Сооружения механической очистки сточных вод. Отстойники горизонтальные, вертикальные, радиальные

Отстойники горизонтальные, вертикальные, радиальные. Первичные отстойники обычно устраивают перед сооружениями биологической (биохимической) очистки сточных вод, а вторичные — для осветления сточных вод, прошедших очистку.

Направление сточных вод в отстойниках подразделяет их на горизонтальные и вертикальные. Радиальные представляют собой частный случай горизонтальных в том случае, когда движение сточных вод в отстойнике направлено по радиусам из центра к периферии.

Количество примесей, удаляемых первичными отстойниками, зависит от начальной их концентрации и продолжительности отстаивания. Эффективность выпадения взвеси может быть определена в зависимости от скорости выпадения и начальной концентрации взвешенных веществ (табл. 45).

Таблица 45. Эффективность выпадения взвешенных веществ из сточных вод в первичных отстойниках (СНиП II-Г. 6—62).

Эффективность выпадения взвешенных частиц при концентрации их загрязнений свыше 300 мг/л можно определить по графику (рис. 11).

Рис. 11. Графики кинетики выпадения взвеси сточных вод по методу проф. С. М. Шифрина.

Если норма выноса загрязнений из первичных отстойников перед биофильтрами по СНиП II-Г. 6—62 не должна превышать 150 мг/л, то для вторичных отстойников она определяется расчетом исходя из необходимой степени очистки сточных вод по количеству взвешенных веществ, допускаемых для спуска в водоем. При этом продолжительность отстаивания находится в зависимости от допустимой величины выноса.

Продолжительность отстаивания t определяется из уравнения

где H— расчетная глубина отстойника, м;

U0 — скорость оседания, мм/сек.

Необходимый рабочий эффект осветления сточных вод в отстойнике определяется из выражения

где K1 — начальная концентрация сточных вод, по данным анализов, мг/л;

K2 — допустимая концентрация взвешенных веществ осветленных сточных вод, мг/л.

Показатели снижения загрязнений в сточных водах, прошедших очистку на отстойниках [2], составляют по взвешенным веществам 40—50%, ВПК 15—25, бактериальным загрязнениям — 25%. Выбирать тип отстойника (горизонтального, радиального, вертикального) следует на основании технико-экономического сравнения вариантов. При этом СНиП П-Г. 6—62 для применения рекомендуются следующие показатели: горизонтальные отстойники при расходе сточных вод более 15000 м3/сутки, радиальные — более 20000; вертикальные — до 30000 при одиночных отстойниках и до 50000 м3/сутки при многоячейковых отстойниках.

Исходные данные для расчета отстойников по продолжительности отстаивания и скорости движения сточных вод приведены в табл. 46.

Таблица 46. Исходные данные для расчета отстойников (СНиП II-Г. 6—62)

Перед подачей на поля фильтрации сточные воды можно отстаивать 1 ч и при соответствующем обосновании допускается снижать это время до 0,5 ч.

При сбросе сточных вод на поля орошения продолжительность отстаивания может быть уменьшена до 1 ч.

Если сточные воды спускаются в водоем после механической очистки, при соответствующем обосновании допускается увеличение продолжительности отстаивания в отстойниках до 2,0 ч.

Горизонтальные отстойники в плане прямоугольны. Соотношение ширины и длины должно быть не менее 1 : 4. Глубина — до 4,0 м.

Рабочий объем горизонтального отстойника W определяется по формуле

где qмакс — максимальный приток, м3/сек;

t — продолжительность отстаивания, сек;

Площадь живого сечения со можно определить по формуле

где Vмакс — максимально допустимая горизонтальная скорость движения сточных вод в отстойнике равна 7 мм/сек (СНиП II-Г. 6—62).

Длина отстойника L определяется из соотношения

Задаваясь глубиной рабочей части отстойника Я и числом отделений п находим ширину одного отделения по формуле

где b — ширина одного отделения отстойника, м;

n — число отделений отстойника.

Расчет горизонтальных отстойников можно произвести также по нагрузке на единицу площади по формуле

где F — площадь поверхности зеркала воды в отстойнике, м2;

Q — расход сточных вод, м3/ч;

q — расчетная нагрузка сточных вод в пределах от 1,5 до 2 м3 на 1 м2 площади поверхности в 1 ч.

Размеры и объем иловой камеры первичных отстойников зависят от количества выпадающего осадка и времени его накопления между выгрузками. В условиях механизированного удаления осадка объем иловой камеры первичных горизонтальных отстойников принимается из расчета четырехчасового промежутка во времени.

Суточный объем осадка Wcyт можно определить по формуле

где 20 — коэффициент перевода объема сухого вещества к объему его при влажности 95%, при этом удельный вес осадка 1,0;

К — количество взвешенных веществ в поступающих сточных водах, т/сутки;

Э — требуемый эффект задержания взвешенных веществ на отстойниках.

Толщина слоя осадка hосадка в отстойнике определяется по формуле

где t — промежуток времени между очередными выпусками осадка, ч; 24 — часы суток.

Конструктивно горизонтальный отстойник предусматривают с превышением бортов над уровнем жидкости на 0,3 м.

Размеры иловой камеры в плане должны быть не менее 20% площади днища отстойника. Угол наклона стенок иловой камеры 45°.

Общая высота отстойника определяется по формуле

где h — высота проточной рабочей части, м;

h1 —высота нейтрального слоя, м;

h2— высота иловой части, м;

h3 — запас по высоте борта отстойника над уровнем воды, м.