Способ увеличения производительности отстойника

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

производительность отстойника

Заданная расчетная производительность отстойника (2час = =4800 мг/ч, или <7сек =1,33 мъ/сек.[ . ]

Из уравнения следует, что производительность отстойника не зависит от высоты или объема, а определяется только площадью осаждения.[ . ]

В статье описывается применение отстойника с распределительным желобом, благодаря которому производительность отстойника увеличивается на 10%. Эффект очистки возрастает на 1,5%.[ . ]

Определить максимальную производительность отстойника для обезвоживания нефти.[ . ]

По полученным данным конструируют отстойник, принимая конусность днища 120°, число желобов 2, высоту борта над уровнем жидкости — не менее 0,3 м, высоту нейтрального слоя между верхней границей осадка и низом желоба — 0,5 м. Общая глубина отстойника должна быть не менее 7 м. Имеются типовые проекты, разработанные институтом Союзводоканалпроект, с расчетом на производительность отстойника 300—600 м3/сут.[ . ]

Экспериментальные исследования опытного отстойника с перегородками, проведенные во ВНИИ ВОД.ГЕО, показали, что строительный объем его’ используется достаточно полно (примерно на 70%), поэтому фактическая продолжительность отстаивания сточной жидкости и скорость потока приближаются к расчетным. Производительность отстойника с перегородками значительно (на 30—50%) увеличивается по сравнению с обычными горизонтальными отстойниками при одинаковом эффекте осветления.[ . ]

При использовании более активных флокулянтов производительность отстойников может быть еще увеличена в 2-3 раза. Весьма эффективно применять радиальные отстойники новой конструкции с тонкослойными блоками, имеющими по сравнению с обычными радиальными отстойниками в 3-5 раз большую производительность.[ . ]

Величина скорости осаждения Woc необходима для расчета производительности отстойника.[ . ]

Основными элементами, подлежащими расчету и трубчатом отстойнике, являются площадь его поперечного сечения соо и длина Ь0, а в качестве исходных данных обычно используются требуемая производительность отстойника <2, продолжительность цикла отстаивания ¿о и показатели качества исходной воды в соответствии с ее физико-химическими и технологическими анализами.[ . ]

В центре отстойника расположена воронка для сбора всплывающих веществ. Осветленная вода собирается в периферийном лотке, примыкающем к ограждающей конструкции отстойника. Взвешенные вещества удаляются в основном при изменении направления потока под полупогружной перегородкой. Всплывающие вещества практически не выносятся из отстойника, так как они отделяются в пределах нисходящего потока, ограниченного полупогружной перегородкой, и легко удаляются через воронку при повышении уровня воды в отстойнике. При одинаковом эффекте задержания взвеси производительность отстойников с нисходяще-восходящим потоком выше производительности обычных вертикальных отстойников.[ . ]

Таким образом, в условиях действующих сооружений замена осветлителей коридорного типа на отстойники с распределительным желобом дала ощутимые результаты. При расчетах в практических условиях для повышения надежности сооружений производительность отстойника следует брать выше по сравнению с осветлителями не на 38%, как это имело место в экспериментах, а на 10%.[ . ]

Особенно широко применяются флокулянты совместно с коагулянтами для улучшения качества очистки и увеличения производительности отстойников, осветлителей со взвешенным осадком, фильтров и флотационных машин. Флокулянты вводят в очищаемую воду, поступающую в аппараты первой ступени очистки или на фильтры. Наряду с повышением эффективности очистки от органических и минеральных веществ, удаляются растворимые фосфаты, облегчается последующая очистка сточных вод в аэротенках, биофильтрах, фильтрах с загрузкой песка или ионообменных материалов, адсорберах с активным углем.[ . ]

С такой же скоростью, как и сборно-распределительный лоток, вращается илоскреб, сгребающий осадок в шламовый приямок, расположенный в центре отстойника. Скорость движения илоскреба должна быть такой, чтобы осадок не взмучивался, т. е. 2—3 об/ч. Это ограничивает производительность отстойника. Радиальные отстойники с вращающимся сборно-распределительным устройством рекомендуется применять для отстаивания сточных вод, содержащих не более 500 мг/л взвешенных веществ.[ . ]

Как это видно из табл. 12, пропуск воды через взвешенный фильтр позволяет значительно повышать качество очищенной воды при одновременном увеличении производительности отстойников.[ . ]

На станциях двухступенной очистки природных вод, осуществляющих коагулирование, применение флокулянтов интенсифицирует процесс хлопьеобразования, ускоряет осаждение взвешенных веществ в отстойниках и увеличивает концентрацию взвешенных веществ в осветлителях, что позволяет увеличить производительность сооружений и снизить содержание взвешенных веществ в осветленной воде. Флокулянты позволяют поддерживать установленную производительность отстойников и осветлителей при резком увеличении содержания взвешенных веществ во время паводков и при замедлении процесса коагуляции и образовании рыхлых хлопьев в цветных маломутных водах в зимний период.[ . ]

Для механической очистки производственных сточных вод от взвешенных веществ применяются открытые (безнапорные) и напорные гидроциклоны. Открытые гидроциклоны (рис. 4.10, а) применяются для выделения из сточных вод оседающих и всплывающих веществ. По производительности открытые гидроциклоны существенно превосходят отстойники. Диаметр и высота цилиндрической части гидроциклона от 2 до 6 м. В практике очистки сточных вод металлургической промышленности применяются многоярусные открытые гидроциклоны, которые в 8—10 раз производительнее отстойников.[ . ]

Шахов с сотрудниками, исследуя магнитную обработку воды в присутствии коагулянтов, отметил изменение свойств продуктов гидролиза алюминия и железа: уменьшаются гидратация и -потенциал частиц; на 30—40 % увеличивается сорбционная емкость продуктов гидролиза по отношению к гуминовым веществам. В случае очистки воды от минеральных взвесей повышаются плотность и гидравлическая крупность хлопьев, что способствует возрастанию производительности отстойников и осветлителей со взвешенным осадком, а также снижает мутность осветленной воды. Омагничивание рекомендуют проводить за 10—60 с до ввода коагулянта в очищаемую воду. Скорость воды в рабочем зазоре магнитного генератора составляет 1 м/с, длительность омагничивания 0,6—1 с. Количество знакопеременных магнитных контуров в генераторе равно 4—6. При магнитной обработке расход электроэнергии составляет 5—8 Вт-ч на 1 м3 очищаемой воды. Для интенсификации коагулирования рекомендуют также магнитную обработку раствора коагулянта. Однако магнитная обработка не всегда приводит к положительным результатам.[ . ]

Одним из существенных факторов интенсификации процессов очистки воды от коллоидно-дисперсных веществ является применение флокулян-тов. Они ускоряют хлопьеобразование гидроксидов алюминия и железа, осаждение хлопьев, увеличивают плотность коагулята и степень осветления воды. В осветлителях со взвешенным осадком флокулянты способствуют увеличению содержания частиц во взвешенном слое и уменьшению выноса взвесей из него, что стабилизует работу аппаратов и повышает их производительность. Улучшаются адгезионные свойства коагулированной взвеси и фильтрата (очищаемой воды), увеличивается скорость фильтрования, сокращается расход воды на промывку, повышается грязеемкость фильтров, а также увеличивается производительность отстойников, осветлителей, фильтров, центрифуг и другого оборудования, используемого для разделения жидкой и твердой фаз. При этом значительно расширяется область оптимальных значений pH и сокращается остаточное содержание алюминия и железа в обрабатываемой воде. Применение флокулянтов особенно эффективно при низких температурах очищаемой воды и пониженных значениях pH (кислые сточные воды). В ряде случаев, особенно при обработке флокулянтами малоцветных вод, снижается на 10—40 % расход коагулянтов, возрастает степень осветления и обесцвечивания воды, а также увеличивается примерно в 1,5 раза производительность очистных сооружений.[ . ]

Источник

Отстойники

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в CША, Канады и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию различные отстойники.

Отстойники

Вертикальные отстойники. Общее описание

Аппараты данного типа используются в системах фильтрации бытовых и промышленных стоков с пропускной способностью не выше 25 тыс. куб. метров в сутки. По конструктивному исполнению вертикальные отстойники представляют собой цилиндрические ёмкости с диаметром основания от 3 до 10 м и конической формой днища для сбора осадка. Различают также «ячейковые отстойники» квадратной формы (с размерами стороны от 12 до 14 метров). Донная часть таких отстойников представляет собой конструкцию из четырёх пирамидальных приёмников ила с индивидуальным сливом осадка (отдельно для каждого приёмника).

Различие в конструкции отстойников заключается в расположении входных и отводящих устройств и, следовательно, величины их пропускной способности. Последняя зависит не только от геометрической формы отстойника, но и от коэффициента полноты использования объёма.

Принцип работы: Вертикальный отстойник с боковым впуском работает следующим образом. Сточная вода подаётся в распределительный лоток, смонтированный по периметру отстойника (лоток имеет специальную конструкцию с переменным сечением профиля). Затем через водослив жидкость попадает в кольцевую полость между стенкой отстойника и струенаправляющей перегородкой. Внизу кольцевой полости имеется отражающее кольцо, перераспределяющее поток воды в зону отстоя. Отвод очищенной воды происходит через треугольный водослив (расположенный с двух сторон) в круговой сборный лоток. При этом лёгкие вещества (жир, масло и пр.) с поверхности воды удаляются через расположенную в кольцевой полости воронку.

Вертикальный отстойник с периферическим выпускным устройством. Чертеж и расчеты (диаметра отстойника)

Размеры вертикальных первичных отстойников можно определить из приведённого выражения:

Где R – радиус отстойника, м
Q – величина расхода шламовых вод, м 3 /ч
k – коэфф. объёмного использования (для отстойников с центральной впускной системой k принимается равным 0,35; при периферическом впуске воды, а также восходяще-нисходящем потоке k = 0,65-0,7)
υ_ОС – быстрота осаждения загрязнений, м/с.

Для отстойников с восходяще-нисходящим потоком величину радиуса R следует увеличивать в 1,4 раза.

При расчёте отстойников с периферической впускной системой, принимаемый начальный радиус не должен превышать 5-ти метров. Размеры кольцевой зоны рассчитываются следующим образом:

где υ_вх – априорная скорость входа воды в рабочую зону (принимается порядка 5-7 мм/с).

Принимаемое значение глубины отстойника должно составлять — 8·δ; глубина направляющей стенки – 0,7·Н; ширина отражающего кольца составляет 2·δ. Входная скорость потока в распределительный лоток (и скорость течения жидкости внутри него) должна составлять 0,4-0,5 мм/с. Размер внутренней перегородки в кольцевом лотке для сбора воды равняется 0,5·R; значение удельной нагрузки на треугольный водослив – 6 л/(с·м).

Конфигурация илосборной части отстойников должна иметь наклонные стенки с углом не менее 50-ти градусов.

При известной производительности (Q) и потребному времени отстаивания (τ), вертикальные отстойники рассчитываются достаточно легко.

Рабочий объём агрегата вычисляется по формуле:

Высота рабочей области Н находится из выражения (в м):

где υ – скорость течения шламовых вод внутри отстойника (принимается в диапазоне 0,2-0,3 мм/с).

Площадь рабочего сечения составляет:

а диаметр отстойника может быть вычислен как:

где f_ц.т. – площадь рабочего сечения центрального трубопровода:

где υ_ц.тр. – скорость течения шламовых вод в центральном трубопроводе, которую принимают не более 300 мм/с.

Располагая вычисленными значениями D_отс и Н, легко подобрать подходящий типовой отстойник из стандартного ряда.

Производительность отстойников. Поверхность осаждения

V_o – количество жидкой фазы, которая находится в суспензии (м 3 /час).
V₁ – количество осветленной жидкости в суспензии (м 3 /час)
V₂ – количество жидкой фазы в осадке (м 3 /час).
x₀ – концентрация суспензии до того, как она отстаивалась (кгс сухого осадка на 1 кгс жидкости).
x₂ – концентрация осадка (кгс сухого вещества на 1 кгс жидкости в осадке).
ω₂ – скорость осаждения (м/сек).
F_o – площадь сечения резервуара или поверхность осаждения (м 2 ).
γ₁ – удельный вес жидкости (кгс/м 3 ).
τ – время отстаивания (ч).

В том случае, если потери жидкости отсутствуют, соблюдается равенство:

Если жидкость после осветления располагается слоем (как показано на рисунке выше) с высотой h, то для выражения производительности (м 3 /час) отстойника используйте уравнение:

При этом продолжительность отстаивания τ при известной высоте слоя жидкой фазы зависит от скорости осаждения частиц ω_о:

Если подставить τ в предыдущее уравнения, то получается:

Таким образом, можно найти производительность отстойника, которая не зависит от его высоты, а зависит исключительно от поверхности отстойника и скорости осаждения частиц. Поэтому современные отстойники обладают большой площадью сечения, а их высота невелика.

Поверхность осаждения (м 2 ), необходимая для получения V₁ (м 3 /час) осветленной жидкости, если известны концентрации х_о и х₂, можно найти, использовав формулу:

Радиальные отстойники. Описание, конструкция и преимущества

Данный тип является разновидностью вертикальных отстойников. Их высота составляет всего 0,1-0,15 метров, диаметр – 16-100 метров. Они применяются для осветления сточных вод, имеющих высокую степень мутности, а также для очистки промышленного водоснабжения. Вода подается в центральную часть радиального отстойника, а слив очищенной воды происходит через круговое отверстие, расположенное в верхней части аппарата. Осадок, осевший на дно, собирается с помощью вращающихся скребков.

Радиальные отстойники используются на таких очистных сооружениях, производительность которых более 20 тыс. м 3 в сутки. Радиальные отстойники удаляют около 50% взвешенных веществ.

Отстойники данного типа используются в системах фильтрации шламовых вод с расходом от 20 тыс. куб. метров в сутки. В сравнении с агрегатами горизонтального типа, радиальные отстойники имеют:

• более простую конструкцию;
• высокую надёжность работы;
• повышенную экономичность;
• возможность работать в сооружениях с высокой производительностью.

В канализационных системах встречаются отстойники с тремя типами впускных систем:

• центральной;
• периферийной;
• с центробежными сборными распределителями.

Наиболее часто используются отстойники с центральной подачей жидкости. Для агрегатов данного типа характерной особенностью является централизованная подача фильтруемых вод снизу (по специальной трубе). В то время как отвод осветлённой жидкости осуществляется в круговой канал сквозь лоток и треугольные водосливы.

Как правило, первичные радиальные отстойники оснащаются иловыми скребами, перемещающими выпадающий осадок по направлению к центральному приёмнику ила, откуда он может откачиваться насосами или выдавливаться массой поступающей жидкости. Лёгкие фракции, всплывающие и скапливающиеся на поверхности, удаляются в поплавки-жиросборники, опускаемые под воду специальным устройством при подходе иловых скребков.

Вторичные отстойники оборудуются вращающимися илоотсосами для сбора лёгкого осадка (так называемого активного ила и т.п.). Осадок удаляется прямо из слоя жидкости под статическим напором без перемещения в илоприёмник. Число оборотов иловых скребков и илососов составляет 0,8-3 ч -1 .

В процессе расчёта величина радиуса отстойника определяется из выражения (1.1), где коэфф. k = 0,45. Величина диаметра берётся не ниже 18 м; величина отношения диаметра к толщине проточной части – от 6 до 12 (для промышленных стоков – до 30); глубина проточной части – 1,5-5 м. Расположение нейтрального слоя устанавливается на уровне 0,3 м; для вторичного отстойника следует учитывать глубину слоя ила (в диапазоне 0,3-0,5 м). Нагрузка на передний край треугольного водослива не должна быть выше 10 л/(с·м).

Тонкослойные отстойники

Тонкослойные отстойники применяются для эффективного отделения тонкодисперсных примесей. Их сравнительно небольшая глубина позволяет осветлять жидкости за 4-10 минут нахождения фильтрата в рабочей зоне. При этом габариты агрегатов значительно ниже, чем у отстойников других конструкций. Кроме того, тонкослойные отстойники могут свободно устанавливаться в замкнутых помещениях. Простая конструкция и доступные материалы позволяют изготавливать отстойники данного типа на любом производстве. Дополнительным преимуществом в эксплуатации является отсутствие надобности в «расходных материалах» и прочих комплектующих.

Конструкция тонкостенных отстойников выполнена в виде неглубоких (порядка 0,2-0,3 м) резервуаров со специальными вставками в виде трубчатых ферм или полок. Такие вставки носят название «дренов» и устанавливаются наклонно – для обеспечения естественного сваливания осаждаемого шлама к сборной ёмкости. В системах с расходом шламовых вод от 100 до 10 тыс. куб. метров в сутки применяются отстойники с небольшим наклоном трубчатых вставок. Крутонаклонные отстойники (с углом установки труб порядка 45-60 град.) используют в очистных системах с расходом до 170 тыс. куб. метров в сутки.

Тонкослойные отстойники способны значительно интенсифицировать процесс осаждения, а также в среднем на 25% увеличить эффект осветления и на 60% снизить площадь застройки под отстойник. Также к их преимуществам относятся устойчивость к изменениям температуры воды, концентрации загрязнений, а также устойчивость работы даже при сильных колебаниях расходов очищаемой воды.

Принцип тонкослойного отстаивания применяется при реконструкции уже работающих отстойников разного типа для увеличения их производительности. Данный принцип считается наиболее экономичным, а иногда вообще единственно возможным, если учитывать стесненные условия работающих очистных сооружений, особенно при отсутствии возле них свободных земельных площадей. Таким образом, реконструкция сооружений может быть произведена в очень короткие сроки, так как переоборудование очистных сооружений в тонкослойные отстойники не нуждается в сложных и долгих строительных работах. Все сводится лишь к установке блоков тонкослойных элементов в отстойной зоне.

Такие элементы могут быть изготовлены из гибких материалов, а также материалов достаточной жесткости. Для того чтобы обеспечить сползание взвеси в осадочную часть отстойника, которая оседает на поверхности тонкослойного отстойника, его элементам придается наклон к горизонту, составляющий порядка 55-60 градусов. Тонкослойные элементы отстойника изготавливаются в виде гофрированных или плоских полок, а также в виде труб круглого, прямоугольного или квадратного поперечного сечения.

Данным метод наиболее эффективен для очистки цветных вод, имеющих небольшую или среднюю мутность. Из-за того, что время пребывания воды в тонкослойных отстойниках достаточно малое, необходимо обеспечить равномерное распределение потока воды между всеми элементами, а также равномерное смешивание воды с реагентом (в случае его применения) и создания необходимых условий для процесса хлопьеобразования.

Плохая работа смесителей в обычных отстойниках может быть компенсирована благодаря длительному пребыванию воды в отстойнике, но в тонкослойных отстойниках такой вариант невозможен.

Схемы трубчатых отстойников

Многочисленные исследования доказали, что естественное (под действием гравитации) разделение тонкодисперсных взвесей протекает значительно интенсивней в замкнутом объёме элементов, наклонённых в горизонтальной плоскости под 45-60 град., чем в открытых лотках. Так как турбулентный поток увеличивает «несущую» способность жидкости, внутри отстойника организуется ламинарное течение шламовых вод – для повышения степени их осветления.

На рисунке выше изображена конструкция тонкостенного трубчатого отстойника. Основным рабочим органом является трубка длиной порядка 60-100 см и Ø 2,5-5 см. Сечение трубки может быть квадратным, в форме шестиугольника, ромба и т.п.

Для отстойников зарубежного производства характерно изготовление в виде стандартизированных блоков из пластика (ПВХ или полистирола). Стандартные блоки имеют длину, ширину, высоту порядка 3 м, 0,75 м, 0,5 м соответственно. Величина поперечного сечения трубок – 5 х 5 см. Нормированные размеры облегчают монтаж блоков внутрь имеющихся отстойников любого типа (в том числе радиальных, горизонтальных и вертикальных).

Тонкослойные пластинчатые отстойники включают в себя пакет наклонных полок. Вдоль их плоскости движется жидкость, при этом твёрдые частицы задерживаются на пластинах и скатываются в шламосборники.

В зависимости от конфигурации движения фильтруемой воды внутри отстойника, а также способа выпадения осадка, различают:

• отстойники прямоточного типа (течение жидкости и выпадающего осадка сонаправлены);
• противоточные отстойники (со встречным перемещением жидкости и шлама);
• перекрёстные (где течение жидкости организовано перпендикулярно вектору выпадения осадка).

Необходимо заметить, что наиболее широкое распространение имеют противоточные отстойники (ввиду их большей производительности).

На рисунке ниже представлен тонкостенный отстойник. Для основного режима работ этого агрегата (т.е. при скорости потока 4-7 мм/с и фильтрации в межполочном пространстве в течение 20-25 мин) достигается стабильное осветление не ниже 93-95% (при концентрации твёрдой фазы в исходной взвеси 4-12 мг/л). Для эффективной очистки коагулированной воды применяются полочные напорные тонкостенные отстойники с пребыванием воды в зоне очистке до 10 мин.

Тонкослойный отстойник

Классификация тонкослойных отстойников осуществляется по ряду признаков:

• конструктивному – по виду наклонных блоков (в виде трубок или полок-дренов);
• функциональному – работа в циклическом или непрерывном режиме;
• характеру взаимного перемещения фильтруемой воды и шлама (прямоточные, противоточные, комбинированные).

По типу поперечного сечения труб различают прямоугольные, квадратные, в виде шестиугольника или круглые секции.

Зазор между отдельными трубками (полками) h₀ обычно составляет 50-150 мм, рабочая длина варьируется в пределах от одного до двух метров.

Расчёт конструкции тонкослойных отстойников заключается в определении геометрических параметров (длины, ширины и высоты водоведущего канала) – при заранее известном расходе фильтруемых вод Q (м 3 /с), концентрации твёрдых частиц во взвеси (до и после фильтрации) и химсвойствах примесей.

Величина площади поперечного сечения в межслойном пространстве (м 2 ) определяется как:

Расчет вертикальных (радиальных) отстойников

В инженерных расчётах основным показателем отстойника выступает площадь поверхности осаждения Р (м 2 ), вычисляемая по формуле:

где К_З – коэфф. запаса для учёта неравномерности распределения фильтруемой взвеси по всей поверхности осаждения, а также учитывающий вихреборазование и прочие факторы в реальных условиях производства (в выполненных конструкциях К_З=1,3-1,35); G_см – расход фильтруемых взвешенных частиц по факту, кг/с; ρ_осв – плотность осветлённого фильтрата, кг/м 3 ; v_ос – скорость выделения твёрдых компонентов взвеси, м/с; х_см, х_ос, х_осв – концентрация твёрдых частиц в фильтруемой взвеси, осадке и осветлённом фильтрате соответственно, масс. доли.

Общая высота отстойника радиального типа складывается из трёх величин:

где h₁ – высота зоны свободного осаждения, м;
h₂ – высота зоны сгущения, м;
h₃ – высота зоны расположения лопастей, м.

Чтобы не допустить перемешивания у поверхности, зону свободного осаждения принимают h₁=0,45-0,75 м. При этом более высокие значения принимают для сильно концентрированных взвесей с отношением твёрдой фазы к жидкой Т:Ж > 1:10.

С учётом непрерывности удаления шлама из отстойника, высота зоны сгущения составит:

где g_т.ос – количество твёрдой фазы, приходящейся на единицу площади днища отстойника за время от осаждения до выгрузки, кг/м 2 ;
С_ос – концентрация твёрдой фазы в осадке (объёмная плотность), кг/м 2 .

Из определения следует:

где G₁ – производительность по твёрдой фазе осадка, кг/ч; τ – время пребывания осадка на днище от осаждения до выгрузки (обычно принимается τ=1ч).

Объёмная плотность осадка:

где Δ_С – относительная масса взвеси.

Относительная масса взвеси:

где Δ_Т= ρ_Т / ρ_Ж – относительная масса твёрдой фазы;
n=Т/Ж – величина разбавления в зоне сгущения.

Подставляя уравнения (1.12) и (1.13) в формулу (1.11), получим:

Высоту расположения лопастей мешалки можно определить, исходя из величины наклона лопастей (приблизительно 0,146 м на 1 м длины). Таким образом,

где D – диаметр отстойника, м.

Горизонтальные отстойники

Горизонтальные отстойники применяются на станциях по очистке сточных вод, имеющих пропускную способность более 15 тыс. м³/сут.

Наиболее распространенными являются отстойники с прямоугольной формой. В начале таких отстойников устраиваются иловые приямки в 1-2 ряда. Также в сооружении устанавливаются скребковые механизмы, часто тележечного или ленточного типа, которые перемещают осадок к иловым приямкам. Из них осадок удаляется с помощью насосов, гидроэлеваторов, грейферов или под действием гидростатического напора. Легкий осадок, такой, например, как активный ил, удаляется без сгребания эрлифтными установками.

Впускные и выпускные устройства выполняются таким образом, чтобы поток воды равномерно распределялся по всей площади живого сечения отстойника. Вода впускается через свободный водослив, расположенный во фронтальной части отстойника. При этом устраивается направляющая полупогружная перегородка в начале резервуара. Отвод воды осуществляется через водосборные лотки, установленные в торце отстойника. Перед лотками устраиваются полупогружные стенки, которые задерживают всплывающие загрязнители.

Проточная часть отстойника имеет глубину 1,5-4 м, длина – больше глубины в 8-12 раз (или в 20 раз при работе с производственными сточными водами). Ширина отстойника зависит от того, каким способом удаляется осадок и составляет обычно 6-9 м. На станциях биологической очистки ширина отстойника рассчитывается в зависимости от ширины аэротенка. Днище резервуара должно иметь уклон к приямку как минимум 0,005. При расчетах высоту нейтрального слоя над поверхностью осадка принимают равной 0,3 м, для вторичных отстойников учитывают глубину слоя ила, равную 0,3-0,5 м. Скорость потока сточных вод считается равной 5-10 мм/с.

Длина отстойника может быть найдена по формуле:

где L – длинна отстойника, м;
υ – скорость движения жидкости в отстойнике, м/с;
H – глубина отстойника, м;
ω_ос – скорость осаждения частиц в отстойнике, м/с.

В свою очередь скорость осаждения частиц может быть найдена по формуле:

где ω_ос – скорость осаждения частиц в отстойнике, м/с;
d_т – минимальный эквивалентный диаметр осаждаемых частиц, м;
ρ_т – кажущаяся плотность частиц, кг/м 3 ;
g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с 2 ;
μ_ж – динамическая вязкость жидкости, Па·с.

Расчет горизонтальных отстойников

Отстойники используются для осветления, то есть разделения воды и дисперсных загрязнителей. В зависимости от типа загрязнений и поставленных задач наряду с классическими отстойниками используются сгустители и классификаторы, позволяющие интенсифицировать процессы очистки стоков. Конструктивные решения для сгустителей и классификаторов абсолютно идентичны – различия касаются методик расчета осаждения взвешенных частиц.

Сгустители рассчитываются по скорости осаждения наиболее мелкой взвеси в стоках, а расчет классификаторов ориентирован на вещества, которые должны быть отделены в первую очередь. Для расчета поверхности осаждения отстойников используются следующие исходные данные:

• Запас поверхности для учета неравномерности распределения обрабатываемой суспензии – выражается коэффициентом;
• Расход обрабатываемой суспензии в кг/сек;
• Плотность осветленной жидкости;
• Гравитационная (свободная) скорость осаждения частиц взвеси в м/сек.

Формулы расчета каждого параметра приведены. Для активизации процесса очистки отстойники оборудуются гребковыми мешалками непрерывного действия. За счет использования центробежной силы ускоряется осаждение взвеси.

Поверхность осаждения, являющаяся основной расчетной величиной отстойников, находится по формуле:

где K_p – коэффициент запаса поверхности,
G_см – массовый расход исходной суспензии, кг/с;
ρ_ост – плотность осветленной жидкости, кг/м 3 ;
ω_ст – скорость осаждения частиц суспензии, м/с;
х_ос – концентрация твердых частиц в осадке, масс. доли;
х_см — концентрация твердых частиц в исходной смеси, масс. доли;
х_осв — концентрация твердых частиц в осветленной жидкости, масс. доли.

Источник