ВХ (восходящая скорость на уровне сборных окон), U, мм/с.

ОВО м.б. в напорном и безнапорном вариантах.

Конструкция осветлителя-пульсатора(показана зона осветления)

1-трубопр.исходной воды;2-центральная труба-колокол;3-распределительные дырчатые трубы;4-корпус зоны осветления воды, стальной или ж/б;5-взвешенный слой;6-нижняя поддерживающая сетка;7-сборные лотки;8-патрубок к вакуум-насосу;9-воронки с трубопроводами для отвода избытка взвешенного слоя в осадкоуплотнитель. Принцип работы основан на пульсации взвешенного слоя, т.е. изменение его верхней границы от сечения а – а до сечения б – б. Вода поступает в колокол, включается вакуум-насос, уровень воды в колоколе повышается с сечения а^/ – а^/ до сечения б^/ - б^/. Вакуум-насос выключается, происходит срыв вакуума, вода резко устремляется вниз, занимая уровень а^/ – а^/. В это же время уровень взвешенного слоя поднимается до сечения б – б, выталкивая слой осветлённой воды в лотки 7. Цикл повторяется и пока вода поднимается в колоколе взвешенный слой осаждается до границы а – а, осветляя очередной слой воды.

Осветлитель с поддонным осадкоуплотнителем

1 -зона осветления, круглая или квадратная в плане камера;2-зона осадкоуплотнения, отделена от верхней зоны сплошным днищем;3-взвешенный слой;4-трубопровод исходной воды с распределительным устройством;5-сборные лотки для безнапорного варианта;6-перепускные воронки с трубами, низ которых находится в зоне осадкоуплотнения;7-дырчатый круговой трубопровод для отвода осветлённой воды из осадкоуплотнителя;8-трубопровод отвода осадка.