Горизонтальный отстойник представляет собой прямоугольный в плане резервуар, разделенный на несколько отделений .Обычно строят два или несколько параллельно работающих отделений отстой-пика, чтобы при чистке или ремонте одного из них не выключать из работы все сооружения.
Скорость перемещения взвешенной частицы в отстойнике представляет собой равнодействующую вертикальной скорости осаждения частицы и под действием силы тяжести и скорости горизонтального движения воды в вдоль отстойника . Высота борта отстойника над поверхностью воды обычно не превышает 0,4 м.
Между проточной и иловой частью отстойника предусматривается нейтральный слой высотой 0,4 м.
Ширина отстойника принимается в зависимости от способа удаления из него осадка, однако с таким расчетом, чтобы число отделений отстойника было не менее двух. Обычно эта ширина не превышает 9 м. Ширину отстойника целесообразно увязывать с шириной аэротенков (б и 9 м), чтобы иметь возможность объединить эти сооружения в секции.
Осадок из отстойников удаляется под гидростатическим давлением и с помощью различных механизмов (скребков, насосов, элеваторов и др.).
Основными преимуществами горизонтальных отстойников являются: малая глубина, хороший эффект очистки, возможность использования одного сгребающего устройства для нескольких отделений. К недостаткам их относится необходимость применения большего числа отстойников вследствие ограниченной ширины.
Достоинством горизонтальных отстойников является их относительно не высокий коэффициент использования обьёма и достигаемый эффект осветления воды по взвешенным веществам 50-60%; возможность их компактного расположения и блокирования с аэротенками .
Недостатками горизонтальных отстойников является неудовлетворительная надежность работы используемых в них механизмов для сгребания осадка тележачного или цепного типа, особенно в зимний период. Кроме того горизонтальные отстойники как прямоугольные сооружения при прочих равных условиях имеют более высокий (на30-40%)расхода железобетона на единицу строительного объёма ,чем радиальные отстойники В практике очистных сооружениях пропускной способностью 15-100м 3 /сут.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9401 — 
| 7312 — 
или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Отстойниками называются искусственные резервуары или природные водоёмы, в которых из производственных и бытовых стоков под действием силы тяжести или с применением реагентов отделяются, всплывают или осаждаются содержащиеся в них взвешенные примеси. Отстойник для канализации может использоваться в виде фильтра для предварительной и окончательной очистки сточных вод в системе водоотведения.
Первичная стадия заключается в отделении механических загрязнений или взвешенных частиц и начале биологической очистки стоков. В отстойниках-биокоагуляторах происходит смешение активного ила с исходной водой, отделяются коллоидные и мелкодисперсные примеси. Вторичные отстойники очистных сооружений, устройства окончательной очистки, называют природоохранными, так как после них осветлённые воды сбрасываются в природные водоёмы.
Сфера использования
Применяются в системах водоснабжения и водоотведения в промышленности и личных хозяйствах, для очистки канализационных стоков, сбросовых отработавших вод в процессе гидромеханизации на карьерах и шахтах, на горно-обогатительных фабриках, для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
- охрана поверхностных водоёмов и земель от загрязнений;
- уменьшение износа оборудования;
- улавливание компонентов;
- гидромеханизация земляных и горных работ.
При строительстве сооружений и автодорог создают пруды-отстойники для накапливания и осветления поверхностных стоков. Производственные стоки содержат жировые вещества, которые негативно сказываются на работе очистных систем:
- вызывают засоры;
- способствуют коррозии металла, приводящей к разрушению трубопровода.
Для предотвращения последствий в канализационные каналы встраивают отстойники-жироуловители, которые выполняются в виде короба с покрышкой. Его функциональное предназначение задерживать и удалять масло и жир.
В весеннюю распутицу и дождливый период в канализационные стоки смываются загрязнения самого разного характера. Уменьшить загрязнённость позволяют ливневые колодцы и камеры, которые изготавливаются из бетона. Они собирают ливневые потоки с определённой территории, поэтому в расчёте обязательно присутствует объём, способный вместить сброс воды с данного участка. Для улавливания загрязнений в стоках с автодорог используют габионы.
Для удаления некоторых взвешенных соединений монтируют флокуляторы со встроенной камерой. В устройствах, с помощью ламинарных течений или турбулентных потоков, частицы сталкиваются между собой и взаимодействуют с реагентами, что способствует быстрому хлопьеобразованию и удалению образовавшегося осадка.
Предназначение шарового отстойника в удалении воды и солей из нефти перед использованием природного ископаемого в производстве бензина. Гидрофобные отстойники применяются при добыче нефти, чтобы отделить пластовые воды для их дальнейшего использования, каскадные – для отделения моющих растворов от нефти при отмывке судов.
На прокатных станах применяются отстойники для улавливания окалины. В керамических мастерских в стоках содержится большое количество глины, которая приводит к засорам канализации, если её вовремя не удалить с помощью отстойников.
После аэрации при биохимической очистке стоков вода поступает в отстойник илоотделитель, откуда активный ил возвращается в аэротенки для дальнейшей непрерывной очистки воды.
Сточные воды необходимо отделять от жидких бытовых отходов – ЖБО или фекалий, выкачиваемых из выгребных ям. Для этого применяются отстойники ЖБО. Для их размещения используются полигоны или поля фильтрации.
Домовладельцы делают отстойники для своих приусадебных участков своими руками.
Принцип работы
Классический вид осаждающего устройства – вертикальный отстойник, имеющий цилиндрическую форму. По центральной трубе загрязнённая вода поступает вниз, попадая на отражающий щит. После этого поток меняет направление, а диспергированная взвесь выпадает в осадок. Осветлённая вода поднимается вверх до кромки перелива, после которой переливается в периферийный лоток для сбора чистой воды. Шлам удаляется посредством илопровода из отстойной части.
Перегородка, создающая кромку перелива, препятствует попаданию загрязнений, отброшенных от отражающего щита.
Классификация и устройство отстойников воды
Преимущество отстаивания перед другими способами разделения суспензий в дешевизне процесса. Последующее за ним фильтрование ускоряется, если фильтруемый материал предварительно сгущается. По этой причине отстаивание применяется при первичной фазе очистки для удаления взвешенных твёрдых частиц.
Виды отстойников в зависимости от режима работы:
- контактные (периодического действия);
- с непрерывной подачей исходной взвеси с небольшой скоростью;
- полунепрерывного режима.
Сгустители периодического действия с виду представляют бассейны небольшой глубины. После заполнения резервуара отводится время на оседание взвешенных твёрдых и коллоидных частиц на дно сооружения. Осветлённую воду сливают через краны, располагающиеся выше осадочного уровня. Шлам в виде тягучей жидкой массы вычерпывают вручную или сливают в отверстие трубы в нижней части устройства.
Отстойники для очистки сточных вод по направлению движения исходной смеси подразделяются на два вида:
Горизонтальный отстойник
Конструкция горизонтального отстойника представляет собой резервуар с несколькими коридорами. Условное деление по высоте выделяет рабочую зону и иловую часть. В первой идёт процесс осаждения, во второй собирается осевший шлам. По нормам между зонами предусматривается расстояние 25 см. Осадок собирается в приямке в месте поступления стоков, откуда он выкачивается насосами или сгребается.
Вертикальный отстойник
Применяется при небольших объёмах исходной жидкости. Вертикальный отстойник выполняется в виде цилиндра с коническим основанием. Оснащается несколькими сливными кранами, размещёнными на разных уровнях высоты. Через специальный люк снизу удаляется осадок.
Форма и размер отстойников выбираются в зависимости от концентрации суспензии и размеров. С увеличением концентрации и величины частиц уменьшается диаметр сгустителя. Увеличение температуры снижает вязкость жидкости, что увеличивает скорость очищения.
Полунепрерывного действия
Находят применение в системе очистке значительных объёмов сточных вод. Исполнение в виде бетонных резервуаров большого размера или системы последовательно соединённых отстойников.
Принцип действия заключается в непрерывной подаче исходной жидкости и сливе осветлённой воды. Выпавший шлам удаляется периодически. Для увеличения площади осаждения применяют конструкции с наклонными перегородками. Они многократно меняют направление потока снизу вверх и обратно. При этом время пребывания исходной жидкости в резервуаре увеличивается, и достигается более качественная очистка воды.
Непрерывного действия
Применяются в промышленном производстве. Отстойники непрерывного действия по конструктивному исполнению подразделяются на одно-, двух- и многоярусные. Применение двухъярусных и многоярусных устройств вызывается степенью загрязнения стоков.
С гребковыми мешалками
Радиальный отстойник – один их частных случаев вертикальных аппаратов. Движение исходной воды происходит под действием центробежной силы от центра к периферии. Устройства с гребковыми мешалками имеют форму цилиндра. Исходная взвесь подаётся в резервуар непрерывно. Мешалки имеют наклонные лопасти. При их вращении с одной стороны осадок частично взбалтывается, а с другой – обезвоживается.
Шлам, содержащий большое количество воды, направляется в другой отстойник, где происходит отмывание осадка и его отстаивание. При использовании системы отстойников осадок обезвоживается до 98%.
Применяется принцип противотока, при котором движение осадка идёт в направлении последовательно соединённых резервуаров, а поток осветлённой жидкости в обратном направлении, для восполнения потерь в предыдущих устройствах.
Преимущества гребковых аппаратов:
- непрерывность работы;
- высокая производительность с удалением осадка до 3000 тн за день работы;
- изменение плотности шлама посредством регулирования производительности;
- эффективное обезвоживание удаляемого осадка;
- полностью автоматизированный процесс.
Основной недостаток в громоздкости устройства. Диаметр варьируется в пределах 1,8-30 м. В промышленных установках диаметр осадочного резервуара может составлять 100 м. Для компактности, в целях экономии места производственных помещений, используют многоярусные отстойники. Они представляют собой сооружение, состоящее из нескольких поставленных друг на друга модулей.
В свою очередь, многоярусные устройства подразделяются на два вида: закрытые и сбалансированные.
В осаждающих устройствах первого типа мешалки устанавливаются на одном валу с одним приводом. Для устранения протечек используются уплотняющие сальники. Процесс выгрузки осадка, как и слива осветлённой жидкости, осуществляется отдельно для каждого отстойника.
Последовательное удаление шлама применяется в отстойниках сбалансированного типа. В стакан каждого последующего яруса сливается осадок из предыдущего. По мере продвижения вниз шлам сгущается и удаляется из нижнего яруса. В этом случае не требуются уплотнительные сальники в предшествующих ярусах, так как в них давление осадка на дно значительно ниже, чем в нижнем отстойнике.
С коническими полками
Распределение суспензии происходит с помощью конических полок, направленных вниз. Исходная вода попадает на их поверхность через отверстия, расположенные через одну полку. Осветлённая вода восходящим потоком устремляется на выход в верхнюю часть конструкции. Гравитационная сила увлекает частицы на дно, они не успевают в силу инерции изменить своё направление. Преимущество:
- нет движущихся частей;
- простая эксплуатация.
Для разделения эмульсий
Горизонтальные устройства, предназначенные для разделения эмульсий, оборудованы отбойными перегородками с отверстиями, предотвращающими возмущение от поступающей эмульсии. Поперечное сечение обеспечивает спокойное ламинарное (перемещение водной массы слоями) течение жидкости. Скорость потока составляет несколько мм/сек. Эмульсия разделяется на составляющие части: лёгкую и тяжелую. Более лёгкая жидкость сливается через отверстие в верхней части, тяжёлая – через слив в нижней части устройства.
Тонкослойный отстойник
Применяется для очистки воды с помощью пластин, которые делят объём аппарата на ярусы. В каждом ярусе вода освобождается от шлама, который сползает вниз благодаря наклону пластин. Угол их наклона влияет на эффективность удаления осадка и должен составлять 55-60 град.
Эксплуатация и обслуживание
Эффективность работы очистных сооружений зависит от грамотной эксплуатации, предполагающей контроль объёма стоков и их состава. Ограниченные мощности канализационных систем очистки более всего подвержены сбоям в работе.
Негативные факторы, влияющие на систему очистки стоков:
- перегрузка;
- залповые сбросы;
- подъём грунтовых вод;
- несоблюдение графика ремонтов;
- нарушение правил эксплуатации.
Для нормального режима работы первичных отстойников следует соблюдать правила:
запрещается превышать допустимую по проекту нагрузку;
равномерно распределять стоки в системе отстойников;
удалять осадок до 2 раз в день.
Эксплуатационный персонал должен вести визуальное наблюдение за уровнем шлама, измерять его вес и объём в иловых колодцах, 2 раза в месяц проводить измерение влагосодержания осадка. Норматив составляет 93-95%. Одновременно следить за чистотой задвижек, штуцеров, распределительных устройств. После удаления осадка освобождать иловые резервуары от крупных предметов и песка.
Горизонтальный отстойник обычно представляет собой бассейн прямоугольной формы в плане. Вода, подлежащая осветлению, подводится к одной из его торцовых стенок, проходит вдоль отстойника до противоположной торцовой стенки и там отводится. В отстойнике следует различать его рабочую часть, где происходит осаждение взвеси, — зону осаждения и нижнюю часть, где собирается выпавший осадок, — зону накопления и уплотнения осадка.
Высоту зоны осаждения отстойника Н принимают в зависимости от высотной схемы очистных сооружений в пределах от 2,5 до 3,5 м.
За основную исходную формулу для расчета горизонтальных отстойников может быть принята также формула площади отстойника в плане F.
Во всех приведенных формулах под Q понимается расчетный расход, приходящийся на один отстойник.
При значительном содержании взвешенных веществ в осветляемой воде целесообразна механизация удаления осадка из отстойника. Для механизированного удаления осадка могут применяться скребковые транспортеры, сгребающие осадок в приямок, из которого он удаляется насосом или выпускается под гидростатическим давлением. Удаление осадка (без выключения работы отстойника) может осуществляться также системой дырчатых труб, уложенных по его дну.
Период накопления осадка между чистками Т должен приниматься в соответствии с продолжительностью паводка, но не меньше одних суток (в последнем случае следует предусматривать устройство для механизированного удаления осадка).
Рисунок 9 – Схема горизонтального отстойника
1- распределительная камера; 2 – иловые колодцы; 3 – электропривод; 4 – скребковые транспортеры; 5 – отводящие трубопроводы.
В соответствии с характером выпадения взвеси наибольшая емкость нижней части отстойника обеспечивается в начале отстойника. Для этого дну его придается продольный уклон (обратный ходу воды) не менее 0,02.
Горизонтальные отстойники обычно оказываются экономически оправданными при общей производительности станции более 30 тыс. м 3 /сутки.
Как правило, устраивают не менее двух параллельно работающих отстойников.
Конструкция отстойника должна обеспечивать возможно более равномерное распределение скоростей потока по его сечению и возможно более полное использование его объема. Для этого отстойники значительной ширины разделяют продольными перегородками на несколько параллельных коридоров (ширина которых должна быть не более 9 м). Кроме того, в начале и конце отстойника предусматриваются устройства для обеспечения рассредоточенной подачи воды в отстойник и рассредоточенного отвода воды из него. Для этого используются поперечные водосливы в виде распределительных и сборных желобов, дырчатые распределительные перегородки и дырчатые желоба.
2. Вертикальные отстойники.
Рисунок 10 – Схема вертикального отстойника с водоворотной камерой образования хлопьев
В вертикальных отстойниках осветляемая вода движется вертикально – снизу вверх. Отстойник представляет собой круглый (иногда квадратный) в плане бассейн с центральной цилиндрической трубой и конической (или пирамидальной) нижней частью. Центральная труба это встроенная в отстойник камера хлопьеобразования водоворотного типа. Вода подается в нее по трубе, проходит камеру сверху вниз и через гаситель поступает в нижнюю часть зоны осаждения отстойника. Далее вода движется вверх и отводится через сборный желоб и отводную трубу. Осадок скапливается в нижней конической части отстойника, откуда он периодически удаляется по трубе.
Осаждение взвеси происходит во время восходящего движения воды в отстойнике. Характер движения частиц взвеси зависит от скорости движения воды и скорости выпадения частиц и (в неподвижной воде). В вертикальных отстойниках обе скорости направлены вертикально, но в противоположные стороны. Задерживаться отстойником будут частицы, имеющие скорость
При осаждении коагулированной взвеси (что всегда имеет место в вертикальных отстойниках) осаждающиеся частицы благодаря агломерации укрупняются, и скорость их выпадения возрастает. Средняя расчетная скорость движения воды в отстойнике, лежащая обычно в пределах 0,5—0,6 мм/с.
Высота зоны осаждения вертикальных отстойников Н, так же как у горизонтальных отстойников, определяется в соответствии с высотной схемой сооружений. Обычно ее принимают в пределах 4—5 м. При этом рекомендуется принимать отношение D/H не более 1,5.
Чтобы обеспечить равномерность распределения скоростей движения воды по сечению отстойника (при диаметре его более 4 м), целесообразно для отвода воды кроме кольцевого периферийного желоба устраивать радиальные желоба.
Удаление осадка из вертикальных отстойников производится без выключения их из работы. Коническая (или пирамидальная) форма нижней части отстойника должна обеспечивать сползание осадка к отводной трубе. Для этого рекомендуется принимать угол —50 . 60°.
Использование вертикальных отстойников рекомендуется лишь для станций небольшой производительности — до 3 тыс. м 3 /сутки.
