Отстойники

Отстойники предназначены для удаления нерастворенных примесей путём гравитационного отстаивания. По принципу действия их подразделяют на две группы: периодического и непрерывного действия (соответственно, контрактные и прочные). В основном на очистных сооружениях применяют отстойники непрерывного действия.

По направлению движения жидкости в сооружении отстойники подразделяют на два основных типа: горизонтальные и вертикальные. Так же применяют радиальные отстойники, которые являются разновидностью горизонтальных. Кроме этих типов используют отстойники с вращающимися сборно-распределительными устройствами, которые имеют круглую форму в плане, а движение воды в них практически отсутствует (кроме возмущений, создаваемых сборно-распределительным устройством).

В последние годы получили распространение тонкослойные отстойники. Особенность их заключается в том, что отстойная зона делится на неглубокие слои полочными секциями и трубчатыми элементами, в которых обеспечивается ламинарное движение воды.

В зависимости от назначения в технологической схеме очистных сооружений отстойники подразделяют на первичные и вторичные. Первичные отстойники служат для предварительного осветления сточных вод, поступающих на дальнейшую очистку биохимическими или физико-химическими методами. Вторичные – для осветления сточных вод, прошедших очистку указанными методами.

Отстойники различных типов целесообразно применять при следующих условиях: вертикальные отстойники - при производительности до 20000 м³/сут.; горизонтальные - при производительности свыше 15000 м³/сут.; радиальные - при производительности свыше 20000 м³/сут.

При расчете горизонтальных отстойников (рис. 5.5) определяют ширину отделений отстойника по формуле

,

гдеq – максимальный расход сточных вод;

n – количество отделений;

h₁ – глубина проточной части отстойника;

V – средняя скорость движения сточных вод.

Рекомендуется принимать глубину проточной части h₁=1,5-3,0 м, а среднюю скорость движения сточных вод V=5-10 мм/с.

Длина отстойника

,

гдеК – коэффициент, равный 0,5;

U₀ – скорость осаждения расчетных частиц взвесей в мм/с.

,

где t – продолжительность отстаивания воды в цилиндре высотой h=500 мм, соответствующая заданному эффекту осветления воды;

a - коэффициент, учитывающий влияние температуры воды на её вязкость;

n’ – коэффициент, зависящий от свойств взвеси;

w - вертикальная турбулентная составляющая скорости движения сточных вод.

Рис. 5.5 Схема горизонтального отстойника:

а – вид сбоку; б – вид сверху;

1) подводящий трубопровод; 2) распределительный лоток;

3) полупогруженные доски; 4) сборный лоток;

5) лоток для сбора и удаления плавающих веществ;

6) отводящий трубопровод; 7) трубопровод для удаления осадка

Радиус R вертикальных и радиальных отстойников, а также отстойников с вращающимися сборно-распределительными устройствами

,

где К – коэффициент, зависящий от типа отстойника, равный:

0,35 – для вертикальных;

0,45 – для радиальных;

0,85 - с вращающимися сборно-распределительными устройствами.

Проверку скорости движения воды на половине радиуса радиального отстойника производят по формуле

.

В случае различия значений V_ф и V необходимо повторить расчет величины R.

При расчете отстойников следует принимать

для радиальных h₁=1,5-5,0 м; D/h₁=6-12 м (D – диаметр отстойника); V=5-10 мм/с;

для вертикальных h₁=2,7-3,8 м; D=4-9 м;

для отстойников с вращающимися сборно-распределительными устройствами h₁=0,8-1,2 м; V=0.

Длину тонкослойных отстойников определяют по формуле

,

где h_яр – высота яруса;

a - угол наклона полок к горизонту;

К₃ – коэффициент запаса, равный 1,3-1,5;

l₁ – длина водораспределительной зоны;

l₂ – длина водосборной зоны.

Скорость движения воды в межполочном пространстве V следует определять из условия обеспечения ламинарного движения воды.

Расчет вторичных отстойников выполняют с учетом особенностей работы сооружений биохимической очистки сточных вод.

Расчет нефтеловушек рекомендуется производить с учетом кинетики всплывания нефтяных частиц. При отсутствии этих данных допускается принимать гидравлическую крупность нефтяных частиц в пределах от 0,4 мм/с (с количеством уловленной нефти 70%) до 0,6 мм/с (с количеством уловленной нефти 60%). При расчете нефтеловушек следует принимать h₁=2 м; L/h₁=15-20 м; B=3-6 м; V=4-6 мм/с.