1. Усреднители

Объем и химический состав сточных вод многих промышленных предприятий в течение времени изменяется. Для обеспечения бесперебойной работы очистных сооружений сточные воды направляются в усреднитель, где происходит выравнивание концентраций и расходов.

Поступление на очистные сооружения производственных сточных вод с постоянным расходом и усредненной концентрацией загрязнений создает ряд преимуществ – повышение эффективности как механической, так и последующей физико-химической и биологической очистки сточных вод. В результате этого достигаются более высокие качественные показатели очищенной воды.

Существенное уменьшение объема очистных сооружений и стоимость очистки достигается с помощью усреднения расхода сточных вод и концентраций загрязнителей. Усреднение позволяет рассчитывать все последующие сооружения технологической цепочки не на максимальные, а на некоторые средние значения параметров стока.

Резервуары – усреднители могут располагаться на основном канале сточных вод после отстойников; в этом случае все сточные воды проходят через усреднитель. Иногда усреднители устанавливают на обводных линиях параллельно основному технологическому каналу и отводят в них лишь избыточный (сверх расчетный) расход сточных вод. В обоих случаях применением системы регулирования достигается снижение расчетных расходов сточных вод до среднесуточного уровня. Число секций усреднителя необходимо принимать не менее двух, причем обе рабочие. При наличии в сточных водах взвешенных веществ следует предусматривать мероприятия по предотвращения осаждения их в усреднителе.

Усреднители в основном проектируются в составе локальных станций очистки промышленных стоков.

Тип усреднителя (барботажный, с механическим перемешиванием, многоканальный) следует выбирать с учетом характера колебаний концентраций загрязняющих веществ, а также вида и количества взвешенных веществ.

Различаются три вида не стационарности потока (рис. 1):

– залповые сбросы высококонцентрированных сточных вод;

– циклические колебания;

– произвольный (случайный) характер колебаний.

Рис. 1. Динамика состава сточной воды при различных характерах не стационарности: а – залповый сброс; б – циклические колебания;

С_max – максимальная концентрация загрязнений в стоке, мг/л;

С_mid – средняя концентрация загрязнений в стоке, мг/л; С_adm – концентрация, допустимая по условию работы последующих сооружений, мг/л.; t_z – длительность залпового сброса, ч.; t_cir – период цикла колебаний, ч.

Расчет объема усреднителя проводится в зависимости от требований к расходу и концентрации загрязнителей на выходе из усреднителя, а также характера колебания потока.

1.1. Типы и конструкции усреднителей

При небольших расходах и периодическом сбросе воды используют контактные усреднители. Однако, как правило, применяют усреднители проточного типа, действующие по принципу дифференцирования потока, которые выполняются в виде многоканальных резервуаров или резервуаров с перемешивающими устройствами.

Различают следующие типы проточных усреднителей:

– многоканальные – прямоугольные (конструкции Ванякина Д.М.) и круглые (конструкции Шпилева Д.А.) в плане, с неравномерным распределением расхода воды по каналам;

– усреднители-смесители – усреднители с перемешивающими устройствами, барботажного типа и с механическим перемешиванием.

Тип усреднителя выбирается в зависимости от характера и количества нерастворенных компонентов (на пример, взвешенных веществ), а также динамики поступления сточной воды.