Разновидности отстойников для сточных вод

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.

Понятие отстойника и виды

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.