27. Виды отстойников для очищения сточных вод

Отстойник - технологическое оборудование для очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов. Отстойники применяются для очистки воды в системах гидроузлов и ирригационных сооружений, водоснабжения, канализации, а также для очистки масел, бензина и т. п. в машинах и технологических установках.

В зависимости от назначения отстойников в технологической схеме очистной станции они подразделяются на первичные и вторичные. Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными — отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку. Первичные отстойники предназначены для осветления воды, прошедшей песколовку и направляемой на биологическую очистку или в водоем. Первичный отстойник служит для выделения из сточной воды всплывающей нефти и нефтепродуктов, а также для осаждения тяжелых нефтепродуктов и основной массы механических примесей. Предварительно очищенная в первичном отстойнике сточная вода обычно самотеком поступает в нефтеловушку. Первичные отстойники, предназначенные для удаления из сточной жидкости грубо дисперсных минеральных примесей н части органических загрязнений, находящихся во взвешенном состоянии и способных осаждаться под действием силы тяжести, могут быть вертикальными с центральным впуском воды или горизонтальными, в зависимости от местных условий. Вторичные отстойники служат для отделения активного ила от очищенной сточной воды. Активный ил из вторичных отстойников после аэротенков следует удалять непрерывно под гидростатическим давлением. Вторичные отстойники служат для улавливания активного ила, выносимого из аэротенков, или биологической пленки с биофильтров. По режиму работы различают отстойники периодического действия, или контактные, в которые сточная вода поступает периодически, причем отстаивание ее происходит в покое, и отстойники непрерывного действия, или проточные, в которых отстаивание происходит при медленном движении жидкости. В практике очистки сточных вод осаждение взвешенных веществ производится чаще всего в проточных отстойниках. Контактные отстойники применяют для обработки небольших объемов сточных вод.

По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные; разновидностью горизонтальных являются радиальные отстойники. В горизонтальных отстойниках сточная вода движется горизонтально, в вертикальных — снизу вверх, а в радиальных — от центра к периферии.

К числу отстойников относят и так называемые осветлители. Одновременно с отстаиванием в этих сооружениях происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных веществ.

Выбор типа, конструкции и числа отстойников должен производиться на основе технико-экономического их сравнения с учетом местных условий.

Основными условиями эффективной работы отстойников являются: установление оптимальной гидравлической нагрузки на одно сооружение или секцию (для данных начальной и конечной концентраций сточной воды и природы взвешенных веществ); равномерное распределение сточной воды между отдельными сооружениями (секциями); своевременное удаление осадка и всплывающих веществ.

Для увеличения эффективности осадкообразования в сточную воду добавляют различные флокулянты, способствующие росту скорости осаждения взвешенных веществ.

Горизонтальный отстойник представляет собой прямоугольный в плане резервуар, разделенный на несколько отделений . Обычно строят два или несколько параллельно работающих отделений отстой-пика, чтобы при чистке или ремонте одного из них не выключать из работы все сооружения.

Вертикальный отстойник представляет собой круглый в плане резервуар с коническим днищем. Сточная вода подводится к центральной трубе и спускается 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 воды выпадают грубодисперсные примеси, плотность которых больше плотности сточной воды. Для лучшего распределения воды по всему сечению отстойника и предотвращения взмучивания осадка опускающейся водой центральную трубу делают с раструбом, ниже которого устанавливают отражательный щит.

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. Радиальные отстойники применяют при расходах сточных вод более 20 тыс. м³/сут. Эти отстойники по сравнению с горизонтальными имеют некоторые преимущества: простота и надежность эксплуатации, экономичность, возможность строительства сооружений большой производительности. Недостаток - наличие подвижной фермы со скребками. Осветлитель с естественной   аэрацией   представляет  собой вертикальный отстойник с внутренней камерой флокуляции .

Рассмотрим основные виды отстойников.

Статические отстойники. Нефтетранспортные предприятия (нефтебазы, нефтеперекачивающие станции) оборудуют различными отстойниками для сбора и очистки воды от нефти и нефтепродуктов. Для этой цели обычно используют стандартные стальные или железобетонные резервуары (отстойники), которые могут работать в режиме резервуара-накопителя, резервуара-отстойника или буферного резервуара-отстойника в зависимости от технологической схемы очистки сточных вод.

Динамические отстойники. Отличительная особенность динамических отстойников заключается в отделении примеси, находящейся в воде, при движении жидкости. В динамических отстойниках или отстойниках непрерывного действия жидкость движется в горизонтальном или вертикальном направлении, отсюда и отстойники подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Вертикальный отстойник представляет собой цилиндрический или квадратный (в плане) резервуар с коническим днищем для удобства сбора и откачки осаждающегося осадка. Движение воды в вертикальном отстойнике происходит снизу вверх (для осаждающихся частиц).

Тонкослойные отстойники.Чем больше высота отстойника, тем больше необходимо времени для всплытия частицы на поверхности воды. А это, в свою очередь, связано с увеличением длины отстойника. Следовательно, интенсифицировать процесс отстаивания в отстойниках обычных конструкций сложно. С увеличением размеров отстойников гидродинамические характеристики отстаивания ухудшаются. Чем тоньше слой жидкости, тем процесс всплытия (оседания) происходит быстрее при прочих равных условиях. Это положение привело к созданию тонкослойных отстойников, которые по конструкции можно разделить на трубчатые и пластинчатые.

Трубчатые отстойники.Рабочий элемент трубчатого отстойника — труба диаметром 2,5-5 см и длиной около 1 м. Длина зависит от характеристики загрязнения и гидродинамических параметров потока в отстойнике. Применяют трубчатые ) иотстойники с малым (10 ) наклоном труб.большим (до 60 Отстойники с малым наклоном трубы работают по периодическому циклу: осветление воды и промывка трубок. Эти отстойники целесообразно применять для осветления сточных вод с небольшим количеством механических примесей. Эффективность осветления в таких отстойниках составляет 80-85%.

Пластинчатые отстойники. Пластинчатые отстойники состоят из ряда параллельно установленных пластин, между которыми движется жидкость. В зависимости от направления движения воды и выпавшего (всплывшего) осадка, отстойники делятся на прямоточные, в которых направления движения воды и осадка совпадают; противоточные, в которых вода и осадок движутся навстречу друг другу; перекрестные, в которых вода движется перпендикулярно к направлению движения осадка. Наиболее широкое распространение получили пластинчатые противоточные отстойники.Дстоинства трубчатых и пластинчатых отстойников — их экономичность вследствие небольшого строительного объема.