Трубчатые первичные отстойники конструкции и принцип работы. Сфера применения отстойников для очистки сточных вод. Как классифицируются системы

Прежде чем говорить о радиальном отстойнике, нужно рассмотреть это сооружение со всех сторон и выяснить его преимущества. Отстойники используют во всех сферах, от промышленного, до частного хозяйства. Эти конструкции нужны для очистки сточных вод. Они устраняют весь мусор (от крупного до мелкого) в виде фекалий и прочих загрязнителей воды. Механизм такой очистительной системы, при относительно минимальных затратах, создает обладателю свою канализацию.

Первичный отстойник подготавливает загрязненную воду для обработки с помощью биофильтров

Виды отстойников

Рассмотрим все существующие виды очистительных сооружений, чтобы иметь основу для сравнения и выделить радиальных отстойник среди его «конкурентов».

  1. Первичный отстойник. Эта система подготавливает загрязненную воду для обработки с помощью биофильтров. Отстойник обрабатывает сразу два вида грязной воды (из бытовой и ливневой канализаций). Справляется с любым мусором в максимально короткий срок, но время очистки зависит от состава загрязнителя. Чем лучше очиститель справится с первичной очисткой, тем лучше будет результат на выходе, после обработки биофильтрами. Для корректной работы второго этапа очистки, горизонтальный отстойник должен добиться содержания примесей не более, чем 100 мг на один литр воды. Изготавливаются из облегченных материалов и не подойдут для работы в агрессивной среде. Для этого есть следующие варианты отстойников.
  2. Вторичный отстойник. Вступает в дело после обработки сточных вод биофильтрами. Для создания таких отстойников понадобятся материалы вроде бетона и, часто, стали. Хотя, в некоторых случаях, может быть использован полипропилен. Идея этого устройства в том, что он справится даже с первичной обработкой воды, если у потребителя нет нужды в наивысшем качестве очистки. Установка отстойника происходит только за аэротенком.
  3. Контактный резервуар. Часто имеет бытовое применение. Канализационная вода частями проходит стадию очистительной обработки.
  4. Непрерывный цикл обработки. Стоковые воды в этих более надежных системах движутся намного медленнее, но это позволяет очищать воду одним беспрерывным циклом.
  5. Вертикальный отстойник. Относится к виду, который определяется по направлению стоковых вод. Название «вертикальный» говорит о том, что водичка будет передвигаться вертикально (снизу вверх, если быть точным). Сложное устройство и достаточно проблемно в обслуживании. Не применяются в бытовом хозяйстве, чаще в их установке нуждаются территории с высушенным грунтом, где грунтовые воды располагаются ниже, чем обычно.
  6. Трубчатый отстойник. Уровни тонкослойного модуля делятся вертикально на трубчатые каналы. Расчет идет на то, что конструкция обеспечит ламинарный ток воды, что и является преимуществом трубчатого отстойника.
  7. Горизонтальный отстойник. Естественный септик. Отличие лишь в том, что дно прогнуто в центре, по направлению грунта. В этом месте собираются все загрязнители или мусор, который присутствовал в сточных водах.
  8. Радиальный отстойник. Эта конструкция имеет сходство с предыдущим пунктом. Различие в том, что направление воды организовано из центра, к стенам резервуара вниз. Этот отстойник многогранен и может применяться как в промышленных предприятиях, так и в быту. Тем самым пользователь устроит себе частную канализацию. Главное преимущество – стоимость по карману любому заинтересовавшемуся человеку . Эффект от этого приобретения не самый лучший, но за свои деньги это вполне адекватный вариант.

Элементы горизонтальной конструкции

Резервуар для сбора воды делится на две камеры.

  1. Камера, которая собирается ил.
  2. Вторая для его сушки (в них же дренируется осадок).

Тонкослойный модуль имеет лотки, они в свою очередь подают стоки и распределяют воду через водосливную систему. Далее в действие вступает система передачи очищенной воды. Помимо всего этого, в системе установлены 2 фильтра, расположенных на выходе и со стороны перемещения очищенных стоков. Все это приспособление имеет прямоугольную форму, которая делится на камеры. Это обеспечивает чистку резервуара без приостановки процесса осветления воды.

Горизонтальный отстойник с наклонным днищем

Общий процесс осветления воды

Примером осветления также будет горизонтальный тонкослойный модуль. В первой камере очистительной системы стоки и загрязнители делятся друг от друга. Мусор отправляется прямиком в третью камеру, а очищенная вода идет дальше. Если секция, которая отвечает за сбор ила, переполнена, то система переходит в состояние его обезвоживания. В этот миг происходит остановка подачи воды, которая переливается в следующую камеру. Пока вода стремится ко второй стадии чистки биофильтрами, идет обработка накопленного осадка и обезвоженный ил грейфером удаляется из тонкослойного модуля.

Радиальный тип отстойника. Описание

Перед приобретением радиального отстойника, обратите внимание на характеристики почвы и размеры самих стоков. Отталкиваясь от этих данных, выберите либо вертикальный, либо горизонтальный отстойник. К примеру, если почва достаточно плотная и грунтовая, воды расположены на низком уровне, то подойдет вертикальный. Если все наоборот, степень этих вод высока, то устанавливайте горизонтальный. Радиальные же нужны только в том случае, если предстоит очищать значительные объемы сточной воды.

Принцип монтажа у этого типового проекта позаимствован у вертикального тонкослойного, и тоже оснащен шарообразным сечением. Расчет идет на то, что радиальные отстойники смогут выполнять как первичную, так и поверочную (контрольную) чистку сточных вод. Главное отличие от других тонкослойных модулей, состоит в высоте и диаметре. Высота на порядок меньше, всего десять – пятнадцать сантиметров. А диаметр значительно больше. В основном он составляет шестнадцать – шестьдесят метров. Эти размеры встречаются в отечественных отстойниках. Иногда приходится прибегать к еще большим размерам, которые могут доходить до ста метров (зарубежные производители).

Этот отстойник обычно применяется в сооружениях, которые превышают расчет потребления воды в двадцать тысяч кубических метров в сутки, удаляется минимум 50% примесей.

Виды радиальных отстойников

Делятся отстойники на три основных вида, которые отличаются в конструкции тонкослойного модуля.

  • конструкция с центральным впуском;
  • конструкция с периферийным впуском;
  • конструкция с вращательными сборно-распределительными устройствами.

В зависимости от ваших нужд, а также поставленных целей, вы можете подобрать оптимальный для себя вариант.

Принцип работы

Как выглядит этот типовой проект? Это шарообразный накопитель. Вода, попадая в середину тонкослойного модуля с самого низа вверх, начинает свое радиальное движение от центра к глубинке (периферии), описанной выше. В это время передвижение воды плавно изменяет свою скорость перемещения от начальной, до минимальной отметки.

Это является главной особенностью этой системы водоснабжения. Подвесное устройство удаляет плавающие загрязнители с поверхности проточной воды. Оно крепится к вращающемуся механизму. Весь извлеченный мусор отправляется в сборный лоток или в еще одно специально отведенное место, которое называют приемным бункером.

Радиальный отстойник 1 — граблина; 2 — уровень воды; 3 — подвод загрязненной воды и реагентов; 4 — отвод осветленной воды; 5 — отвод шлама; 6 — камеры флокуляции; 7 — привод; 8 — гребёнка; 9 — чан; 10 — рельс.

Вращающийся механизм, или подвижная ферма, имеет цикл 2-3 через 1, и приводится в действие с помощью специального привода, находящегося на пневматической машине. Оставшийся осадок устраняется посредством специальных насосов, благодаря им же, все остальные поднимающиеся вещества отправляются в жиросборник.

Максимальную емкость камеры для сбора осадка находят, отталкиваясь от объема всего осадка, который накапливался в течение четырех часов. Стенки этой камеры установлены под удобным углом в шестьдесят градусов, это позволяет ему легче сползать и не оставаться внутри накопительного резервуара. Бортики отстойника часто возвышаются над водой примерно на 0.3 м.

Еще одно благое отличие этой конструкции состоит в том, что они устанавливаются на мелкую глубину, а это экономия средств при строительстве. Его округлость дает возможность сделать стенки резервуара значительно тоньше, а это также экономит средства потребителя. Вне зависимости от эффективности тонкослойного модуля, количество отстойников берется так, что два из них будут задействованы в системе очистки беспрерывно. Обычно это число около четырех в одном цельном блоке. Распределительная чаша сортирует сточную воду равномерно между всеми механизмами. Когда дело доходит до установки типоразмеров, учитывайте, что мелкие не будут экономнее больших отстойников. Есть подвид радиальных отстойников, в них осуществляется периферийная подача загрязненной воды.

Желоб, распределяющий воду, окружает устройство по кругу со строго установленной шириной, которая медленно уменьшается от начала, до конца желоба. В самом низу есть несколько отверстий, которые выполняют впускную функцию. Они имеют разную величину, а эффективное расстояние между ними позволяет добиться максимальной скорости передвижения неочищенных вод.

Что происходит с очищенной водой? Водосливы управляют бортиками сборного лотка, чистая вода поступает в него через 1 или сразу через 2 сборных лотка. Они имеют зубчатую поверхность, чтобы добиться надежного установления скорости воды в конце обработки. При всем этом, предусмотрены все технические предосторожности, и давление на один метр водослива не выходит за рамки 10 литров в секунду.

Тонкослойные отстойники

Тонкослойный отстойник разделяют на два главных вида:

  • отстойники с открытыми накопительными резервуарами;
  • отстойники с закрытыми резервуарами.

Вне зависимости от своего вида, каждый тонкослойный отстойник имеет четыре зоны:

  • отстойная зона. Трубчатые элементы делят отстойную зону на несколько мелких слоев, не более пятнадцати сантиметров;
  • накопительная зона — служит для накопления осадков;
  • водораспределительная зона;
  • отстойная зона.

Проектирование устройства предусматривает, что трубчатые секции с высокими скоростями сработаются лучше, чем полочные. Отсюда вытекает небольшое «но» – осадки заилят механизм на порядок быстрее. Чистить все так же труднее, но без улучшений в одном направлении, трудно обойтись без ухудшений в другом. Наибольший эффект применения этих отстойников будет для очистки воды, в которой максимальный процент загрязнения принимают на себя осадки. Благо движущейся воды по секциям с определенным наклоном, этот вид отстойника имеет отличные условия для устранения загрязнителей воды с траекторией, значительно короче своих предшественников.

В системах очистки стоков и отходов используется отстойник для воды, который предназначен для того, чтобы крупные фракции осаждались на дне этого устройства, а нефтепродукты выводились для дальнейшей утилизации. Иными словами данное сооружение осуществляет механическое и биологическое очищение сточных вод.

Из названия этого устройства понятно, что песколовка задерживает песок и мелкие частицы отходов. Она является первичным отстойником и расположена вначале сложных систем очищения сточных вод. Если песок не удалить из воды, то последующие элементы будут им забиты.

Работа песколовки осуществляется при помощи нескольких способов:

  • прямолинейное горизонтальное течение водного потока;
  • горизонтальное круговое течение;
  • вертикальное течение, направленное вверх;
  • винтовое течение или поступательно-вращательное.

Все эти способы характеризуют движение и направление потока воды.

Винтовое течение потока может создаваться сжатым воздухом.

В начале песколовки размещены специальные решетки для того, чтобы задерживать крупные механические частицы.

Горизонтальный отстойник имеет наклонное дно. При этом поток воды на дне значительно замедляется, а песок, который расположен в нижней части потока, осаждается на дно. В дальнейшем песок убирают гидроэлеваторы.


Отстойник статического типа

Для удаления из воды многочисленных загрязнений нефтепродуктами существуют статические отстойники, работа которых происходит довольно медленно. Как правило, этот процесс длится до двух дней. Сточные воды поступают очень неравномерно, поэтому подобный способ очистки требует наличия большого водоема.

Без откачки нелегко отделить от воды примеси масел и других продуктов нефтеперегонки. Для ускорения процесса используют два и более буферных водоема. Сначала происходит их заполнение, затем, в течение определенного времени, происходит фаза отстоя. После этого происходит откачка загрязненных веществ.

Буферные водоемы предназначены для снижения концентрации загрязнения и частично загружают основной водоем при неравномерном поступлении сточных вод.

Основное достоинство подобного метода – высокая степень герметичности водоемов.

Динамические отстойники для нефти

При вертикальном расположении резервуаров отстаивание стоков может происходить в статическом и динамическом режиме.

Динамический отстойник: 1-корпус нефтеловушки, 2 — гидрожлеватор, 3 — слой нефти, 4 — нефтесборная труба, 5 — перегородка, 6- скребковый транспортер

В последнем случае, емкости для отстаивания могут быть размером меньше. При этом наполнение их сточными водами и откачка производятся одновременно. Достоинством данного способа является то, что достаточно лишь одного резервуара.

Но для динамического отстойника требуется оборудование, которое осуществляет контроль над уровнем стоков и нефти. Автоматические элементы управляют уровнем путем перекрывания входного и выходного потока в резервуаре. Также в составе подобных устройств существуют средства и устройства для удаления продуктов нефти, которые расположены вверху емкости и песка и твердых частей отходов, находящихся на дне.

Для того, чтобы лучше и быстрее отделить масла от других отходов, происходит добавка активного вещества, которое эффективно работает с поверхностным уровнем загрязнения.

Осадок песка выводится через дренажные трубы, которые изготовлены методом перфорации. А нефтепродукты удаляются специальной трубой, которая размещена в одном положении, а уровень воды путем слива подгоняют под нее. Этой работой управляют автоматические датчики уровня.

Пруды для отстаивания сточных вод

Создание отстойников в виде отдельных прудов является самым простым способом очистки стоков. Тяжелые фракции отходов осаждаются на дно, а легкие всплывают на поверхность.

Однако, данный способ обладает большими недостатками:

  • большая площадь;
  • загрязнение почвы и воздуха;
  • высокая цена на утилизацию;
  • влияние погодных и атмосферных условий на степень очистки.

Поэтому пруды в последнее время используются редко или на больших предприятиях. Их использование наносит непоправимый ущерб окружающей среде.

Варианты устройства динамических отстойников

Динамические отстойники различаются по виду загрязняющих веществ:

  • песок,
  • мазут,
  • нефть,
  • бензин,
  • масло.

По направлению движения потока воды они могут быть горизонтальными или вертикальными.

Горизонтальный отстойник функционирует следующим образом. Осадок тяжелых отходов перемещают в отдельное место и удаляют с помощью насосов или гидроэлеваторов. А плавающие на поверхности легкие продукты удаляются поперечными лотками.

Отстойники вертикального типа имеют конусообразное дно, с которого происходит удаление осадка. При этом поток воды идет снизу вверх.

по форме круглый. Поток воды может двигаться от центра или от краев. Размер такого устройства может достигать 100 метров в поперечнике.

Если вода начинает движение от центра сооружения к краям, то для эффективной очистки необходима сравнительно большая скорость. Если поток воды направлен от краев к центру, то степень очищения сточных вод возрастает.

Тонкослойные отстойники

Большая глубина отстойника не позволяет маслам и другим веществам нефтеперегонки быстро всплывать на поверхность. Поэтому для большей эффективности используются тонкослойные отстойники, в которых слой сточных вод минимален.

Они разделяются на два типа:

  • трубчатые отстойники;
  • устройства пластинчатого типа.

Основная часть трубчатого отстойника – это труба диаметром от 2,5 до 5 сантиметров и длиной в один метр. Ее размер зависит от типа загрязнения и характеристики водного потока. Подобные устройства бывают с большим и малым наклоном рабочих частей.

Отстойники с небольшим наклоном применяются для очистки стоков от твердых примесей при малой их концентрации. Степень очищения достигает 80%. Однако, трубчатый отстойник требуется периодически очищать от накопившегося осадка. Поэтому необходимо второе устройство. Один отстойник находится в состоянии очистки, а другой в это время работает, и наоборот.

Устройства с большим уклоном не нуждаются в очистке, в них осадок удаляется естественным способом из-за большого наклона трубы. Если время очистки необходимо увеличить, то используются устройства с трубой до трех метров, которая изготовлена из пластика.

Устройства пластинчатого типа содержат в своем составе пластины, которые установлены параллельно. Между ними проходит поток сточных вод.

По типу конструкции существуют пластинчатые отстойники следующих видов:

  • прямоточные устройства, в которых осадок и очищенная вода движутся в параллельном направлении;
  • противоточные устройства, где осадок и вода движутся навстречу друг другу;
  • устройства с перпендикулярным направлением пластин.

Наибольшей эффективностью обладают противоточные отстойники.

Тонкослойные отстойники содержат основные элементы, которые изготовлены из пластика. Этот материал намного легче металла и обладает устойчивостью к коррозии и агрессивным химическим средам. Данные устройства имеют один существенный недостаток – для их эффективной работы необходимы сточные воды, которые предварительно очищены от песка и больших фракций нефти.

Если стоки содержат в себе много сгустков нефти и масел, то трубчатые и пластинчатые отстойники выйдут из строя.

Поэтому существуют двухъярусные отстойники, которые совмещают в работе несколько функций, в них одновременно:

  • отстаивается сточная вода,
  • происходит процесс брожения органических веществ,
  • выпавший осадок уплотняется.

Конструктивно данные устройства представляют собой цилиндр с конусообразным дном. Сверху размещены желоба, в которых осаждаются твердые и тяжелые фракции, а внизу расположена камера для ила. В этой камере отходы разлагаются бактериями. Отработанный ил затем выводится из камеры через специальную трубу.

Решение вопроса о том, какое выбрать устройство и как сделать отстойник, зависит, прежде всего, от характера и степени загрязнения сточных вод. В частных домах состав сточных вод намного лучше и проще. Поэтому отстойники используются только для осаждения крупных фракций отходов. Данные устройства выполняют важную роль в очищении воды и предотвращают загрязнение местности вредными для человека веществами.

Первичный отстойник – сооружение блока механической очистки, предназначенное для гравитационного отстаивания мелкодисперсных загрязнений, в основном органических, и как следствие снижение БПК и ХПК. Форма в плане – круглая или прямоугольная. Количество отстойников определяется расчетом и должно быть не менее двух.

Первичные отстойники могут быть:

  1. Горизонтальные;
  2. Вертикальные;
  3. Радиальные.

Отличаются эти отстойники движением потока очищаемой воды.

Первичный горизонтальный отстойник – это резервуар прямоугольной формы, состоящий из нескольких коридоров. По вертикали сооружение можно разделить на рабочую часть (где происходит осаждение) и иловую (где собирается осадок). Между этими условными зонами должно быть расстояние минимум 0,4 м. В начале горизонтального отстойника устраивается приямок, куда сгребается (скребками) или смывается осадок. Из приямка он удаляется гидроэлеваторами или насосами. Минусом такого типа сооружения является большая площадь. Плюс – высокая эффективность.

Вертикальный первичный отстойник – это сооружение цилиндрической формы с коническим днищем. Очищаемая вода подается сверху в трубу, которая расположена в центре сооружения. Под трубой располагается отражательный щит. Ударяясь об него, вода изменяет направление и движется снизу вверх. Для лучшего распределения потока центральную трубу делают с уширением на нижнем конце. Осветленная вода собирается сборными лотками, которые расположены на кромке резервуара. Осадок же накапливается в конусной (иловой) части отстойника и удаляется от туда под действием давления (гидростатического) через иловую трубу. Минусы конструкции – большая глубина и невозможность применения при производительности очистной станции до 10 000 м3/сут.

Радиальный первичный отстойник частный случай вертикального отстойника. Разница в том, что в этом типе сооружения вода движется от центра к периферии, а не снизу вверх. Поэтому и конструкция другая. Радиальный отстойник, как и вертикальный, круглый в плане. Но подающая сточную воду труба расположена снизу. Подача стока также осуществляется в центр, здесь наблюдаются самые большие скорости, которые уменьшаются по мере приближения к сборным лоткам (периферии). Осадок, скапливающийся на дне, перемещается скребками в иловый приямок (в центре), откуда он удаляется центробежным или плунжерным насосом. Минус конструкции – низкая эффективность. Плюс – не высокая стоимость. Разновидности этого типа отстойников – отстойник с периферийным впуском и с вращающимися водораспределительными и водосборными устройствами.

Все виды отстойников оснащены устройствами для сбора плавающих веществ.

Исходя из режима работы первичных отстойников их делят на:

  1. Периодического действия (контактные)
  2. Непрерывного действия (проточные)

При выборе типа отстойника учитывают экономический фактор, состав стоков, геологические и гидрогеологические условия, условия местности, расчетные расходы и т.д.

В случае, если эффективности очистки не достаточно, то можно добавить еще одну ступень очистки или интенсифицировать конструкцию сооружения. В этой сфере много внимания уделяется системе впуска сточной воды в сооружения, так как на очистку оказывает большое влияние распределение потока. В горизонтальных отстойниках, например, для этого используют перфорированные щиты, расположенные в начале резервуара (на 1/3 длины от ввода); в вертикальных – отражательный щит. Возможно применение аэрации в радиальных отстойниках, для оттирания механических частиц от органики.

Система очистки сточных вод состоит из множества элементов. Один из них – отстойник - принимает участие в предварительной очистке сточных вод канализации.

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.

  1. Начальный этап очистки – это отстаивание или механическая очистка.
  2. Далее воды проходят биоочистку.
  3. Затем к стокам применяются физико-химические способы обработки.
  4. УФ-дезинфекция сточных вод

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:

  • Размер включения (наиболее крупные частицы осядут в первую очередь);
  • Уровень загрязнения сточных вод ;
  • Удельный вес частиц и другие их свойства;
  • Время, в течение которого сточные воды находятся в отстойнике.

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.

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.

Множество промышленных предприятий имеют отходы производства, которые нельзя утилизировать путем выброса в окружающую среду. Подобные опасные вещества подлежат хранению в специальных сооружениях - отстойниках , где они не способны причинить значительный ущерб экологии. Но, какими бы большими промышленные отстойники ни были, они рано или поздно наполняются, и процессы производства на предприятиях прекращаются. Остановка работы грозит значительными издержками, а так же потерей части клиентской базы.

Решить проблему переполнения позволят мероприятия по очистке промышленных отстойников . Как правило, такие работы производятся путем перекачивания отходов мощными шламовыми насосами в новые отстойники, или предназначенные для этого территории. С помощью последовательно установленных насосных станций, перекачивание жидких отходов происходит по заранее подготовленному трубопроводу на расстояние до нескольких десятков километров. Забор же отложений производится с берега, первым шламовым насосом, или с помощью находящегося в отстойнике землесосного земснаряда .

Для проведения работ по очистке отстойников Вы можете обратиться в компанию Гидрострой. Благодаря большому опыту в сфере гидромеханизированной транспортировки грунтов, мы имеем возможность организовать откачку и подачу жидких отходов на расстояние в десятки километров от точки складирования.

Обратившись к нам, Вы можете заказать следующие работы:

  • Очистка промышленных отстойников любых объемов;
  • Снижение уровня отходов для запланированного производственного цикла;
  • Создание карт намыва грунта ;
  • Монтаж грунтопроводов для периодического удаления отходов;
  • Проведение технического надзора и общее руководство очистными работами.

Удаление промышленных отходов - это одно из основных направлений организации Гидрострой. Наличие серьезного дивизиона насосной техники, а так же значительный опыт в сфере гидромеханизации, позволяет нам производить очистку отстойников любых размеров, любой степени сложности.