2. Удаление взвешенных веществ осаждением. Отстойники, конструкции, область применения, принципы расчета

Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность.В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод отстаива­ние применяется или в целях предварительной их обработки перед очист­кой на других, более сложных сооружениях, или как способ оконча­тельной очистки, если по местным условиям требуется выделить из сточ­ных вод только нерастворенные (осаждающиеся или всплывающие) при­меси.

В зависимости от назначения отстойников в технологической схеме очистной станции они подразделяются на первичные и вторичные. Пер­вичными называются отстойники перед сооружениями для биологичес­кой очистки сточных вод; вторичными — отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку.

По режиму работы различают отстойники периодического действия, или 

контактные, в которые сточная вода поступает периодически, при­чем отстаивание ее происходит в покое, и отстойники непрерывного дей­ствия, или проточные, в которых отстаивание происходит при медлен­ном движении жидкости. В практике очистки сточных вод осаждение взвешенных веществ производится чаще всего в проточных отстойниках.Контактные отстойники применяют для обработки небольших объе­мов сточных вод.

По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные; разно­видностью горизонтальных являются радиальные отстойники. В горизон­тальных отстойниках сточная вода движется горизонтально, в верти­кальных — снизу вверх, а в радиальных — от центра к периферии.

Горизонтальные

Радиальные остойники

К числу отстойников относят и так называемые осветлители. Одно­временно с отстаиванием в этих сооружениях происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных веществ.

Содержание нерастворенных примесей (взвешенных веществ), вы­деляемых первичными отстойниками, зависит от начального содержания и от характеристики этих примесей (формы и размера их частиц, плот­ности, скорости их осаждения), а также от продолжительности отстаи­вания. Основная масса грубодисперсных взвешенных веществ выпадает в осадок в течение 1,5 ч (см. рис. 4.2). Допустимое остаточное содержание взвешенных веществ — вынос из первичных отстойников — устанавливается в зависимости от типа био­логических окислителей для последующей очистки сточных вод. В соот­ветствии с этим принимается продолжительность отстаивания.

Из отстойников перед биофильтрами и аэротенками на полную очист­ку не должно выноситься взвешенных веществ более 150 мг/л. Продол­жительность отстаивания городских сточных вод в этом случае должна быть 1,5 ч.

Расчет заключ. в определении длины и ширины при заданной глубине и скорости осаждения ν=5-10мм/с. Число отстойников прин. первичных мин. 2, вторичных мин. 3. Опред. гидравлическая крупность: U₀=(1000·H_set·K_set)/t_set·[(H_set·K_set)/h’]ⁿ,мм/с, где H_set – глубина проточной части в отстойнике; К_set – коэф. использования объемной или проточной части отстойника; t_set – продолжительность отстаивания; n – коэф. агломерации; h’ – высота отстойной части в лабораторном цилиндре, глубиной 500мм. Кол-во осадка счит. по след. формуле: Q_mud=q^w·(C_eu-C_ex)/[(100-P_mud)·γ_mud·10⁴], q^w – общий расход ст. вод; C_eu – исходная концентрация загрязнений; C_ex – концентрация загрязнений в очищенной воде; P_mud – влажность осадка; γ_mud – плотность осадка. Исходя из объема образующегося осадка и вместимости зоны накопления, следует опред. интервал времени между выгрузкой осадка. При удалении осадка под гидростатическим давлением вместимость приямка не более 2-ух суток (первичн. отст.), во вторичн. не более 2-ух часов. Рабочая часть Н=1.5-4м, высота бортика над водой 0.4м. Производительность отст.: q_set=3,6·K_set·L_set·B_set·(U₀-ν_tb),м³/ч, где L_set – длина отстойника; B_set – ширина отстойника; ν_tb – турбулентная составляющая скорости.