2.3. Сооружения и аппараты для осаждения примесей из сточных вод

2.3.1.2.

Отстойники для сточных вод

Отстойник является основным сооружением механической очистки сточных вод. Отстойникиприменяются для задерживаниянерастворенных загрязнений.

По назначению отстойники бывают:

Первичные (устраиваемые перед сооружениями биологической или физико-химической очистки);

Вторичные (устраиваемые после сооружений для биологической очистки для отделения очищенной воды от активного ила).

По характеру движения воды (по конструктивным признакам) отстойники делятся на три вида:

Горизонтальные;

Вертикальные;

Радиальные.

Разновидностью отстойников являются также:

Двухъярусные отстойники;

Осветлители-перегниватели.

В них происходитосветление сточной жидкости и одновременноперегнивание выпавшего осадка.

Первичные отстойникиприменяют для выделения из сточных вод нерастворимых веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность. Достигаемыйэффект осветленияпо взвешенным веществам составляет40 – 60% при продолжительности отстаивания 1 – 1,5 ч. Процесс также сопровождается одновременнымснижениемвеличиныБПК в осветленной сточной воде на 20 – 40% от исходного значения.

Выбор типаи конструкцииотстойников зависит от количества и состава производственных сточных вод, поступающих на очистку, характеристик образующегося осадка (уплотняемость, транспортируемость) и от местных условий строительной площадки очистных сооружений. В каждом конкретном случае выбор типа отстойников должен определяться в результатетехнико-экономического сравнениянескольких вариантов.Число отстойниковпринимают не менее двух, но и не более четырех.

А)Горизонтальный отстойник применяется для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Он представляет собой прямоугольный в плане железобетонныйрезервуар , разделенный перегородками на несколькоотсеков (не менее двух) для возможности чистки и ремонта.Ширина коридора составляет 3 – 6 м,глубина отстойника колеблется в пределах 1,5 – 4 м,длина отстойника должна в 8 – 12 раз превышать его глубину.

В отстойнике происходит гравитационноеосаждение взвешенных частиц за счет резкого (по сравнению с подводящим каналом) сниженияскорости движения жидкости. Максимальнаяскорость движения воды в горизонтальном отстойнике составляет0,7 мм/с. Их применяют на станцияхпроизводительностью более 15000 м 3 /сут.Продолжительность отстаивания составляет 0,5 – 1,5 ч. За это время основная масса взвешенных веществ выпадает в осадок.Эффективность очисткив горизонтальном отстойнике достигает50 - 60%.

Осадок сгребается в иловый приямок скребковым механизмом и удаляется насосами, гидроэлеваторами, грейферами или под гидростатическим давлением. Угол наклона стенок приямка принимают равным 50 – 60 о. Днище отстойника имеет уклон к приямку не менее 0,005. Горизонтальный отстойник по сравнению с радиальным имеет более высокийрасходжелезобетона на единицу строительного объема.

Применяются также отстойники, оборудованныескребковыми механизмами тележечного или ленточного типа (рис. 2.12), сдвигающими выпавший осадок в приямок. Объемприямка равен двухсуточному (не более) количеству выпавшего осадка. Из приямка осадки удаляют насосами, гидроэлеваторами, грейферами или под гидростатическим давлением. Угол наклона стенок приямка принимают равным 50 - 60°.

Рис. 2.12. Горизонтальный отстойник:

1 - водоподводящий лоток, 2 - привод скребкового механизма,

3 - скребковый механизм, 4 - водоотводящий лоток, 5 - отвод осадка

Сточные воды поступают в отстойники из распределительного аэрируемого лотка, проходят впускной лоток, и отводятся сборным лотком с двусторонним водосливом.Осадок сгребается в иловый приямок скребковым механизмом и удаляется плунжерными насосами. Плавающиевещества собираются скребковым механизмом при обратном ходе и удаляются в конце отстойника через поворотную трубу с щелевидными прорезями. Поступившие в сборный колодец плавающие вещества откачиваются для совместной обработки с осадком.

На рис. 2.13 приведена аксонометрическая схема работы горизонтального отстойника.

Рис. 2.13. Аксонометрическая схема работы горизонтального отстойника

1 – приток сточной воды; 2, 4 – порог для образования ламинарного потока;

3 – труба для удаления жира и пены в жировой колодец; 5 – устройство для сгребания осевшего ила; 6 – выход осветленной воды; 7 – переливная труба; 8 – приямок для сбора ила

Б)Вертикальный отстойник применяется для осветления производственных сточных вод, а также их смесей с бытовыми сточными водами, содержащих грубодисперсные примеси. Он представляет собой круглый или квадратный в плане железобетонныйрезервуар с коническим или пирамидальнымднищем соответственно. Отстойник имеет достаточно большуюглубину (около 7 м), но меньшую по сравнению с горизонтальным отстойником занимаемуюплощадь .Диаметр отстойника колеблется в пределах4 – 9 м. Отстойники просты по конструкции и удобны в эксплуатации,недостатком их является большая глубина сооружений, что ограничивает их максимальный диаметр.

Наиболее распространены отстойники с впуском воды через центральную трубу с раструбом. Сточные воды поступают в центральную круглуютруб у, оканчивающуюсяраструбом и отражательнымщитом , движутся сверху вниз, затем поднимаются покольцевому пространству между центральной трубой и стенкой отстойника. Осаждение происходит в восходящем потоке, скорость которого составляет 0,5 – 0,6 м/с. Интенсивное разделение жидкой и твердой фаз происходит на повороте потока в нижней части отстойника. Высота зоны осаждения – 4 – 5 м. Осветленные воды сливаются через кольцевойводослив в сборныйлоток .

На рис. 2.14 приведен рабочий чертеж вертикального отстойника.

Рис. 2.14. Рабочий чертеж вертикального отстойника

1 – приток сточной воды; 2 – центральная труба; 3 – кольцевой сборный лоток;

4 – иловая труба; 5 – трубопровод осветленной воды; 6 – полупогруженные доски

для обеспечения ламинарности потока

Вертикальный отстойник имеет самый низкийэффект осветления(на 10 – 20% ниже, чем вгоризонтальных отстойниках). Его применяют на станциях небольшойпроизводительности (менее 20000 м 3 /сут).

В)Радиальный отстойник (рис. 2.15) применяется для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Он представляет собой круглый в плане железобетонныйрезервуар большогодиаметра (18 – 60 м) и относительно малойглубины проточной части (1,5 – 5 м). Наибольшее распространение получили отстойники с центральным впуском жидкости.

Рис. 2.15. Радиальный отстойник:

1 - труба для подачи воды; 2 - скребки; 3 - распределительная чаша;

4 - водослив; 5 - отвод осадка

Сточная жидкость подается по центральнойтрубе , расположенной под днищем отстойника. Труба имеет небольшоерасширение для погашения скорости движения жидкости. Сточная вода распределяется по всему объему отстойника с помощью распределительнойчаши . Затем поток движется врадиальном направлении субывающей скоростью от центра к периферии.

При этом происходит выпадениеосадка , который сгребается к центрускребками , подвешенными кферме . Из приямка осадок удаляется насосом или под действием гидростатического давления.Осветленная вода отводится по кольцевому сборномужелобу .Продолжительность отстаивания составляет 1,5 ч. Радиальный отстойник обеспечивает самый высокийэффект осветления(60% иболее). Он применяется на станциях большойпроизводительности (более 20000 м 3 /сут). Радиальные отстойники по сравнению с горизонтальными имеют некоторыепреимущества : простота и надежность эксплуатации, экономичность, возможность строительства сооружений большой производительности.Недостаток – наличие подвижной фермы со скребками.

На рис. 2.16 приведен рабочий чертеж радиального отстойника.

Рис. 2.16. Рабочий чертеж радиального отстойника

Недостатками всех рассматриваемых типов отстойниковявляются :

Большие габаритные размеры и значительный расход материалов для их изготовления, соответственно, стоимость их очень высока;

Большая продолжительность отстаивания;

Сравнительно низкая эффективность очистки;

Наличие в процессе осветления турбулентного режима движения воды, что тормозит осаждение взвесей и уменьшает эффект осветления.

Перечисленныенедостатки частично устраняются втонкослойных (рис. 2.17)и трубчатых отстойниках. Их применяют для увеличения эффективности отстаивания. Отстойники могут быть горизонтальными, вертикальными, радиальными;состоят из водораспределительной, водосборной и отстойной зон. Ламинарное движение в них достигается в результатеразделения отстойной зоны на тонкиеслои по высоте пластинами (полками ) небольшой глубины (до 150 мм) или набором пакетовтрубок небольшого диаметра (25 – 50 мм).Наклон элементовв отстойниках непрерывного действия составляет 45 - 60 о. При этом процесс отстаивания протекает за4 – 10 мин , что позволяет уменьшить размеры отстойника. Указанные отстойники наиболее эффективно использовать для осветлениявысококонцентрированных сточных вод.

Недостатком тонкослойных отстойников является сложность удаления осадка из межполочного пространства. Накопившийсяосадок удаляется промывкой обратным током осветленной воды. Эффективность трубчатых и полочных отстойников практически одинакова.

Рис. 17. Тонкослойный отстойник:

1 - труба для удаления осадка; 2 - труба для выпуска воздуха;

3, 7 - отвод осветленной воды из осадкоуплотнителя;

4 - трубопровод подогрева; 5 - отверстия в поперечных сборных желобах;

10 - кирпичная кладка; 11 - подвод воды в секцию;

12 - гравийная камера хлопьеобразования

Тонкослойные отстойникиклассифицируются по следующим признакам:

По конструкции наклонных блоков - трубчатые и полочные;

По режиму работы - периодического (циклического) и непрерывного действия;

По взаимному движению осветленной воды и вытесняемого осадка - с прямоточным, противоточным и смешанным (комбинированным) движением.

Поперечное сечение трубчатых секций может быть прямоугольным, квадратным, шестиугольным или круглым. Полочные секциимонтируются из плоских или гофрированных листов и имеют прямоугольное сечение. Элементы отстойника выполняют из стали, алюминия и пластмассы (полипропилена, полиэтилена, стеклопластиков). 8 ..

Ничто так не влияет на экологию в целом, как загрязненность сточных вод. Также это оказывает активное влияние и на людей, и их здоровье. Именно по этим причинам следует следить за очисткой осадка сточных вод на предприятиях, строительстве и в домах в частном секторе. Очистка отстойников и канализационной системы — одна из приоритетных задач населения, ведь все мы стремимся к тому, чтобы не только око радовали внешние характеристики воды, но и чтобы она была безвредной для здоровья.

Отстойник для очистки сточных вод необходимы для сохранности чистоты природы

Более эффективный из всех имеющихся способов очистки первичных отстойников, менее затратных по энергии, имеющие разные типы загрязнения, является отстаивание. В статье будут раскрыты такие темы, как: польза отстаивания, классификации систем, создание своими руками системы для очистки воды.

Чем полезно отстаивание

Для установки хорошего и полезного очистительного сооружения даже на маленьком земельном участке, требуется масса сил, энергии и денег. Если вы собираетесь устанавливать самостоятельно, то консультации экспертов не помешают. Установка будет делиться на несколько этапов.

1. Механический.
2. Биологический.
3. Дезинфицирующий.
4. Химический.

Механический этап — обязательно применять септики или отстойники для очистки сточных вод. Они экономичны и эффективны. Их чаще всего стараются применять в строительстве частных домов, а также для работы на производстве. Понятное дело, что домашний отстойник для воды будет очень сильно отличаться от тех, которые используют на производстве.

Различия не только в размере, но и в объемах. Так отстойники на производстве крупные по габаритам и имеют больше функций, чем домашние. Они используются и для очищения в начале поставки воды, и для выделения всех загрязнений, что является завершающим этапом. Такая обработка занимает длительное время, так как фильтрация первичных отстойников зависима от загрязнений в воде. Степень загрязненности зависит от частиц. Их форм, осадочного состояния и объемов.

Как классифицируются системы

Отстойники для сточных вод могут быть первичными и вторичными. Их классификация напрямую зависит от системы очистки. Первичными называют сооружения, которые находятся перед очистительной системой. Вторичные будут располагаться после них. Как же их отличить?

Первичный отстойник очищает воду от крупных частиц

Первичные имеют систему накопления и уборки частиц, которые могут находиться на поверхности воды: масло, нефть. Нужно учитывать и то, что механизмы перекачки осадка также различны. Так вторичные отстойники имеют илососы. Кроме того, вторичные сооружения не могут хранить осадок. И последнее, режимы тоже различны.

Если очистка проточной воды происходит в отстойниках без остановок, то те, которые используют для маленького количества воды, т.е. периодические, воду содержат в спокойствии. Не следует забывать и о видах септиков, их классифицируют по направленности:

• горизонтальные;
• радиальные;
• вертикальные.

Горизонтальные имеют резервуар прямоугольной формы. В нем имеются отделения и механизм для того, чтобы собирать и распределять воду. Также наличие трубопровода, механизма для удаления осадков. Чаще других его используют для очищения водных ресурсов, где сток имеет большую нагрузку.

Вертикальные очистительные сооружения круглые или квадратные. Они имеют камеру для образования хлопьев, канал для очищения воды и ее вывода. Ко всему этому присоединят трубы, по которым поступает загрязненная вода, происходит ее вывод, удаляется осадок. Такие отстойники применимы для хозяйства и быта, так как работоспособность невелика.

Радиальный тип отстойника – круглая емкость.

В ней собирается вода из сточных труб снизу. Очистка происходит при помощи специального прибора. Он расположен на ферме, которая вращается. При помощи скребочных инструментов в очистительной системе, осадок отправляется в очистительный приямок.

Системы очистки в собственных домах

Что может быть проще, чем система, которую собрали из отстойника, канализации и горизонтального трубопровода. Он чаще всего делается из колец бетона, соединенных друг с другом. Такая очистительная система обязана быть оснащена непроницаемостью. Обеспечивая герметичность, лучше всего приобрести герметик из пластика или пропилена. Их преимуществом является то, что с их помощью система собирается легче и быстрее, в отличие от изготовленных своими руками. Как бы там ни было, но работать с землей все же придется.

Бетонные кольца требуют тщательной герметизации

Если же вы приняли решение сконструировать отстойник своими руками, все равно учитывайте факт работы с кольцами из бетона. Так как герметика является самой важной частью для всех используемых стыков и швов. Помимо всего прочего, расположение колодца от водопровода должно быть больше тридцати метров. Есть и еще дополнительные требования для местоположения системы для очистки. До построек любого типа и деревьев должно быть более трех метров. Другая часть системы (трубы в горизонтальном положении и имеющиеся отверстия) должна находиться в земле. Именно благодаря им идет распределение сточных вод.

Может быть и такая конструкция: очистка бытового стока заключена в установке дополнительного фильтра. Он должен располагаться вокруг основной системы, которая будет расположена под землей. Обычно он выглядит так: песок, щебень. Благодаря такому сочетанию вода очищается гораздо эффективнее. Какой бы вид и тип отстойника вы ни выбрали, необходимо учитывать местоположение отстойника, его характеристику. Не забывайте, что обрабатывать, очищать сточные воды жизненно необходимо для всего окружающего нас. К этому следует подходить ответственно.

Конструкция отстойников ля сточных труб своими руками

Конструкция довольно проста – емкость для сбора всей использованной воды и жидких отходов. Все это должно отстаиваться некоторое время, после чего отправиться в дренажный колодец. Жидкость проходит через землю. Желательно, соорудить из двух, если так можно сказать, сосудов для лучшей очистительной системы. Что нам для всей процедуры конструирования понадобится? Очистительные системы можно сделать из многих материалов.

Пластиковая емкость прослужит более 50 лет

1. Самым популярным стал пластик. Емкости из пластмасса и пластика производят на заводах специально, служить вам они смогут более полувека. Так как выполняют такие емкости заводским способом, а не кустарным, то они ребристые. Таким образом деформация исключена.
2. Металлические емкости нежелательны. Железные быстро ржавеют, а как следствие дают течь. Нержавейка может стоять дольше пластика, но по цене намного дороже.
3. При использовании бетона и выполнения из него отстойника, тратится много сил, а время процедуры удлиняется: опалубка, укрепление при помощи арматуры, засыхание бетонной смеси.
4. Использование колец из бетона также популярный и широко используемый. Кольца ставят одно на одно, а стыки замазывают опять цементом. Это делается для герметики, одной из важных норм безопасности для окружающей природы.

Как видите вариантов ни мало и немного, но необходимо учитывать фактор эксплуатации, ваши собственные умения и навыки по выполнению таких работ и материальная база вопроса.

Детали, необходимые для отстойников

Если он выполнен из пластмассовых емкостей, то понадобится еще песок и щебень, а также плита из бетона. К ней будет крепиться наш отстойник. Засыпать контейнер необходимо песком.

Перейдем к отстойникам из бетонной смеси. Нам потребуется арматурный металл в диаметре не меньше 8 мм. Это необходимо для того, чтобы обеспечить и сохранить форму конструкции, для ее прочности и жесткости.

Ранее мы говорили, что желательно делать отстойник из двух емкостей, вторая предусматривает факт доочистки воды. Для этого следует заняться подготовкой трубы для канализации. Таким образом, сточные воды смогут перелиться из одной емкости в другую.

Не забывайте про слой дренажа, который состоит из песка и щебня. Очищенная вода будет через него проходить в почву, а все отходы сможете откачать при помощи ассенизаторского устройства.

Прежде чем проводить монтаж, необходимо иметь план-стандарт. Его можно корректировать.

1. Давайте перейдем к самой работе.
2. Подготовить котлован, учитывая емкость для отстойника.
3. Подушка из щебня или цементной плиты.
4. Укрепление стен котлована для контейнера или укрепление колец из бетона.
5. Герметика всех необходимых швов и стыков при условии необходимости.
6. Заполняем место между стеной котлована и емкостью для сточных вод. Желательно использование песка.
7. Обустраиваем крышку отстойника бетонной плитой. Если используем емкость из пластика, то к нему прилагается люк – ревизия.

Остается лишь надеяться, что выше описанная информация осветила все спектры отстойников для сточных труб. Но, как вам поступить и какую модель выбрать, следует полагаться на особенности земельного участка, всевозможные особенности материала, используемого для отстойника. Ну, и конечно — наглядный пример и практика.

Советы профессионалов в таких ситуациях нужны и просто необходимы для каждого, кто решил выполнить кропотливую работу самостоятельно.

Для наглядного рассмотрения процесса осаждения твердой частицы в форме шара обозначим ее диаметр как d, ее плотность - ρ т, а плотность жидкости, в которую она погружена - ρ ж. В этом случае существует обязательное условие, которое будет выглядеть как ρ т >ρ ж.

Когда частицу вводят в жидкость с начальной скоростью движения, равной нулю, она начинает двигаться ускоренно, а соотношение сил, действующих на нее, можно описать следующим уравнением:

T = A-R = J, (a)

Теперь следует расписать значение каждой компоненты уравнения:

1. T = πd³/6 · ρ T g - сила тяжести, которая равна массе частицы.
2. A = πd³/6 · ρ ж g - сила выталкивания, равная массе объема жидкости, вытесненной частицей согласно закону Архимеда.
3. R = φ · πd²/4 · W² ос /2 · ρ ж - сила сопротивления, которая имеет прямое отношение к поперечному сечению частицы F = πd²/4.
4. J = m·dW ос /dτ - сила инерции (где m - масса частицы, ϕ - коэффициент сопротивления, W ос скорость осаждения частицы).
5. Τ - компонент время.

С увеличением скорости растет и сила сопротивления, стремящаяся уменьшить ускорение частицы. По истечении некоторого промежутка времени ускорение становится равным нулю.

Если величина скорости осаждения постоянна, то силы, действующие на частицу, будут представлены в виде следующей формулы:

T-A-R = 0; (б)

Из последующего рассмотрения вполне можно исключить отрезок времени движения частицы с ускорением (достаточная точность для технических расчетов позволяет это сделать), по той причине, что начальный период времени, за которое она достигает скорости осаждения, слишком мал в соотношении со всей длительностью процесса осаждения.

Учитывая данное обстоятельство, уравнение (б) можно представить более подробно:

π(d³/6)·ρ T g - π(d³/6)·ρ ж g - φ(πd²/4)·(W² ос /2)·ρ ж = 0 (в)

Из этого уравнения можно вывести скорость осаждения:

W ос = √ / (3ρ ж φ)  (г)

Выделяется три режима осаждения - турбулентный, переходный и ламинарный. В каждом из них твердую частицу жидкость обтекает особым образом. Область того или иного режима осаждения определяется параметрами величины, называемой критерий Рейнольдса:

Re = W ос dρ ж /μ ж  (д)

При небольших значениях Re жидкость обтекает частицу максимально плавно и без вихрей в ее кормовой части. Коэффициент сопротивления в этом случае обычно представляют уравнением:

φ = 24/Re (е)

В этом случае сила сопротивления вычисляется результатами сопротивления трения на поверхностях частицы, к тому же, она является пропорциональной первой степени скорости.

Вторая область, переходный режим осаждения частицы, находится в пределах изменений значения критерия Рейнолдса: 1,85 < Re < 500.

Если Re увеличивается, в кормовой части осаждающейся частицы появляется, так называемая, застойная зона, в замкнутом пространстве которой происходит вихревое (циркуляционное) движение. Если значения коэффициента Re не очень значительны, то все вихри весьма устойчивы. Если число Re постоянно растет, то интенсивность вихрей тоже увеличивается. Течение процесса теряет устойчивость, и можно наблюдать, как вихри периодически срываются с поверхности частицы и от них образуется видимый след. В конечном итоге основной долей становится лобовое сопротивление.

Коэффициент в этом случае рассчитывается согласно уравнению:

φ = 18,5/Re 0,6  (ё)

При дальнейшем росте коэффициента Re выше величины 500, величина сопротивления остается почти постоянной и не зависит от значения Re (автомодельная область).

При данном варианте развития событий вихри начинают регулярно отрываться от поверхности кормовой части частицы, и этот режим имеет название турбулентный. Это означает, что в таком случае сила сопротивления пропорциональна скорости во 2-й степени, а сам коэффициент сопротивления определяется лобовым сопротивлением и имеет величину:

φ = 0,44 (ж)

Воспользовавшись одновременно рядом уравнений (г) и (е - ж), появляется возможность определить скорость осаждения с помощью метода последовательных приближений. Для этого сопоставляют предварительное и полученное значения w ос и повторяют расчеты, пока не будет достигнута нужная точность.

Такие расчеты являются весьма трудоемкими и недостаточно удобными, однако этого можно избежать при преобразовании уравнения (г) в критериальное. Для этого берут уравнение (г) и назначают величину ϕ как функцию стальных параметров:

φ = ·[(ρ т -ρ ж)/ρ ж ]· (з)

φRe² = ·[(gd³ρ ж (ρ т -ρ ж))/μ² ж ] (и)

Безразмерная совокупность правой части выражения является критерием Архимеда:

Ar = (gd³ρ ж (ρ т -ρ ж))/μ² ж  (й)

Из уравнения (и) выходит:

Re = 1,15·(Ar/φ) 0,5  (к)

Подставив в полученную формулу значение коэффициента ϕ из выражений (е - ж), выводится критериальное уравнение, с помощью которого и рассчитывается скорость осаждения.

В ламинарном режиме это имеет вид:

Re = Ar/18 (л)

В переходном:

Re = 0,152(Ar) 0,715  (м)

В турбулентном.

Уровень загрязнения сточных вод оказывает значительное влияние на состояние экологии, а значит и здоровье человека. Именно поэтому необходимость в очистных сооружениях для воды существует не только на предприятиях, но и в индивидуальном строительстве, особенно в частных домах, не подключенных к централизованной канализации. Самым простым и наименее энергоемким способом удаления взвешенных частиц и прочих примесей из сточных вод считается отстаивание. В данной статье мы рассмотрим, какие отстойники для сточных вод существуют, принципы их работы и некоторые нюансы устройства очистных сооружений своими руками.

Внедрение полноценной очистки сточных вод на отдельно взятом участке – мероприятие довольно затратное и хлопотное, требующее помощи специалистов. Сам процесс включает в себя четыре основных этапа:

• механическая очистка;
• биологическая;
• физико-химическая очистка сточных вод;
• дезинфекция.

Отстойники или, как их еще называют, септики, используются на первом этапе. Они экономичны и эффективны, поэтому широко применяются не только в индивидуальном строительстве, но и на различных предприятиях. Понятно, что объем и размер септика для дома будет гораздо скромнее, чем для промышленных целей.

Промышленные отстойники для сточных вод отличаются большими размерами

В зависимости от того, какая степень очистки требуется, отстойники для сточных вод используются с целью предварительной обработки перед подачей в более мощные очистные сооружения или как окончательный вариант, если необходимо выделить только нерастворимые примеси.

Количество нерастворимых примесей, которые оседают в первичных отстойниках, зависит от уровня первоначального содержания их в жидкости и от характеристик частиц: размера, формы, плотности, скорости оседания. В воде, которая затем направляется на очистку с помощью фильтров, содержание взвешенных частиц не должно превышать 150 мг/л. Большое значение имеет продолжительность отстаивания. В основном грубодисперсные вещества выпадают в осадок в течении 1,2-2 часов.

Классификация отстойников

В зависимости от того, какое место занимают отстойники в технологической схеме очистной системы их подразделяют на первичные и вторичные. Первичные располагаются до сооружений для биоочистки сточных вод, а вторичные – после.

Различают их и по режиму работы. Выделяют отстойники непрерывного действия (проточные), в которых оседание примесей происходит при медленном течении жидкости, а также контактные или периодического действия, жидкость находится в них в спокойном состоянии. Контактные отстойники чаще всего небольшого объема.

Горизонтальный отстойник из пластика, состоящий из трех отделений

Существует классификация по направлению движения потока воды. В горизонтальных отстойниках сточные воды движутся горизонтально, в вертикальных – направление движения снизу вверх, в радиальных – от центра к периферии.

• Горизонтальный отстойник – это прямоугольная емкость, разделенная на несколько отделений и оборудованная водосборным и водораспределительным устройствами, трубопроводом для подведения к емкости сточных вод и специальным приспособлением для устранения осадка, который образовывается при эксплуатации. Применяют отстойники данного типа для очистки воды в водопроводах с высокой производительностью.
• Вертикальный отстойник – резервуар, имеющий в сечении круглую или квадратную форму, оснащенный камерой хлопьеобразования и желобами для отвода осветленной воды. К нему подводят трубопровод подачи сточных вод, а также специальную трубу для опорожнения отстойника и удаления осадка. Применяют отстойники этого типа для очистки хозяйственно-бытовых стоков, пропускная способность их относительно невысока.
• Радиальный отстойник – круглый в плане резервуар, в который загрязненная жидкость подается снизу и движется от центра к периферии. Взвешенные частицы удаляются с поверхности специальным подвесным устройством, размещенном на вращающейся ферме. Осадок с помощью скребков перемещается в приямок отстойника.

Система очистки сточных вод для частного дома

Простейшая система очистки сточных вод для загородного частного дома состоит из отстойника, соединенного с канализацией, и горизонтальных труб с отверстиями, находящихся под землей.

Отстойник из бетонных колец, соединенных между собой

Обязательное условие – герметичность емкости. Легче всего его соблюсти, если купить готовые септики из пропилена или пластмассы. С их помощью систему очистки стоков можно смонтировать быстрее, чем при самостоятельном изготовлении отстойника, хотя трудоемких земельных работ не избежать в любом случае.

Если принято решение соорудить септик самостоятельно, то предпочтение лучше отдать конструкции из бетонных колец. Особое внимание нужно уделить герметичности стыков и швов, а также учесть, что расстояние от конструкции до колодца или водопровода не должно быть менее 30 м. Существуют и другие требования по расположению септика на участке. Так расстояние до дома и прочих построек должно составлять не менее 3 м, на таком же удалении должны располагаться деревья и кустарники, а до границы садового участка должно быть не менее 2м.

Вторая часть системы располагается в земле, это горизонтальные трубы с отверстиями. В них небольшими порциями поступают сточные воды из предварительного отстойника и затем просачиваются в грунт.

Все про септические процессы — ВИДЕО

В данной статье мы познакомились с различными классификациями отстойников для сточных вод, выяснили принцип их работы. Выбор отстойника определенной конструкции и типа осуществляется в зависимости от технических характеристик, с учетом местных условий. Очень полезен будет в этом деле совет специалиста, так как очистные системы – непростое инженерное сооружение, а их монтаж – дело ответственное.

Для очистки сточных вод от автономной и централизованной канализации, а также в системах водоснабжения используется метод отстаивания. Существуют разные виды отстойников. Каждый из них имеет свои особенности и принцип действия. В нашей статье вы узнаете, что такое горизонтальные, вертикальные, пластинчатые, статические и динамические отстойники. По сути, в любом сооружении для отстаивания сточных воды используется механический метод очистки стоков. В результате этого процесса тяжёлые крупные составляющие оседают на дно, а очищенные и осветлённые воды подвергаются дальнейшей очистке.

Отстойник – это герметичная открытая ёмкость или специальный резервуар, в котором происходит очистка сточных вод механическим путём, то есть в процессе отстаивания под действием сил гравитации тяжёлые примеси и крупные частицы оседают на дно, способствуя очищению и осветлению жидкости.

Существуют следующие типы отстойников:

• вертикальные и горизонтальные;
• статические и динамические;
• пластинчатые и трубчатые;
• радиальные;
• песколовки.

Схема очистки сточных вод предусматривает, что в зависимости от плотности составляющих стоков происходит всплывание на поверхность дисперсионных частиц и оседание на дно тяжёлых элементов. При этом крупные частицы могут укрупняться, образуя плотный осадок.

В принципе такая схема очищения работает как фильтр грубой очистки, поэтому методика используется повсеместно, а именно в работе централизованных канализационных и водопроводных сетей, на ГЭС, в ирригационных сооружениях, в системе гидроузлов, для очищения хозяйственно-бытовых стоков и после выполнения биологической очистки нечистот.

Первичные отстойники используются в системе автономной канализации частного дома или дачи (в септиках, фильтрационных колодцах, на станциях глубокой очистки). Чтобы понять, как сделать первичный отстойник, необходимо разбираться в классификации по разным признакам. Так, по направлению движения стоков все отстойники делятся на горизонтальные, вертикальные и радиальные.

Горизонтальные отстойники

Чаще всего на станциях очистки, производительность которых составляет 15-50 тыс. кубов в день, используются горизонтальные разновидности этих сооружений. Такие конструкции позволяют удалять до 60 процентов взвешенных примесей.

Чтобы сделать такую конструкцию, понадобится прямоугольная железобетонная ёмкость, разделённая на несколько камер. При этом длина сооружения доходит до 48 м, его глубина равна 4 м, а высота водяного столба составляет 2-2,5 м.

Для попадания сточных вод в сооружение предусмотрены специальные отверстия в торце конструкции. После очищения жидкость вытекает через сливное отверстие с обратной стороны.

Схема работы любого отстойника подразумевает образование осадка. Для его удаления горизонтальный отстойник оборудован специальным скребковым приспособлением. Оно работает за счёт ременной и цепной передачи. Такие скребки функционируют так же, как фильтр, поскольку они могут двигаться не только по дну, но и по поверхности воды, собирая в специальный жёлоб всплывшие примеси. Такой фильтр позволяет произвести дополнительное очищение сточных вод.

Однако горизонтальная схема имеет несколько существенных недостатков:

• Чтобы сделать такую конструкцию, придётся потратить немало денег.
• Скребковый фильтр имеет небольшой срок службы.
• В конструкции есть такие участки, на которых даже скребковый фильтр не может удалить осадок.

Вертикальные конструкции

Не меньшей популярностью пользуются вертикальные отстойники. Чтобы сделать такое сооружение, необходимо изготовить цилиндрическую ёмкость с конусным днищем. Такие конструкции чаще всего используются на станциях водоочистки в качестве первичного отстойника. Также они подходят для удаления из воды взвешенных примесей после процесса коагуляции.

Важно: вертикальные отстойники могут удалить до 40 процентов примесей.

В данном типе фильтра вода растекается по всей поверхности, попадая в сооружение по трубе, находящейся в верхней части. Сбор осадка осуществляется в конусовидном днище, а осветлённая жидкость под действием восходящих потоков поднимается в верхнюю часть сооружения. Здесь находится круговой слив. Через него очищенная вода попадает в сборный лоток.

Вертикальные отстойники имеют специальную перегородку, установленную перед сливом. Такая схема позволяет собирать не выпавшие в осадок примеси на этой перегородке. Для удаления осадка в коническом дне сделан специальный бункер. Благодаря этому вертикальный осветлитель не нуждается в скребковом фильтре.

Преимущества вертикальных отстойников:

• простота установки и дальнейшего обслуживания;
• возможность выполнения большого слива воды в верхней части.

Единственный недостаток связан с затруднениями при извлечении осадка.

Радиальные фильтры

Радиальные отстойники являются разновидностью вертикального сооружения. Они отличаются меньшей высотой, которая составляет всего 10-15 см, и увеличенным диаметром, который может быть в пределах 16-60 м. Иногда диаметр конструкции может доходить до 100 м.

Радиальные сооружения предназначены для осветления сильно мутной воды. Кроме этого, такой осветлитель используется для очистки сточных вод от промышленных предприятий.

Подача воды в радиальные конструкции осуществляется по трубам, расположенным в центральной части. Вверху радиальные отстойники имеют кольцевой слив для удаления очищенной воды. Для извлечения выпавшего осадка применяется скребковый фильтр.

Важно: такие конструкции обычно используются на очистных сооружениях с производительностью не более 20 тыс. кубов в сутки. Они позволяют удалять до половины примесей из сточных вод.

Статические и динамические фильтры

По способу наполнения ёмкости стоками отстойники делятся на статические и динамические. В первом типе сооружений процесс отстаивания сточных вод начинается только после заполнения резервуара стоками. Во вторых конструкция процессы очистки (отстаивания) идут параллельно с заполнением резервуара и откачкой осадка. Горизонтальные и вертикальные отстойники относятся к динамической разновидности этих сооружений. Движение сточных вод в них происходит постоянно.

Схема статического отстойника используется для удаления из воды нефтепродуктов и нефтяных примесей. Это стальные или железобетонные ёмкости, которые также могут выполнять функции резервуаров для сбора стоков перед их транспортировкой для дальнейшей очистки.

Важно: в таких конструкциях удаление осадка происходит благодаря использованию перфорированных труб.

Чтобы уменьшить сроки отстаивания воды в конструкциях динамического типа, разработаны специальные устройства, которые позволяют потоку воды двигаться под разным углом. В итоге слой воды уменьшается, а скорость выпадения осадка увеличивается. Поскольку данная процедура повторяется неоднократно, эффективность отстойника увеличивается.

С использованием этой технологии выполнены тонкослойные отстойники, которые в свою очередь делятся на трубчатые и пластинчатые.

Пластинчатые и трубчатые конструкции

Отстойники трубчатого типа выполнены из пластиковой трубы, которая расположена под определённым углом. Диаметр трубы обычно находится в пределах 2,5-5 см. Длина зависит от степени загрязнения вод и скорости их движения. Обычно используется метровая труба. Угол наклона трубы находится в пределах 10-60 градусов:

• если уклон трубы небольшой, то сооружение работает периодически. То есть через неё поочерёдно проходят потоки сточных вод и обычная вода для удаления выпавшего осадка;
• при большом уклоне трубы сточные воды движутся постоянно. Промывание трубы не требуется, поскольку осадок удаляется под собственным весом, сползая вниз.

Важно: эффективность трубчатого отстойника довольно высокая и составляет 85 %. Она зависит от протяжённости и диаметра трубы.

Для повышения производительности трубчатого сооружения вместо пластиковой трубы используются целые блоки, которые состоят из множества трубок. Длина блока составляет 3 м, его ширина равна 0,75 м, а высота – 0,5 м.

Пластинчатый отстойник отличается от трубчатого сооружения тем, что в нём вместо труб применяются специальные пластины, расположенные параллельно. Между ними движутся стоки.

Главные преимущества тонкослойных конструкций состоят в следующем:

• расходы на монтаж значительно ниже, чем у других видов подобных сооружений;
• значительная скорость очищения стоков;
• компактные размеры.

Среди недостатков стоит перечислить:

• необходимость выполнения предварительной очистки стоков от крупных примесей, а также взвешенных частиц;
• конструкция может быть повреждена, если в составе сточных вод будут присутствовать нефтепродукты.

Песколовки

В этом сооружении стоки очищаются от крупных частиц, размер которых не менее 250 мкм. По сути, это первичные отстойники, ведь если из любых стоков предварительно не убрать песок, то дальнейшая очистка будет затруднена из-за того, что песок станет забивать очистные сооружения. Принцип работы песколовки основан на воздействии на скорость движения крупных частиц в общем потоке.

В песколовках используется несколько способов очищения:

1. Горизонтальное движение потока с прямолинейным направлением.
2. Горизонтальное движение потока с круговым направлением.
3. Вертикальное движение потока.
4. Поступательно-вращательное течение.