Сооружения и аппараты для осаждения примесей из сточных вод

Барабанные сетки и микрофильтры

Данные аппараты используют для задержания грубодисперсных примесей в процессах процеживания сточных вод, содержащих не более 300 мг/л взвешенных частиц. Основной частью этих сооружений является вращающийся барабан, обтянутый сеткой. Размеры ячеек барабанных сеток 0,3-0,8 мм, а микрофильтров 40-70 мкм. Барабан погружен в воду на глубину 0,6 – 0,85 диаметра и вращается в камере со скоростью 0,1 – 0,5 м/с. Сточная вода поступает внутрь барабана и процеживается через сетчатую поверхность со скоростью 40-50 м³/ м² ч. Задерживаемые сеткой примеси смываются с нее промывной водой под давлением 0,15-0.2 Мпа и удаляются вместе с ней. Расход промывной воды составляет 1 -2 % от количества очищенной воды. Эффективность очистки воды на барабанных сетках 40-45 %, а на микрофильтрах 40-60 %.

Работа многочисленных аппаратов, предназначенных для выделения из сточных вод твердых и жидких примесей, основана на гидродинамических закономерностях процесса отстаивания. К ним относятся песколовки, первичные и вторичные отстойники, илоуплотнители, нефтеловушки, смоложиромаслоуловители.

Песколовки

Бываю трех видов – щелевые, горизонтальные, вертикальные. Применяются для предварительного выделения песка размером до 0,25 мм, и устроены так, чтобы в них не выпадал легкий осадок органического происхождения. Они устанавливаются перед отстойниками и позволяют выделить минеральные примеси и грубодисперсные частицы, содержащие нефтепродукты.

- Щелевые песколовки применяются при расходе сточных вод до 100 м³/ч, при большом расходе горизонтальные и вертикальные.

- Горизонтальные песколовки хорошо работают при переменном расходе воды и применяются чаще всего на производственных стоках. Выпадения песка происходит при скорости движения потока 0,15 – 0,3 м/с. Минимальный размер песка, который должен быть выделен, зависит от типа очистных сооружений, которые установлены после песколовки. Горизонтальная песколовка задерживает 15 – 20 % минеральных примесей из сточных вод.

- Вертикальные песколовки отстойник из сборного железобетона, по эффективности похожа на горизонтальную. Скорость движения воды 0,02 – 0,05 м/с.

Когда требуется наиболее полное разделение примесей по крупности применяют аэрирование. Воздух способствует вращению воды в песколовке и тем самым повышению эффекта осаждения. В горизонтальных аэрируемых песколовках вдоль одной из стенок на расстоянии 45-60 мм от дна устанавливают аэраторы в виде перфорируемых труб с отверстиями 3-5 мм.

Отстойники

Применяются в качестве первой ступени очистных сооружений для удаления из сточных вод основной массы взвешенных веществ и нефтепродуктов. По направлению движения воды они разделяются на вертикальные, горизонтальные, радиальные. Рисунок 10.

Рисунок 10. Отстойники

а –горизонтальный:1- входной лоток; 2 – отстойная камера; 3 – выходной лоток; 4 – приямок.

б – вертикальный:1 – цилиндрическая часть; 2 – центральная труба; 3 – желоб; 4 – коническая часть.

в – радикальный:1 – корпус; 2 – желоб; 3 – распределительное устройство; 4 – успокоительная камера; 5 – скребковый механизм.

- Вертикальные отстойники применяются для очистки промышленных сточных вод. Они имеют цилиндрическую или прямоугольную форму. Сточная вода вводится в центр через трубу, а затем поднимается к верхним краям стенок и сборным лоткам. Вследствие увеличения поперечного сечения потока на выходе из центральной трубы движение воды замедляется (с 30 мм/с до 0,7мм/с) и создается зона отстаивания со взвешенным слоем осадка. Благодаря такому характеру движения данные отстойники особенно пригодны для выделения хлопьевидного осадка, они снабжены простым устройством для выгрузки осадка и занимают мало места. Сбор осветленной воды происходит по периферийному треугольному или четырехугольному лотку путем перелива воды через его кромки. Уклон днища отстойника 45⁰ к горизонту. Эффективность очистки 40 – 50 %.

При проектировании вертикальных отстойников следует принимать: а) диаметр не более 10 м; б) глубину проточной части 2,7 – 3,8 м; в) центральную трубу длиной, равной расчетной высоте отстойной зоны, с воронкой раструбом и неподвижным отражательным щитом внизу; г) диаметр раструба и его высоту, равными 1,35 диаметра центральной трубы, а диаметр отражательного щита – 1.3 диаметра раструба воронки; д) угол наклона поверхности отражательного щита к горизонту 17⁰; е) высоту слоя между низом отражательного щита и поверхностью осадка 0,3 м.

-Горизонтальные отстойники представляют собой прямоугольный резервуар, имеющий два или более одновременно работающих отделения. Вода движется от одного конца отстойника к другому. Равномерное распределение воды достигается с помощью поперечного лотка. Обычно горизонтальные отстойники применяются при расходах сточных вод свыше 15000 м³/сут. Эффективность отстаивания 60 %. Продолжительность отстаивания 1-3 часа. Они могут быть оборудованы механическими скребками, сдвигающими осадок к приемнику. Перед погружной стенкой у выходной части отстойника установлены вращающиеся трубы, которые собирают всплывающие примеси – нефтепродукты, масла и жиры. Отстойники такого типа делаются из сборного железобетона, собирают на месте установки и подключают к системе слива сточных вод. При проектировании горизонтальных отстойников следует учитывать характер производства (в зависимости от этого выбираются его параметры).

- Радикальные отстойники применяются на крупных и средних очистных сооружениях при расходе сточных вод свыше 20 тыс м³/сут.. Представляют собой круглый резервуар. Известны три конструктивные модели данных отстойников – с центральным впуском, с периферийным впуском и вращающимися сборно-распределительными устройствами. Наибольшее распространение получили первые. Проектируются диаметром от 18 до 54 м. Вода в нем движется от центра к периферии. Эффективность очистки 60%. Продолжительность отстаивания 1,5 часа. Расчет отстойников производится по максимальному часовому притоку сточных вод и продолжительности отстаивания.

Тонкослойные отстойники

Тонкослойные отстойники используют для увеличения эффективности отстаивания. Они могут быть вертикальными, горизонтальными и радикальными; состоят из водораспределительной, водосборной и отстойной зоны. В таких отстойниках отстойная зона делится трубчатыми или пластинчатыми элементами на ряд слоев небольшой глубины (до 150 мм). При малой глубине отстаивание протекает быстро, что позволяет уменьшить размеры отстойника. Тонкослойные отстойники классифицируют по следующим признакам:

1. по конструкции наклонных блоков – на трубчатые и полочные;

2. по режиму работы – периодического (циклического) и непрерывного действия;

3. 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 секции монтируются из плоских или гофрированных листов и имеют прямоугольное сечение. Элементы отстойника выполняются из стали, алюминия и пластмассы.

Наклон блоков в отстойниках периодического действия небольшой. Накопившийся осадок удаляется промывкой обратным потоком осветленной воды. Наклон элементов в отстойниках непрерывного действия составляет 45-60⁰. эффективность трубчатых и полочных отстойников практически одинакова.

Двухъярусные отстойники

Данные сооружения используют для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод и одновременно сбраживания и уплотнения выпавшего осадка.

Осадочные желоба отстойников глубиной 1,2 – 1,5 м и с наклоном стенок 50⁰ имеют донные щели шириной 0,15 м, через которые осадок поступает в септическую камеру. Скорость воды – 5-10 мм/с, эффективность очистки 40-50 %.

Осветлители

Осветлители –комбинированные сооружения, в котором осуществляется процесс осветления сточной воды, содержащей органические загрязнения, путем предварительной ее аэрации, флокуляции и фильтрацией через образующийся слой взвешенного осадка в восходящем слое. (рис. 11)Применяют при повышенном содержании в сточных водах труднооседающих веществ.

Рисунок 11. Блок осветлителя

1 – осветлитель; 2 – желоб; 3 – осадкоуплотнитель.

Аэрация – воду с коагулянтом подают в нижнюю часть осветлителя. Хлопья коагулянта и увлекаемые им части взвеси поднимаются восходящим потоком воды до тех пор, пока скорость выпадения их не станет равной скорости восходящего потока (сечение 1-1). Выше этого сечения образуется слой осадка, через который фильтруется осветленная вода. Осадок удаляется в осадкоуплотнитель, а осветленная вода поступает в желоб, из которого направляется на дальнейшую очистку. Эффективность очистки 70 %. Конструкции осветлителей разнообразны. Главное отличие – для выделения из сточных вод тонкодисперсных частиц применяются сетчатые фильтры (микрофильтры или барабанные сетки) и фильтры с фильтрующим зернистым слоем.

Дата добавления: 2014-11-29