для чего нужны отстойники воды
Отстойник для воды
Отстаивание сточных вод — простой, дешевый метод выделения нерастворимых примесей. Используется как дополнительный способ очищения воды перед дальнейшей обработкой или основной, если это не противоречит санитарным нормам.
Очищение канализационных стоков — необходимая экологическая мера.
Что такое отстойник
Отстойник для воды — искусственная емкость или природный водоем, где скапливаются сточные воды бытового, промышленного характера. На первом этапе биологической очистки органические, неорганические примеси осаждаются под действием силы тяжести или всплывают на поверхность. Второй этап — окончательная очистка (природоохранная). Затем осветленные воды сбрасываются в водоемы.
Отстойник очистных сооружений по способу закачки жидкости бывает 2 типов:
Динамические
Выбор вида сооружения зависит от технологической схемы очистки канализационных вод, рельефа площадки, пропускной способности устройства, геологических условий.
Динамические септики делятся на 3 типа:
Вертикальный отстойник представляет емкость квадратной, цилиндрической формы. Дно имеет вид конуса, пирамиды. Стоки движутся сверху вниз. Осадок собирается на дне.
Осветленная жидкость поднимается в верх восходящим потоком. Примеси, не выпавшие в осадок, задерживаются барьером, находящимся перед сливным отверстием. Схема сооружения позволяет использовать конструкцию септика при низком уровне грунтовых вод.
Область применения этого вида — станции водоочистки.
Горизонтальные отстойники устроены в форме прямоугольника, разделенного на отсеки. Поток движется в горизонтальном направлении. В комплекте идет оборудование для сбора и распределения воды. Осадок, всплывающие примеси собираются при помощи скребка.
Используется в системах водоснабжения высокой производительности.
Радиальные сооружения являются разновидностью вертикального вида. Отличие — более широкий диаметр, меньшая высота емкости. Водные потоки перемещаются от центра к периферии. Осадок со дна собирает скребковое устройство. Легкая взвесь скапливается в подвесном приспособлении.
Устройство используется на промышленных предприятиях.
Классификация в зависимости от очищаемых веществ:
Конструкции отстойников динамического вида обеспечивают движение воды под разными углами. Слой воды утончается, осадок выпадает быстрее. Постоянно повторяющийся процесс повышает эффективность сооружений.
Статистические
Схема отстойников статистического типа позволяет извлекать из сточных вод нефтепродукты. Процесс очистки занимает 48 часов.
Благодаря буферной системе (возводится несколько емкостей), выравнивается неравномерная подача сточных вод, в них уменьшается концентрация нефтеотходов.
Особенностью является необходимость постройки емкостей большого объема. Примеси, которые оказались на поверхности, удалить можно при помощи откачки. Поэтому чертеж устройства отстойника предполагает минимум два буферных водоема.
При выборе отстойника нужно учесть плюсы и минусы каждого вида сооружения. Тип и конструкция устройства должны учитывать технические характеристики, условия местности, пропускную мощность агрегата.
Роль отстойников при биологической обработке
Первичный сепаратор находится перед биореактором. В нем удаляются механические взвеси. Оптимальная концентрация осветления — 100-120 г/л.
Второе отстаивание сточных вод необходимо после биологической очистки. Так происходит полное удаление остатков биомассы.
Для этого применяются:
Особенность обработки канализационных вод биологическим способом заключается в двойном отстаивании.
Приемка очистных сооружений
Устройство, ввод в эксплуатацию, функционирование всех видов сооружений по очистке сточных вод регулируется СНиПом 2.04.03-85. На его основании Государственная техническая комиссия совместно с представителями санитарного надзора и эксплуатационной службы производят приемку отстойников.
Что входит в проверку:
Комиссия проверяет также акты приемки подземных сооружений. Отстойники проходят рабочее испытание на скорость движения (расчетные расходы). По результатам проверки оформляется акт готовности к эксплуатации. При наличии дефектов септика, дается время на их устранение.
Все виды отстойников различаются размерами, формами, тактикой перемещения водных потоков.
Главная цель использования отстойников — удаление нерастворяющихся примесей. Часто служат как первичная ступень в очистных мероприятиях. Механическое отстаивание не может полноценно освободить канализационные воды от взвесей. Для этого применяются дополнительные способы очищения.
Принцип работы отстойников воды
Вертикальный отстойник имеет форму цилиндрического резервуара, сделанного из металла (иногда его делают квадратной формы). Форма днища – конусная или пирамидальная. Отстойники можно классифицировать исходя из конструкции впускного устройства – центральное и периферийное. Чаще всего используется вид с центральным впуском. Вода в отстойнике движется в нисходяще-восходящем движении.
Принцип работы вертикального отстойника
Вода со стоков поступает в него через верхнюю часть конструкции и движется вниз по центральной вертикальной трубе к находящемуся там раструбу. Под трубой находится щит, который отражает и меняет траекторию движущейся воды с нисходящей на восходящую. В этот же момент в отстойной части в осадок очень интенсивно выпадают диспергированные частицы. Поток воды, который движется вверх перемещается через кромку для переливания воды и попадает в периферийный лоток, где собирается осветленная и очищенная вода. Осадок с помощью илопровода периодически очищается из отстойной части.
Перегородка, находящаяся перед гребнями противостоит загрязнению отбросами, которые часто всплывают в первичном отстойнике наверх. После этого загрязнения убирают вручную, используя скребок или совок и выкидывают в колодец, который находится вне конструкции устройства.
Применение отстойников
Вертикальный отстойник – это устройство, которое погружается в воду на максимальную глубину в 9 м. И если грунтовые воды находятся выше этой глубины использовать такое сооружение будет бесполезно.
Они устанавливаются в основном на небольших сооружениях для очистки сточных вод, объем которой не превышает 10000 м2 в сутки
Многие заводы и организации отдают предпочтения вертикальным отстойникам на своих сооружениях поэтому их разновидностей существует очень много – различные по размерам и конструкциям.
Почему вертикальный отстойник – это правильный выбор
Управлять ими легче, чем горизонтальными, они имеют упрощенную конструкцию. При нормальной работе, они могут удалить до 40% взвеси из сточных вод. Вертикальные отстойники легче монтировать, а стоимость у них гораздо ниже чем у горизонтальных. Водослив по периметру имеет большую длину и это позволяет значительно снизить скорость с которой движется вода, а это уменьшает вынос взвеси.
Принцип работы отстойников – уход и эксплуатация
Но и после произведения этих действий, самой главной проблемой останется плохое сползание осадка, что и затрудняет эксплуатацию. Забродивший осадок начнет вырабатывать газ, который будет всплывать на поверхность первичного отстойника, а это в свою очередь увеличит вынос взвеси.
Нужно следить чтобы на поверхности не было корки, которая обычно образуется из веществ, состоящих из жира, масла. Она появляется из-за отбросов которые плавают на поверхности. Необходимо, чтобы она поступала в жиросборник.
Об осадках
Если в вашем отстойнике нет специального бункера, в котором собираются отбросы, его нужно как можно скорее изготовить и установить с помощью трубы, которую нужно присоединить к илопроводу. На этой трубе нужно установить перегородку и открывать её по мере большого накопления мусора. Все собравшиеся отбросы убираются из отстойника с помощью скребка или совка, после чего перегородка снова закрывается.
Осадок, который плохо сползает к днищу, также нужно проталкивать вручную. Совок или скребок можно изготовить самостоятельно. Длина ручки должна быть больше, чем длина вертикального отстойника. Из-за того, что ручка может быть в длину до 9 метров, вместе со скребком такая конструкция очень тяжелая и лучше всего не доставать её из отстойника. Вручную осадок нужно сталкивать один раз за смену – не реже чем каждые 12 часов. После того как осадок будет устранен со стенок, включится гидроэлеветор и осадок уйдет на утилизацию.
Что влияет на эффективность работы
Чтобы отстойник работал корректно, нужно позаботиться об оптимальном углублении вертикальной трубы, через которую проходят сточные воды и о расположении щита, который будет менять направление движения воды.
Длина центральной трубы может быть подобрана экспериментально. Чаще всего это происходит если много взвеси выносится на поверхность и необходимо подобрать все нужные характеристики исходя из количества этих веществ. Тогда удастся сделать очистку сточных вод более эффективной и стабильной на протяжение длительного времени.
Какие бывают отстойники для очистки сточных вод?
Сбор и механическая очистка хозяйственно-бытовой сточной воды происходит в специальных емкостях – отстойниках. Сооружение предназначается для коттеджей, жилых домов, малоэтажных застроек при отсутствии центральной канализационной системы.
Устройство простого вида
Емкость отстойника может иметь форму прямоугольного или круглого колодца.
Протекающие через него стоки текут медленно, что делает возможным выпадение осадка.
Его не удаляют до тех пор, пока он не перегниет (полгода, год).
Процесс гниения сопровождается брожением и высвобождением газов, которые поднимают тяжелые частицы вверх, образуя корку (иногда толщиной 0,5 м).
Типы по характеру работы
Существует разновидности отстойников. Они отличаются по характеру работы:
Статические
Представляют собой стандартные железобетонные резервуары. Статический отстойник используется при периодическом поступлении воды и ее незначительном расходе.
Для очистки используются краны или сифонные трубки, которые находятся выше уровня примесей. Выгрузка осевших частиц осуществляется вручную или при помощи специальных спускных устройств.
Динамические
Применяются для механического типа очистки воды. Используются при больших расходах сточной жидкости. Действие основано на постоянном движении воды в процессе очистки примесей.
Динамический отстойник в зависимости от направления воды делится на три вида:
На выбор типа отстойника влияют:
Горизонтальные
Наиболее распространенный вид. Отличается прямоугольной формой резервуара. Разделяется на несколько отделений при помощи продольных перегородок.
Осевшие частицы в прямоугольном отстойнике удаляются при помощи поперечного лотка или специального скребка, которые устанавливаются на определенном уровне.
Если происходит коагуляционное очищение сточных вод, устройство оснащается камерами хлопьеобразования. Сооружение обладает высоким эффектом осветления. К минусам горизонтального вида относится: не дешевая цена на монтажные работы и наличие зон, где застаиваются осадки.
Вертикальные
По форме напоминают квадратный или цилиндрический резервуар с коническим дном. Движение воды осуществляется снизу вверх. Форма дна позволяет примесям легко опускаться на дно и при дальнейшей чистке легко удалять.
Преимущество сооружения — простота эксплуатации и устройства. К недостаткам относится большая глубина. Она повышает стоимость установки сооружения в местах, имеющих слабый грунт и высокое стояние грунтовых вод.
Радиальные
Отстойник данного типа – это резервуар круглой формы. Движение сточной воды происходит радиальным способом, от центральной части к периферии. Это позволяет увеличить скорость движения воды, которая изменяется от высокого показателя в центральной части до низкого в периферийной части.
Находящиеся на поверхности частицы удаляются подвесным устройством, находящемся на вращательной ферме. Частицы собираются в сборном лотке или приемном бункере.
Среди преимуществ радиальных отстойников — низкая удельная материалоемкость и легкость эксплуатации. Недостаток — высокая градиентная скорость по центру, что уменьшает коэффициент объемного использования.
Различия по назначению
В зависимости от назначения в технологической схеме, отстойники бывают двух типов:
Виды по способу выгрузки осадка
Существует несколько способов выгрузки осадков. Каждый из них имеет свои особенности:
Тонкослойные разновидности
Чтобы увеличить эффективность отстаивания, применяются отстойники тонкослойного типа. Сооружение отличается малой глубиной, что позволяет сократить размеры, так как процесс отстаивания происходит быстро.
Среди преимуществ использования:
Тонкослойные отстойники бывают двух видов:
Как сделать оборудование своими руками
Изготовить сооружение для очистки сточной воды можно самостоятельным образом. Используются следующие виды материалов:
Наиболее простым по конструкции считается однокамерный отстойник. Чтобы его собрать потребуются железобетонные кольца, имеющие диаметр 1,0 м.
Перекрытие колодца будет сборно-разборным, с применением стальной трубы в качестве естественной вентиляции. Она обязательно покрывается кузбаслаком. Лоток выходящей трубы располагается ниже находящийся внутри жидкости на 0,02 м, а выходящей трубы — выше на 0,05 м.
Внутренняя часть конструкции отделывается раствором цемента (1:2), толщина которого бывает 1,5 см (с затиркой).
Расход сточных вод в трехкратном количестве, является основным параметром вместимости сооружения. Примерная схема расчетов однокамерного отстойника при использовании стоков до 0,5 м3 за день:
Процесс установки:
Сооружение отличается простотой эксплуатации. Чистка проводится в год один-два раза. После чего в отстойнике должно остаться незначительное количество осадка для брожения поступающих стоков.
Предлагаем посмотреть видео-сюжет, где наглядно изображен процесс установки отстойника своими руками.
Заключение
Отстойники, используемые для удаления нерастворимых веществ, помогают улучшить качество сточной воды. Они отличаются экономичностью и эффективностью.
Эти качества делают их востребованным сооружением как на крупных предприятиях, так и в строительстве частных домов.
3 вида отстойников для первичной очистки стоков
В отдельных случаях, когда из воды достаточно удалить механические нерастворимые включения, отстойник могут использовать как отдельную систему очистки стоков.
Сбрасывать канализационные стоки, не прошедшие очистку, категорически не рекомендуется. К примеру, это крайне негативно отражается на здоровье людей. Именно поэтому монтаж очистных сооружений нужно производить как на предприятиях, так и на частных территориях.
Лучше всего заниматься проектированием очистных сооружений на этапе планирования или постройки здания, но установка систем очистки будет возможна и тогда, когда строение уже готово. Наиболее простым вариантом автономной установки считается отстойник. Он используется для приемки и первичной обработки стоков.
Какую роль играют отстойники в системе очистки сточных вод?
Комплексная очистка вод на участке – многоуровневая работа, которая проводится последовательно.
Главная задача отстойника – избавление от нерастворенных примесей. Такая очистка производится методом отстаивания. Насколько велико будет количество примесей, которые останутся на дне отстойника – зависит от следующих факторов:
Направление движение жидкости в отстойниках
Отстойники различаются в зависимости от вектора перемещения в них сточных вод. Из этого следует, что они делятся на горизонтальные, вертикальные и радиальные.
Схема вертикального отстойника.
Отстойники играют очень важную роль в первичном этапе очистки сточных вод канализации. Свое назначение они выполняют методом механического отстаивания, в ходе которого из стоков удаляются нерастворенные включения.
Для разных участков и территорий могут использоваться совершенно разные виды отстойников, но не стоит забывать, что функцию они выполняют одну и ту же – удаление вредных веществ из воды.
Сфера применения отстойников для очистки сточных вод
Отстойниками называются искусственные резервуары или природные водоёмы, в которых из производственных и бытовых стоков под действием силы тяжести или с применением реагентов отделяются, всплывают или осаждаются содержащиеся в них взвешенные примеси. Отстойник для канализации может использоваться в виде фильтра для предварительной и окончательной очистки сточных вод в системе водоотведения.
Первичная стадия заключается в отделении механических загрязнений или взвешенных частиц и начале биологической очистки стоков. В отстойниках-биокоагуляторах происходит смешение активного ила с исходной водой, отделяются коллоидные и мелкодисперсные примеси. Вторичные отстойники очистных сооружений, устройства окончательной очистки, называют природоохранными, так как после них осветлённые воды сбрасываются в природные водоёмы.
Сфера использования
Радиальный отстойник водоканала
Применяются в системах водоснабжения и водоотведения в промышленности и личных хозяйствах, для очистки канализационных стоков, сбросовых отработавших вод в процессе гидромеханизации на карьерах и шахтах, на горно-обогатительных фабриках, для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
При строительстве сооружений и автодорог создают пруды-отстойники для накапливания и осветления поверхностных стоков. Производственные стоки содержат жировые вещества, которые негативно сказываются на работе очистных систем:
Для предотвращения последствий в канализационные каналы встраивают отстойники-жироуловители, которые выполняются в виде короба с покрышкой. Его функциональное предназначение задерживать и удалять масло и жир.
В весеннюю распутицу и дождливый период в канализационные стоки смываются загрязнения самого разного характера. Уменьшить загрязнённость позволяют ливневые колодцы и камеры, которые изготавливаются из бетона. Они собирают ливневые потоки с определённой территории, поэтому в расчёте обязательно присутствует объём, способный вместить сброс воды с данного участка. Для улавливания загрязнений в стоках с автодорог используют габионы.
Для удаления некоторых взвешенных соединений монтируют флокуляторы со встроенной камерой. В устройствах, с помощью ламинарных течений или турбулентных потоков, частицы сталкиваются между собой и взаимодействуют с реагентами, что способствует быстрому хлопьеобразованию и удалению образовавшегося осадка.
Предназначение шарового отстойника в удалении воды и солей из нефти перед использованием природного ископаемого в производстве бензина. Гидрофобные отстойники применяются при добыче нефти, чтобы отделить пластовые воды для их дальнейшего использования, каскадные – для отделения моющих растворов от нефти при отмывке судов.
На прокатных станах применяются отстойники для улавливания окалины. В керамических мастерских в стоках содержится большое количество глины, которая приводит к засорам канализации, если её вовремя не удалить с помощью отстойников.
После аэрации при биохимической очистке стоков вода поступает в отстойник илоотделитель, откуда активный ил возвращается в аэротенки для дальнейшей непрерывной очистки воды.
Сточные воды необходимо отделять от жидких бытовых отходов – ЖБО или фекалий, выкачиваемых из выгребных ям. Для этого применяются отстойники ЖБО. Для их размещения используются полигоны или поля фильтрации.
Домовладельцы делают отстойники для своих приусадебных участков своими руками.
Принцип работы
Классический вид осаждающего устройства – вертикальный отстойник, имеющий цилиндрическую форму. По центральной трубе загрязнённая вода поступает вниз, попадая на отражающий щит. После этого поток меняет направление, а диспергированная взвесь выпадает в осадок. Осветлённая вода поднимается вверх до кромки перелива, после которой переливается в периферийный лоток для сбора чистой воды. Шлам удаляется посредством илопровода из отстойной части.
Перегородка, создающая кромку перелива, препятствует попаданию загрязнений, отброшенных от отражающего щита.
Классификация и устройство отстойников воды
Преимущество отстаивания перед другими способами разделения суспензий в дешевизне процесса. Последующее за ним фильтрование ускоряется, если фильтруемый материал предварительно сгущается. По этой причине отстаивание применяется при первичной фазе очистки для удаления взвешенных твёрдых частиц.
Виды отстойников в зависимости от режима работы:
Сгустители периодического действия с виду представляют бассейны небольшой глубины. После заполнения резервуара отводится время на оседание взвешенных твёрдых и коллоидных частиц на дно сооружения. Осветлённую воду сливают через краны, располагающиеся выше осадочного уровня. Шлам в виде тягучей жидкой массы вычерпывают вручную или сливают в отверстие трубы в нижней части устройства.
Отстойники для очистки сточных вод по направлению движения исходной смеси подразделяются на два вида:
Горизонтальный отстойник
Конструкция горизонтального отстойника представляет собой резервуар с несколькими коридорами. Условное деление по высоте выделяет рабочую зону и иловую часть. В первой идёт процесс осаждения, во второй собирается осевший шлам. По нормам между зонами предусматривается расстояние 25 см. Осадок собирается в приямке в месте поступления стоков, откуда он выкачивается насосами или сгребается.
Вертикальный отстойник
Применяется при небольших объёмах исходной жидкости. Вертикальный отстойник выполняется в виде цилиндра с коническим основанием. Оснащается несколькими сливными кранами, размещёнными на разных уровнях высоты. Через специальный люк снизу удаляется осадок.
Форма и размер отстойников выбираются в зависимости от концентрации суспензии и размеров. С увеличением концентрации и величины частиц уменьшается диаметр сгустителя. Увеличение температуры снижает вязкость жидкости, что увеличивает скорость очищения.
Полунепрерывного действия
Находят применение в системе очистке значительных объёмов сточных вод. Исполнение в виде бетонных резервуаров большого размера или системы последовательно соединённых отстойников.
Принцип действия заключается в непрерывной подаче исходной жидкости и сливе осветлённой воды. Выпавший шлам удаляется периодически. Для увеличения площади осаждения применяют конструкции с наклонными перегородками. Они многократно меняют направление потока снизу вверх и обратно. При этом время пребывания исходной жидкости в резервуаре увеличивается, и достигается более качественная очистка воды.
Непрерывного действия
Применяются в промышленном производстве. Отстойники непрерывного действия по конструктивному исполнению подразделяются на одно-, двух- и многоярусные. Применение двухъярусных и многоярусных устройств вызывается степенью загрязнения стоков.
С гребковыми мешалками
Радиальный отстойник – один их частных случаев вертикальных аппаратов. Движение исходной воды происходит под действием центробежной силы от центра к периферии. Устройства с гребковыми мешалками имеют форму цилиндра. Исходная взвесь подаётся в резервуар непрерывно. Мешалки имеют наклонные лопасти. При их вращении с одной стороны осадок частично взбалтывается, а с другой — обезвоживается.
Шлам, содержащий большое количество воды, направляется в другой отстойник, где происходит отмывание осадка и его отстаивание. При использовании системы отстойников осадок обезвоживается до 98%.
Применяется принцип противотока, при котором движение осадка идёт в направлении последовательно соединённых резервуаров, а поток осветлённой жидкости в обратном направлении, для восполнения потерь в предыдущих устройствах.
Преимущества гребковых аппаратов:
Основной недостаток в громоздкости устройства. Диаметр варьируется в пределах 1,8-30 м. В промышленных установках диаметр осадочного резервуара может составлять 100 м. Для компактности, в целях экономии места производственных помещений, используют многоярусные отстойники. Они представляют собой сооружение, состоящее из нескольких поставленных друг на друга модулей.
В свою очередь, многоярусные устройства подразделяются на два вида: закрытые и сбалансированные.
В осаждающих устройствах первого типа мешалки устанавливаются на одном валу с одним приводом. Для устранения протечек используются уплотняющие сальники. Процесс выгрузки осадка, как и слива осветлённой жидкости, осуществляется отдельно для каждого отстойника.
Последовательное удаление шлама применяется в отстойниках сбалансированного типа. В стакан каждого последующего яруса сливается осадок из предыдущего. По мере продвижения вниз шлам сгущается и удаляется из нижнего яруса. В этом случае не требуются уплотнительные сальники в предшествующих ярусах, так как в них давление осадка на дно значительно ниже, чем в нижнем отстойнике.
С коническими полками
Распределение суспензии происходит с помощью конических полок, направленных вниз. Исходная вода попадает на их поверхность через отверстия, расположенные через одну полку. Осветлённая вода восходящим потоком устремляется на выход в верхнюю часть конструкции. Гравитационная сила увлекает частицы на дно, они не успевают в силу инерции изменить своё направление. Преимущество:
Для разделения эмульсий
Горизонтальные устройства, предназначенные для разделения эмульсий, оборудованы отбойными перегородками с отверстиями, предотвращающими возмущение от поступающей эмульсии. Поперечное сечение обеспечивает спокойное ламинарное (перемещение водной массы слоями) течение жидкости. Скорость потока составляет несколько мм/сек. Эмульсия разделяется на составляющие части: лёгкую и тяжелую. Более лёгкая жидкость сливается через отверстие в верхней части, тяжёлая — через слив в нижней части устройства.
Тонкослойный отстойник
Применяется для очистки воды с помощью пластин, которые делят объём аппарата на ярусы. В каждом ярусе вода освобождается от шлама, который сползает вниз благодаря наклону пластин. Угол их наклона влияет на эффективность удаления осадка и должен составлять 55-60 град.
Эксплуатация и обслуживание
Эффективность работы очистных сооружений зависит от грамотной эксплуатации, предполагающей контроль объёма стоков и их состава. Ограниченные мощности канализационных систем очистки более всего подвержены сбоям в работе.
Негативные факторы, влияющие на систему очистки стоков:
Для нормального режима работы первичных отстойников следует соблюдать правила:
запрещается превышать допустимую по проекту нагрузку;
равномерно распределять стоки в системе отстойников;
удалять осадок до 2 раз в день.
Эксплуатационный персонал должен вести визуальное наблюдение за уровнем шлама, измерять его вес и объём в иловых колодцах, 2 раза в месяц проводить измерение влагосодержания осадка. Норматив составляет 93-95%. Одновременно следить за чистотой задвижек, штуцеров, распределительных устройств. После удаления осадка освобождать иловые резервуары от крупных предметов и песка.