Резервуары-отстойники

Очистители классифицируют по расположению в очистных сооружениях и по принципу действия. Также к отдельному типу относят тонкостенные осветлители жидкости.

Расположение в системе очистки стоков

В зависимости от места в технологической схеме очистных сооружений отстойники делят на два типа:

• Первичные

Подготавливают жидкость к переходу на биохимическикий этап обработки, очищая воду от грубодисперсных примесей.

• Вторичные или природоохранные

Располагаются после всех этапов очистки и служат для окончательного отделения активного ила и биологической пленки перед сбросом осветленных стоков в природные водоемы.

Принцип действия

Статический (непроточный). Работа осветлителей делится на три этапа: наполнение, отстаивание до двух суток, опорожнение. Перед опорожнением сначала удаляют всплывшие загрязнения и осадок.
Если в резервуар загрязненные стоки подаются непрерывно, а также осветленная жидкость постоянно выводится, то такие отстойники называют динамическими. Они делятся на три типа:

1. Горизонтальные

Применяются на очистных сооружениях производительностью от 15 до 50 тыс. м³ стоков в сутки.
Горизонтальные отстойники изготавливают прямоугольной формы. Внутреннюю часть емкости разделяют на несколько каналов продольными перегородками. Жидкость поступает в подводящий лоток (1), после которого установлены водосливные перегородки (2) для равномерного распределения стоков. Вода в емкости движется со скоростью 2—4 мм/с в сторону водоотводящего лотка (4). За время ее движения, благодаря воздействию силы тяжести, находящиеся в ней загрязнения опускаются на дно, наклоненное в сторону входной части.
Горизонтальные осветлители требуют периодической очистки. Для этого их сначала выводят из работы. Затем накопившиеся отложения брандспойтами или скребковым механизмом (3) смывают в приямок для сбора ила, откуда они удаляются через трубопровод (5) илососной машиной.

Схема горизонтального отстойника

Минусы:

• сложность монтажа,
• ненадежность скребкового механизма,
• есть зоны, где сложно удалить осадок.

Достоинства: малая глубина, высокий эффект осветления стоков — от 50 до 60 %, возможность использования одного гребного устройства на несколько отделений.

2. Вертикальные

Используют на небольших и средних размеров водоочистных станциях с проходимостью до 15 тыс. м³ жидкости в сутки.
Представляют собой цилиндрический, квадратный или многоугольный резервуар с коническим дном. Вода поступает через подводящий лоток (3) во входной трубопровод (7), расположенный в центре емкости. Под ним установлен отражающий щит (6) для равномерного распределения жидкости в осветлителе. Во время отстаивания, которое длится 1—1,5 часа, тяжелые примеси оседают в иловую камеру (8) и удаляются насосами через трубу (4) 1—2 раза в сутки. Легкие фракции задерживаются полупогруженными кольцевыми перегородками (2). Очищенные сточные воды попадают через кольцевой слив (1) в отводной трубопровод (5).

Схема вертикального очистителя

Преимущества:

• простая конструкция;
• удобство удаления осадка;
• простота в эксплуатации и обслуживании;
• небольшая занимаемая площадь, в отличие от горизонтальных.

Основной недостаток, который не позволяет их использовать на очистных сооружениях большого объема — малая пропускная способность из-за ограниченности диаметра — до 9 м.

3. Радиальные

Используют в системах фильтрации с суточной производительностью свыше 20 тыс. м³ жидкости. В России их изготавливают диметрами до 100 м.
Стоки в радиальных отстойниках подаются через центральную распределительную трубу (1) и движется к периферии, где расположен сборный круговой лоток (2) для осветленной воды. Из лотка очищенные стоки выводятся через трубопровод (3).
В первичном радиальном очистителе осевшие примеси перемещаются скребками (4), установленными на ферме (5) в иловую камеру (6). Оттуда осадок выводится через трубу (7) насосом или под воздействием гидростатического давления. Легкие фракции, всплывающие на поверхность, собираются в бункер, расположенный на периферии на поплавках.
Во вторичных радиальных отстойниках оставшиеся легкие загрязнения удаляются вращающимися илоотсосами прямо из жидкости, без перемещения осажденных веществ в иловую камеру.

Конструкция радиального отстойника

Преимущества:

• надежность;
• высокая производительность;
• простота конструкции;
• легкость эксплуатации;
• экономичность.

Недостаток — высокий градиент скорости в центральной части резервуара-осветлителя, который снижает коэффициент объемного использования.

Тонкослойные отстойники

Имеют округлую или прямоугольную форму и применяются для глубокой и средней очистки стоков на производстве, в системах водоподготовки и водоочистки. Тонкослойные резервуары различают:

По направлению движения жидкости
Выделяют три схемы взаимного перемещения стоков и осадка:

• Противоточные. Осадок, постоянно сползающий с модулей очистки, движется в противоположную от движения жидкости сторону.
• Перекрестные. Осажденные загрязнения движутся поперек очищаемых стоков.
• Прямоточные. Жидкость и осадок движутся в одном направлении.

По типу конструкции очистных модулей
Для удаления из воды взвешенных частиц используют два типа наклонных секций:

1. Трубчатые

Ярусы осветлителей разбиты на отдельные каналы, которые выполнены в виде вертикальных труб. Такая конструкция позволяет слоям жидкости двигаться без перемешивания и пульсаций. Поток воды в очистителе может достигать 20 мм/с, при этом эффективность очистки не снижается и достигает 85 %.
В трубчатые емкости стоки поступают постоянно (при большом угле наклона трубок) или периодически (при малом наклоне).
Минусы трубчатого модуля: высокий расход материалов, быстро загрязняется и трудно очищается.

2. Пластинчатые

Рабочий объем резервуара–отстойника разделяют на слои (ярусы) листами из полимеров, алюминия, стали и других материалов. Листы имеют прямоугольное сечение и могут быть плоскими или гофрированными. Их устанавливают под наклоном параллельно друг другу.
Через очистные модули проходит поток со скоростью от 5 до 10 мм/с. Осадок собирается на пластинах и благодаря наклону стекает в иловый приямок.
Качество удаления взвешенных частиц в стоках зависти от равномерного распределения потока в емкости и угла наклона листов. Он должен быть от 55 до 60°. Если наклон превышает требуемый, то скорость сползания осажденных веществ увеличивается, что приводит к повторному загрязнению потока. Если угол меньше допустимого, то ярусы забиваются и требуют частой очистки.

Эксплуатация и обслуживание отстойников

Эффективность очистки сточных вод зависит от своевременного обслуживания и правильной эксплуатации очистных резервуаров. Для этого необходимо:

• удалять загрязнения не менее двух раз в день;
• обеспечить равномерное распределение жидкости по системе осветлителей;
• контролировать уровень осадков в иловых колодцах;
• соблюдать графики ремонта;
• не допускать превышения расчетной нагрузки, установленной при проектировании резервуаров.