Отстойники

Отстойники (рис. 4 и 5) предназначены для осаждения взвеси в воде. Обычно применяют отстойники двух типов:

· горизонтальные, применяемые при реагентном методе обработки воды, если производительность станции превышает 30000 м³/сут.;

· вертикальные, применяемые при реагентном способе обработки воды, если производительность станции не превышает 3000 м³/сут.

В отстойниках всех типов осаждение взвеси происходит под действием силы тяжести. При этом скорость движения потока воды должна составлять от 0,1-0,05 мм/сек, тогда он теряет свою транспортную способность, обусловленную турбулентностью потока. В результате взвеси выпадают в виде осадка. Эффект осветления представляет собой отношение массы выпавшего осадка к массе взвеси, находящейся в воде: р = G/G₀ за время t.

Горизонтальный отстойник - это железобетонный прямоугольный в плане бассейн с прямолинейным движением воды. Он может быть одно- и двухэтажным. Вода, подлежащая осветлению, подводится к одной из торцевых стен отстойника, проходит через дырчатый экран, предназначенный для равномерного распределения по всему живому сечению отстойника, движется вдоль отстойника и отводится по трубам в фильтры. Взвешенное вещество, вследствие малой скорости движения воды, выпадает в осадок. Осадок удаляется путем сброса воды и смыва накопившегося ила, а также механическим или гидравлическим путем.

Рис. 4. Горизонтальный отстойник:

1 – корпус; 2 - подвод воды от смесителя; 3 - отвод воды

из отстойника; 4 и 5 - дырчатые входная и выходная стенки;

6 - зона осветления (осаждения); 7 - зона накопления осадка;

8 - лоток для осадка; 9 - сбросная труба

Суммарная общая площадь горизонтальных отстойников в плане F (м²) определяется по формуле:

, (10)

где Q_р - расчетный расход воды, м³/час;

u₀ - скорость выпадения взвеси, мм/с, u₀ = 0,35-0,5 мм/с;

a - коэффициент, учитывающий взвешивающее влияние вертикальной составляющей скорости потока:

, (11)

где V_ср = ku₀ - средняя скорость движения воды в отстойнике;

k - коэффициент, учитывающий отношение длины отстойника к средней глубине зоны осаждения (табл. 5.2).

Ширина отстойника В (м), определятся по формуле:

, (12)

где Н = 3,0-3,5 м - средняя глубина зоны осаждения;

N - расчетное количество отстойников.

Расчетная длина отстойника L (м) вычисляется как

. (13)

Таблица 2

Значения коэффициентов k и a

Коэффициенты	Значения коэффициентов при отношении длины L к глубине H
k	7,5			13,5
a	1,33	1,5	1,67	1,82

Дырчатые перегородки устанавливают на расстоянии 1,5-2 м от торцовых стенок. Диаметр отверстий в них принимают d = 20-150 мм, а их количество f_отв. определяют расчетом в зависимости от величины расхода и расчетной скорости в отверстиях 0,3 м/с:

. (14)

Дно отстойника без механизированного удаления осадка должно иметь продольный уклон не менее 0,02 в направлении обратном движению воды. Каждый отстойник должен быть разделен продольными перегородками на самостоятельно действующие секции шириной не более 6 м. При количестве секций менее шести следует предусмотреть одну резервную. Горизонтальные отстойники следует проектировать с механическим или гидравлическим удаление осадка.

Рис. 5. Вертикальный отстойник:

1 - подвод воды от смесителя; 2 – сопла; 3 - водоворотная камера;

4 - отвод воды из отстойника; 5 - кольцевой желоб; 6 – корпус;

7 - зона осветления (осаждения); 8 - зона накопления осадка;

9 - сбросная труба; 10 - гаситель

Вертикальные отстойники в виде круглых или квадратных в плане железобетонных резервуаров с цилиндрической трубой и конической или пирамидальной нижней частью, применяются при реагентном методе обработки воды, если производительность водоочистной станции не превышает 3000 м³/сут. Центральная труба выполнена из металла, и служит водоворотной камерой хлопьеобразования. В ее верхнюю часть вода поступает от смесителей по трубопроводу, снабженному соплами, создающими вращение воды. Из камеры вода через гаситель, выполненный из досок в виде решетки с ячейками 0,5´0,5 м и высотой 0,8 м, поступает в зону осаждения. В этой зоне вода движется снизу вверх со скоростью 0,5-0,6 м/с и попадает в кольцевой периферийный желоб, а взвесь осаждается под действием силы тяжести и попадает в зону накопления, из которой удаляется через сбросную трубу. Чистая вода забирается из кольцевого желоба по трубе.

Площадь живого сечения вертикального отстойника состоит из двух площадей:

· площади водоворотной камеры:

, (15)

· площади зона осаждения:

, (16)

где Q_р - производительность станции, м³/час;

t - время пребывания воды в камере отстойника (15-20 мин);

Н - высота камеры хлопьеобразования (3,5-4,5 м);

N - количество отстойников;

b - коэффициент объемного использования отстойника (b=1,3 при D/H=1 и b=1,5 при D/H=1,5);

v_p - расчетная скорость восходящего потока воды (0,1-0,2 мм/с).

Высота зоны осаждения Н = 4-5 м. Отношение диаметра отстойника к высоте зоны осаждения должно находиться в пределах 1-1,5. Осадочная часть вертикального отстойника устраивается с наклонными стенками (a=50-55°). Сброс осадка предусматривается без выключения отстойника из работы. Период работы между сбросами должен быть не менее 6 часов.

Дата добавления: 2015-09-02