Типы осветлителей со взвешенным осадком. Конструкция.методика расчета

Горизонтальные отстойники. Область применения.

Горизонтальные отстойники Горизонтальный отстойник представляет собой резервуар, имеющий в плане форму вытянутого прямоугольника. Обычно строят два или несколько параллельно работающих отделений отстойника, чтобы при чистке или ремонте одного из них не выключать из работы все сооружение.
Элементарная теория расчета горизонтальных отстойников основывается на следующих предположениях;
1) скорости движения воды в отстойнике во всех точках какого либо его поперечного сечения одинаковы;
2) скорость оседания взвешенных частиц равномерна в продолжение всего процесса их осаждения.

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.

Горизонтальные отстойники в отечественной практике рекомендуется применять при мутности до 1500 мг и цветности 120 град обрабатываемой воды и при производительности водоочистного комплекса не менее 30 тыс. м3/сут.

Вертикальные отстойники. Область применения.

Вертикальные отстойники Вертикальные отстойники представляют собой цилиндрические или квадратные в плане резервуары с коническим днищем.
Сточная жидкость подводится к центральной трубе и опускается по ней вниз. При выходе из нижней части центральной трубы она меняет направление движения и медленно поднимается вверх к сливному желобу. При этом из сточной жидкости выпадают не растворенные вещества, удельный вес которых больше удельного веса жидкости. Равномерность распределения сточной жидкости по поперечному сечению отстойника зависит от многих условий: от скорости движения жидкости в центральной трубе и собственно отстойнике, от соотношения глубины и диаметра отстойника, высоты слоя воды, расположенного ниже центральной трубы , и т.п. Однако они имеют и ряд недостатков, из которых можно отметить:
а) большую высоту , что повышает стоимость их строительства, особенно при наличии грунтовых вод;
б) большое число отстойников, так как диаметр их не превышает 10 м.

Вертикальный отстойник -- круглый в плане и в очень редких случаях квадратный железобетонный (реже стальной) резервуар значительной глубины, в котором обрабатываемая вода движется вертикально -- снизу вверх. В отечественной практике вертикальные отстойники рекомендуется использовать при мутности и цветности обрабатываемой воды до 1500 мг/л и до 120 град и при производительности водоочистного комплекса до 5000 м3/сут.

Радиальные отстойники

Радиальный отстойник представляет собой круглый в плане ре­зервуар. Сточная вода подается в центр отстойника снизу вверх и движется радиально от центра к периферии. Особенностью гид­равлического режима работы радиального отстойника является то, что скорость движения воды изменяется от максимального его значения в центре отстойника до минимального у периферии. Плавающие веще­ства удаляются с поверхности воды в отстойнике подвесным устройст­вом, размещенным на вращающейся ферме, и поступают в приемный бункер или в сборный лоток.Выпадающий осадок с помощью скребков, укрепленных на подвиж­ной ферме, сдвигается в приямок отстойника. Частота вращения под­вижной фермы 2—3 ч-1; вращение осуществляется с помощью перифе­рийного привода с тележкой на пневмомашине. Осадок удаляется по трубопроводу с помощью плунжерных и центробежных насосов, уста­новленных в расположенной рядом насосной станции. Всплывающие ве­щества отводятся в жиросборник.Осветленная вода поступает в круговой сборный лоток через один или через оба его борта, являющихся водосливами. В целях обеспечения более надежного выравнивания скорости движения воды на выходе из отстойника водосливы сборных лотков выполняют зубчатыми. Нагрузка на 1 м водослива не превышает 10 л/с.

В целях повышения эффективности работы отстойников помимо увеличения продолжительности отстаивания применяют ряд дополнительных мер:
а) добавление к сточным водам химических реагентов коагулянтов, способствующих свертыванию коллоидов и укрупнению плохо оседающих мелких примесей,
б) добавление хорошо оседающих взвешенных веществ, в частности активного ила, выполняющего роль сорбента и биокоагулянта;
в) предварительную аэрацию сточных вод, способствующую флокуляции (хлопьеобразованию и укрупнению) находящихся в сточной жидкости мельчайших не растворенных примесей.

Радиальные отстойники применяют в качестве как первичных, так и вторичных. Отношение диаметра

отстойника к его глубине у перифе­рийного водосборного лотка принимают от 6 до 12. Отстойники задер­живают до 60% взвешенных веществ. Радиальный отстойник (рис. 8.5) -- круглый в плане железобетонный резервуар, высота которого невелика по сравнению с его диаметром. Вода в отстойнике движется от центра к периферии в радиальном направлении, близком к горизонтальному. СНиП рекомендует использовать радиальные отстойники при обработке высокомутных вод и в системах оборотного водоснабжения.

типы осветлителей со взвешенным осадком. Конструкция.методика расчета

По принципу отстаивания работают осветлители со слоем взвешенного осадка. Они применяются при повышенном содержании в сточных водах труднооседающих веществ. В результате совмещения процессов осаждения, хлопьеобразования и фильтрации сточной воды через слой взвешенного осадка эффективность очистки достигает 70 %.

Осветлитель со слоем взвешенного осадка 1 - осветлитель; 2 - водосборный желоб;3 - осадкоуплотнитель

Имеются конструкции осветлителей как с предварительной коагуляцией и агрегацией вод, так и без них, с совмещением этих процессов в одном аппарате. Воду, обработанную коагулянтами, подают в нижнюю часть осветлителя. Равномерно распределяясь по его площади, она поднимается вверх до тех пор, пока скорость выпадения частиц не станет равной скорости восходящего потока (сечение I-I). При этом образуется слой взвешенного осадка, через который фильтруется осветляемая вода. Происходит прилипание частиц взвесей к хлопьям коагулянта, за счет чего увеличивается объем взвешенного слоя. Для поддержания постоянной высоты слоя осуществляется непрерывный принудительный отсос избыточного осадка в осадкоуплотнитель. Осветленная вода поступает в желоб, откуда направляется на дальнейшую очистку.

Образование и уплотнение осадка осуществляется в условиях непрерывного поступления взвесей. При этом происходит: 1) стесненное осаждение частиц с образованием из них сплошной пространственной структуры, уменьшением ее объема из-за сжатия пустот между частицами; 2) уплотнение хлопьевидных частиц осадка с удалением воды, заключенной в ячейках хлопьев; 3) сжатие хлопьев. Последний процесс наиболее медленный и поэтому лимитирует уплотнение осадка в целом.

Конструкции осветлителей весьма разнообразны и отличаются: 1) по форме рабочей камеры (круглая или прямоугольная); 2) наличию или отсутствию дырчатого днища под слоем взвешенного осадка; 3) способу удаления избыточного осадка (естественный и принудительный); 4) конструкции и месту расположения осадкоуплотнителей (встроенные, выносные). Наиболее проста конструкция осветлителя коридорного типа с вертикальным осадкоуплотнителем и принудительным отсосом осадка (рис.12.16).

осветлитель коридорного типа

1 - камера осветления; 2 - осадкоуплотнитель; 3 - поступление воды; 4 - сборные желоба осветленной воды; 5 - сбор осветленной воды; 6 – осадкоотводящие окна; 7 - отвод уплотненного осадка

Он представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар, разделенный вертикальными перегородками на три коридора - две камеры осветления и осадкоуплотнитель. Сечение, в котором скорость восходящего потока становится равной 2 мм/с, условно определяет нижнюю границу взвешенного слоя. Нижняя кромка осадкоотводящих окон дает верхнюю расчетную границу взвешенного слоя.

В отечественной практике применяется осветлитель с естественной аэрацией (или отстойник-осветлитель), представляющий собой вертикальный отстойник с внутренней камерой флокуляции

Отстойник-осветлитель 1 - камера флокуляции; 2 - отстойная зона; 3 - сбор осветленной воды; 4 - центральная труба; 5 - лоток для отвода плавающих веществ; 6 - трубопровод для удаления осадка

В камере флокуляции происходит эжекция воздуха, частичное окисление органических веществ, хлопьеобразование и сорбция загрязнений. В отстойной зоне вода проходит через слой взвешенного осадка, где задерживаются мелкодисперсные примеси. Объем камеры флокуляции должен обеспечить 20-минутное пребывание в ней воды.