Утайници за пречистване на отпадъчни води

Утайките се използват за предварително пречистване на отпадъчни води, ако местните условия изискват тяхното биологично пречистване, или като независими структури, ако за санитарни условия е достатъчно да се изолират само механични примеси от отпадъчните води.

В зависимост от предназначението седиментационните резервоари се разделят на първични, които се монтират преди биологичните съоръжения за пречистване на отпадъчни води, и вторични, които се инсталират след тези съоръжения.

Според конструктивните си характеристики седиментационните резервоари се разделят на хоризонтални, вертикални и радиални. Пречистватели, при които едновременно с утаяване се извършва филтриране на отпадъчните води през слой от суспендирани твърди вещества.

Типът отстойник (вертикален, радиален, с въртящо се събирателно и разпределително устройство, хоризонтален, двустепенен и т.н.) трябва да бъде избран, като се вземе предвид приетата технологична схема за пречистване на отпадъчни води и пречистване на техните утайки, производителността на конструкциите, последователността на строителството, броя на експлоатираните блокове, конфигурацията и релефа, геоложките условия, нивото на подпочвените води и др.

Понякога седиментационните резервоари се изчисляват според натоварването, т.е. от количеството отпадъчна течност, m3, на 1 m2 от повърхността на водната маса на утаителния резервоар за 1 час.Тази стойност се определя според експлоатационните данни на подобни седиментационни резервоари, осигуряващи повече или по-малко задоволителен ефект на избистряне. Обикновено се приема, че натоварването е 1-3 m3/h на 1 m2 повърхност на картера.

В допълнение към размерите на течащата част на утаителните резервоари (I, L, B), в които се отлагат суспендирани твърди вещества, е необходимо да се определи и обемът на утаената част на утаителя. Количеството на утаената утайка в първичните утаители за битови отпадъчни води е 0,8 л/ден на човек. Съдържанието на влага в изхвърлената утайка зависи от методите за нейното отстраняване: при гравитачно отстраняване на утайката тя се приема равна на 95%, а при механизираната - 93%.

За натрупването на утаената утайка и периодичното й разтоварване в началото на утаителя се подреждат ями, чийто обем зависи от конструкциите на утаителите и методите за отстраняване на утайката. Най-често срещаният метод е изцеждането на утайката под хидростатична глава на вода, равна на 1,5 м. В някои случаи утайката се отстранява чрез изпомпване с бутални помпи. Обемът на седиментната част на седиментационните резервоари се приема, че е равен на двудневния обем на утаената утайка (при механизирано отстраняване на утайката обемът на утаечната част може да се приеме равен на 8-часовия обем на утаената утайка). За да може утайката да се плъзне по гравитация към ямите, дъното на ямата има наклон от най-малко 0,01. Хоризонталните седиментационни резервоари са проектирани със скреперни механизми за надграждане на утайката към ями.

Вертикалните утаителни резервоари са кръгли или квадратни резервоари с конично или пирамидално дъно. Вертикални утаителни резервоари обикновено се предлагат в станции с пропускателна способност до 50 000 м3/ден и по-често до 20 000 м3/ден и при ниско ниво на подпочвените води.

Отпадъчната течност се подава към дъното на работната част на пречиствателя през централната тръба (фиг. 3). След като напусне тръбата, отпадъчната течност се придвижва отдолу нагоре към дренажните корита, през които влиза в дренажната тава. По време на движението на отпадъчната течност през шахтата от нея падат окачени вещества, чието специфично тегло е по-голямо от специфичното тегло на водата.

Проф. SM Shifrin, въз основа на резултатите от многобройни експерименти и теоретични проучвания, предложи нов метод за изчисляване на вертикални седиментационни резервоари. Наблюденията на разпределението на отпадъчната течност през картера показват, че течността, оставяйки процепа между камбаната на централната тръба и преградната плоча, се придвижва радиално към стените на картера и след това се издига по стените с относително висока скорост . Суспендираните вещества падат по хоризонталния път на движение на течността от центъра на картера към периферията поради разпространението на струята и намаляването на скоростта на движение. Колкото по-фини са частиците, които трябва да се отделят от отпадъчната течност, толкова по-голям трябва да бъде радиусът на шахтата, което е основната изчислена стойност.

При изчисляване на седиментационните резервоари по метода на проф. SM Shifrina първо, според необходимия ефект на избистряне при дадена концентрация на суспензии в отпадъчните води, те намират според графиката (фиг. 4, а) хидравличния размер и частиците, които трябва да се задържат в утаителя. След това, в съответствие с установената хидравлична грапавост според графиката (фиг. 4.6), радиусът на утаителя r се определя в зависимост от средната скорост на отпадъчната течност, постъпваща в утаителя, взета равна на 1,2 m/s. Диаметърът на централната тръба d се изчислява при скорост 30 mm/s. Дължината на тръбата и еднаквата височина на цилиндричната част на картера се вземат най-малко 2,75 m.

Обемът на седиментационната камера на вертикалните отстойници се определя по същия начин, както при хоризонталните утаители. Утайката се отстранява чрез гравитация (под хидростатичната глава на водния стълб) през шламова тръба, спусната до основата на утаителя. Долната част на седиментната камера е направена конична или пирамидална с ъгъл на наклон на стените към хоризонта от 50 °, за да се създадат благоприятни условия за пълзене на утаената утайка.