Jak oczyszcza się wodę w studzience? Osadniki ścieków i ich oczyszczanie
W systemach oczyszczania ścieków i odpadów wykorzystuje się misę wodną, której zadaniem jest zapewnienie osadzenia dużych frakcji na dnie tego urządzenia, a produkty naftowe zostaną usunięte w celu dalszej utylizacji. Innymi słowy, struktura ta przeprowadza mechaniczne i biologiczne oczyszczanie ścieków.
Z nazwy tego urządzenia jasno wynika, że piaskownik zatrzymuje piasek i drobne cząstki zanieczyszczeń. Jest to osadnik podstawowy, umiejscowiony na początku skomplikowanych systemów oczyszczania ścieków. Jeśli piasek nie zostanie usunięty z wody, kolejne elementy zostaną nim zatkane.
Łapacz piasku działa na kilka sposobów:
- prosty poziomy przepływ wody;
- poziomy przepływ kołowy;
- przepływ pionowy skierowany do góry;
- przepływ spiralny lub translacyjno-rotacyjny.
Wszystkie te metody charakteryzują ruch i kierunek przepływu wody.
Spiralny przepływ przepływu można wytworzyć za pomocą sprężonego powietrza.
Na początku piaskownika umieszczane są specjalne kraty, które wyłapują duże cząstki mechaniczne.
Osadnik poziomy ma pochyłe dno. W tym przypadku przepływ wody przy dnie znacznie spowalnia, a piasek znajdujący się w dolnej części przepływu osiada na dnie. Następnie piasek jest usuwany za pomocą podnośników hydraulicznych.
|
Osadnik typu statycznego
Aby usunąć z wody liczne zanieczyszczenia olejowe, stosuje się osadniki statyczne, które działają dość wolno. Zazwyczaj proces ten trwa do dwóch dni. Ścieki przepływają bardzo nierównomiernie, tzw podobna metoda czyszczenie wymaga dużego zbiornika.
Bez pompowania nie jest łatwo oddzielić od wody zanieczyszczenia olejów i innych produktów destylacji ropy naftowej. Aby przyspieszyć proces, stosuje się dwa lub więcej zbiorników buforowych. Najpierw są one napełniane, następnie przez pewien czas następuje faza osiadania. Następnie zanieczyszczone substancje są wypompowywane.
Zbiorniki buforowe mają na celu zmniejszenie stężenia zanieczyszczeń i częściowe obciążenie zbiornika głównego w przypadku nierównomiernego przepływu ścieków.
Główną zaletą tej metody jest wysoki stopień szczelności zbiorników.
Dynamiczne osadniki oleju
W przypadku zbiorników pionowych sedymentacja ścieków może zachodzić w trybie statycznym i dynamicznym.
Osadnik dynamiczny: 1-korpus łapacza oleju, 2-hydraulikator, 3-warstwa oleju, 4-rura zbierająca olej, 5-przegroda, 6-przenośnik zgarniający
W tym drugim przypadku pojemniki sedymentacyjne mogą być mniejsze. W tym przypadku są one napełniane ściekami i jednocześnie wypompowywane. Zaletą tej metody jest to, że wystarczy tylko jeden zbiornik.
Jednak osadnik dynamiczny wymaga wyposażenia kontrolującego poziom ścieków i oleju. Elementy automatyczne kontrolują poziom poprzez odcięcie dopływu i odpływu w zbiorniku. Do takich urządzeń zaliczają się również środki i urządzenia do usuwania produktów naftowych, które znajdują się w górnej części pojemnika, a piasek i części stałe odpadów znajdują się na dnie.
Aby lepiej i szybciej oddzielić oleje od innych odpadów, dodawana jest substancja aktywna, która skutecznie współpracuje z powierzchniowym poziomem zanieczyszczeń.
Osad piaskowy usuwany jest rurami drenażowymi wykonanymi metodą perforacji. Produkty naftowe są usuwane za pomocą specjalnej rury, która jest umieszczona w jednym położeniu, a poziom wody jest dopasowywany do tego poprzez spuszczanie. Pracą tą sterują automatyczne czujniki poziomu.
Stawy do osadzania ścieków
Najbardziej popularne jest tworzenie osadników w postaci odrębnych stawów w prosty sposób oczyszczanie ścieków. Ciężkie frakcje odpadów osiadają na dnie, a lekkie unoszą się na powierzchnię.
Metoda ta ma jednak poważne wady:
- duży plac;
- zanieczyszczenie gleby i powietrza;
- wysoki koszt utylizacji;
- wpływ warunków pogodowych i atmosferycznych na stopień oczyszczenia.
Dlatego stawy w Ostatnio używany rzadko lub w dużych przedsiębiorstwach. Ich użycie powoduje nieodwracalne szkody dla środowiska.
Opcje budowy osadników dynamicznych
Osadniki dynamiczne różnią się w zależności od rodzaju zanieczyszczeń:
- piasek,
- olej opałowy,
- olej,
- benzyna,
- olej.
W kierunku przepływu wody mogą być poziome lub pionowe.
Osadnik poziomy działa w następujący sposób. Ciężkie osady ściekowe są przenoszone w osobne miejsce i usuwane za pomocą pomp lub podnośników hydraulicznych. Lekkie produkty unoszące się na powierzchni są usuwane za pomocą tac poprzecznych.
Osadniki pionowe posiadają dno w kształcie stożka, z którego usuwany jest osad. W tym przypadku przepływ woda nadchodzi w dół w górę.
okrągły kształt. Przepływ wody może poruszać się od środka lub od krawędzi. Rozmiar takiego urządzenia może osiągnąć średnicę 100 metrów.
Jeśli woda zacznie przemieszczać się ze środka konstrukcji do krawędzi, wówczas do skutecznego czyszczenia wymagana jest stosunkowo duża prędkość. Jeżeli przepływ wody skierowany jest od krawędzi do środka, wówczas wzrasta stopień oczyszczenia ścieków.
Osadniki cienkowarstwowe
Duża głębokość osadnika nie pozwala na szybkie wypłynięcie olejów i innych substancji rafineryjnych na powierzchnię. Dlatego dla większej wydajności stosuje się osadniki cienkowarstwowe, w których warstwa ścieków jest minimalna.
Dzielą się na dwa typy:
- osadniki rurowe;
- urządzenia typu płytowego.
Główną częścią osadnika rurowego jest rura o średnicy od 2,5 do 5 centymetrów i długości jednego metra. Jego wielkość zależy od rodzaju zanieczyszczeń i charakterystyki przepływu wody. Takie urządzenia mają duże i małe nachylenie części roboczych.
Osadniki o niewielkim nachyleniu służą do oczyszczania ścieków z zanieczyszczeń stałych w niskich stężeniach. Stopień oczyszczenia sięga 80%. Jednakże osadnik rurowy należy okresowo czyścić z nagromadzonego osadu. Dlatego potrzebne jest drugie urządzenie. Jeden osadnik jest w stanie czyszczenia, drugi w tym czasie pracuje i odwrotnie.
Urządzenia o dużym nachyleniu nie wymagają czyszczenia, w nich osad jest usuwany w sposób naturalny ze względu na duże nachylenie rury. Jeśli konieczne jest wydłużenie czasu czyszczenia, stosuje się urządzenia z rurą o długości do trzech metrów, która jest wykonana z tworzywa sztucznego.
Urządzenia płytowe zawierają płyty instalowane równolegle. Pomiędzy nimi przepływa strumień ścieków.
W zależności od rodzaju konstrukcji istnieją osadniki płytowe następujących typów:
- urządzenia o przepływie bezpośrednim, w których osad i woda oczyszczona przemieszczają się w kierunku równoległym;
- urządzenia przeciwprądowe, w których osad i woda zbliżają się do siebie;
- urządzenia z prostopadłym kierunkiem płyt.
Najskuteczniejsze są osadniki przeciwprądowe.
Osadniki cienkowarstwowe zawierają podstawowe elementy, które wykonane są z tworzywa sztucznego. Materiał ten jest znacznie lżejszy od metalu i jest odporny na korozję i agresywne środowisko chemiczne. Urządzenia te mają jedną istotną wadę - do skutecznego działania wymagają ścieków oczyszczonych wcześniej z piasku i dużych frakcji oleju.
Jeśli dreny zawierają dużo grudek oleju i olejów, wówczas osadniki rurowe i płytowe ulegną awarii.
Dlatego też istnieją osadniki dwupoziomowe, które łączą w swojej pracy jednocześnie kilka funkcji:
- ścieki osiadają,
- zachodzi proces fermentacji substancji organicznych,
- osadzony osad ulega zagęszczeniu.
Strukturalnie urządzenia te są cylindrem ze stożkowym dnem. W górnej części znajdują się rynny, w których osadzają się frakcje stałe i ciężkie, a w dolnej komora na osad. W tej komorze odpady są rozkładane przez bakterie. Następnie osad ściekowy usuwany jest z komory specjalną rurą.
Decyzja o wyborze urządzenia i sposobie wykonania studzienki zależy przede wszystkim od charakteru i stopnia zanieczyszczenia ścieków. W domach prywatnych skład ścieków jest znacznie lepszy i prostszy. Dlatego też osadniki służą wyłącznie do sedymentacji dużych frakcji odpadów. Urządzenia te pełnią ważną rolę w oczyszczaniu wody i zapobiegają zanieczyszczeniu terenu substancjami szkodliwymi dla człowieka.
Szamba
Urządzenie. Sedymentacja jest procesem tańszym niż inne procesy rozdzielania układów heterogenicznych, takie jak filtracja. Ponadto separacja przez filtrację jest przyspieszana, przy zachowaniu wszystkich pozostałych parametrów, w przypadku wstępnego zagęszczenia przefiltrowanego materiału. Dlatego osadzanie jest często stosowane jako podstawowy proces separacji, mający na celu usunięcie jak największych ilości substancji stałych z fazy ciągłej.
Osadzanie odbywa się w urządzeniach zwanych osadnikami lub zagęszczaczami. Istnieją urządzenia o pracy okresowej, ciągłej i półciągłej, a osadniki pracujące w sposób ciągły dzielą się z kolei na jednopoziomowe, dwupoziomowe i wielopoziomowe.
Okresowo działające osadniki są zbiornikami niskimi bez urządzeń mieszających. Osadnik taki napełnia się zawiesiną, która pozostaje w spoczynku przez pewien czas niezbędny do opadnięcia cząstek stałych na dno aparatu. Następnie warstwę sklarowanej cieczy dekantuje się, to znaczy odprowadza przez rurkę syfonową lub krany umieszczone powyżej poziomu osiadłego osadu. Ten ostatni, zwykle poruszająca się gęsta płynna masa płynna – osad, jest rozładowywany ręcznie przez górę aparatu lub usuwany przez dolny zawór upustowy.
Wymiary i kształt urządzeń wsadowych zależą od stężenia fazy rozproszonej i wielkości jej cząstek. Im większe cząstki i im większa jest ich gęstość, tym mniejsza jest średnica urządzenia. Szybkość sedymentacji zależy w dużym stopniu od temperatury, przy czym ze zmianą zmienia się lepkość cieczy, a szybkość sedymentacji jest odwrotnie proporcjonalna do lepkości, która maleje wraz ze wzrostem temperatury.
Do osadzania niewielkich ilości cieczy stosuje się osadniki w postaci cylindrycznych, montowanych pionowo zbiorników ze stożkowym dnem, posiadających klapę lub właz do wyładunku osadów oraz kilka kranów do spuszczania cieczy, instalowanych na korpusie na różnych wysokościach.
Ryż. V-3. Studzienka z pochyłymi przegrodami:
1 - złączka do wprowadzenia zawieszenia wstępnego, 2 - obudowa, przegrody 3-spadowe, 4- pojemniki na osady, 6 - armatura do spuszczania klarownej cieczy.
Do osadzania znacznych ilości cieczy, np. do oczyszczania ścieków, stosuje się duże zbiorniki betonowe lub kilka zbiorników połączonych szeregowo, pracujących w sposób półciągły: ciecz jest dostarczana i usuwana w sposób ciągły, a osad okresowo odprowadzany z aparatu.
Na ryc. V-3 przedstawia osadnik półciągły z pochyłymi przegrodami. Zawieszenie wstępne wprowadzane jest poprzez złączkę 1 do obudowy 2 aparat, wewnątrz którego znajdują się pochyłe przegrody 3 , kierując przepływ naprzemiennie w górę i w dół. Obecność przegród zwiększa czas przebywania cieczy i powierzchnię osadzania w aparacie. Osad gromadzony jest w stożkowych dnach (lejach zasypowych) 4, skąd jest ona okresowo usuwana, a sklarowana ciecz jest w sposób ciągły odprowadzana ze studzienki poprzez złączkę 5.
Osadniki ciągłe są najczęściej spotykane w przemyśle.
Osadnik ciągły z mieszadłem zgrzebłowym (rys. V-4) to niski zbiornik cylindryczny 1 z płaskim, lekko stożkowym dnem i wewnętrznym rowem pierścieniowym 2 wzdłuż górnej krawędzi urządzenia. W zbiorniku zamontowane jest mieszadło 3 z nachylonymi ostrzami, na których znajdują się wiosła 4 do ciągłego przemieszczania osadu do otworu zrzutowego 7. Jednocześnie zgarniaki delikatnie mieszają osad, ułatwiając tym samym jego sprawniejsze odwodnienie. Mieszadło wykonuje od 0,015 do 0,5 obroty na minutę, to znaczy obraca się tak wolno, że nie zakłóca procesu osadzania. Początkowa ciekła mieszanina jest w sposób ciągły podawana rurą 5 do środka zbiornika. Sklarowana ciecz wlewana jest do rynny pierścieniowej i usuwana przez złączkę 6. Osad (szlam) - płynąca, skondensowana zawiesina (o stężeniu fazy stałej nie większym niż 35-55%) - usuwa się ze zbiornika za pomocą pompy membranowej. Wał mieszadła wprawiany jest w ruch obrotowy za pomocą silnika elektrycznego 5 poprzez przekładnię.
Wraz z usuniętym osadem często traci się znaczną ilość cieczy, dlatego w celu ograniczenia jej strat i oddzielenia cieczy od zagęszczonej zawiesiny osad z pierwszego osadnika kierowany jest do drugiego osadnika w celu przemycia wodą i późniejszego osadzania. Osad otrzymany w drugim aparacie będzie zawierał taką samą ilość cieczy jak osad w pierwszym osadniku, ale będzie zawierał znacznie rozcieńczoną wodę. W przypadku kilku osadników połączonych szeregowo, z osadu można usunąć do 97-98% cieczy. Aby zmniejszyć ilość wody płuczącej, osadzanie odbywa się na zasadzie przeciwprądu (rys. V-5): osad przemieszcza się sekwencyjnie od pierwszego osadnika do ostatniego, a woda przemieszcza się w kierunku przeciwnym do ruchu osadnika osad:
Ryż. V-4. Osadnik ciągły z mieszadłem zgarniającym:
1 - ciało; 2 - rynna pierścieniowa, 3 - mikser; 4 - łopatki z łopatkami, 5-rurowe do zasilania zawieszenia wstępnego, V- armatura do usuwania klarownej cieczy; 7 - urządzenie rozładowujące osad (szlam); 8 - silnik elektryczny.
Ryż. V-5. Schemat ciągłego przeciwprądowego przemywania osadu z cieczy.
od ostatniego osadnika do pierwszego. Następnie wody płuczące wykorzystuje się do przygotowania początkowej zawiesiny.
Oprócz ciągłości działania i wysokiej produktywności (czasami sięgającej 3000 t/dzień osadniki zgrzebłowe) mają następujące zalety: pozwalają uzyskać równomierną gęstość osadu, można ją regulować poprzez zmianę wydajności, a dzięki łatwemu mieszaniu mieszadłem zapewniają efektywniejsze odwadnianie osadu. Praca takich osadników może być w pełni zautomatyzowana. Wady tych urządzeń obejmują ich nieporęczność. Znormalizowane osadniki zgrabne mają średnicę od 1,8 do 30 m, a w niektórych gałęziach przemysłu, na przykład przy oczyszczaniu wody, osadniki osiągają średnicę 100 M.
W przypadku konieczności zainstalowania kilku osadników o znacznych średnicach zajmowana przez nie powierzchnia będzie duża. W celu zmniejszenia tej powierzchni stosuje się osadniki wielopoziomowe, składające się z kilku urządzeń instalowanych jedno na drugim. Istnieją osadniki wielopoziomowe typu zamkniętego i zrównoważonego.
Najprostszy osadnik wielopoziomowy typ zamknięty(Rys. V-6, A) składa się z kilku osadników umieszczonych jeden na drugim i posiadających wspólny wał dla mieszalników zgarniających i odpowiednio wspólny napęd. Na ryc. V-6 dla uproszczenia pokazano tylko dwa osadniki umieszczone jeden nad drugim. W miejscach przejściowych
Ryż. V-6. Osadniki wielopoziomowe typu zamkniętego (a) i zrównoważonego (b).
1 - rozdzielacz początkowego zawieszenia 2 - szklana rurka do wprowadzania zawieszenia do każdego poziomu; 3 - kolektor do zbierania sklarowanej cieczy, 4 - kolektor osadu (szlamu).
wału, uszczelki są instalowane na dnie każdej studzienki. Zatem w tych osadnikach sklarowana ciecz jest odprowadzana, a osad jest rozładowywany oddzielnie z każdego poziomu.
Bardziej zaawansowane są osadniki wielopoziomowe typu zrównoważonego lub zrównoważonego (rys. V-6, b).Takie osadniki również mają wspólny wał i napęd, ale w przeciwieństwie do osadników typu zamkniętego ich poziomy są połączone szeregowo wzdłuż osadu: szybę do usuwania osadu z każdego górnego poziomu opuszcza się dolnym końcem do warstwy skondensowanego osadu dolnego poziomu.
Osadniki działają w następujący sposób: zawiesina wstępna z urządzenia rozdzielczego 1 jest podawana przez szklanki 2 w każdym poziomie. Sklarowana ciecz zbierana jest rurami spustowymi do kolektora 3. W przypadku zastosowania osadnika zamkniętego zagęszczony osad usuwany jest oddzielnie z każdego poziomu do zbiorników zbiorczych 4, a w przypadku studzienki typu zrównoważonego - tylko z niższego poziomu.
Zatem w urządzeniach typu zamkniętego dno każdego poziomu odbiera ciśnienie całej masy zawartej w nim zawiesiny, podczas gdy w osadnikach typu zrównoważonego tylko dolny poziom doświadcza obciążenia dna. Osadniki zrównoważone nie wymagają specjalnych uszczelnień w miejscu przejścia wału przez dna poziomów.
Oprócz osadników wielopoziomowych, dużą powierzchnię osadniczą osiąga się także w osadnikach ciągłych z półkami stożkowymi (rys. V-7). Podzielone zawieszenie jest podawane przez złączkę 1 i rozprowadzane kanałami pomiędzy półkami stożkowymi 2 (przez jeden), na powierzchni którego osadzają się cząstki stałe. Osadzone cząstki przesuwają się po pochyłych półkach do ścianek obudowy, a następnie opadają w dół do armatury 3 aby usunąć osad. Sklarowana ciecz jest odprowadzana kanałami 4 pomiędzy dwiema nałożonymi na siebie półkami i jest wyjmowany z aparatu poprzez złączkę 5. Zaletą osadników tego typu jest brak części ruchomych i łatwość konserwacji.
Na ryc. V-8 przedstawia działający w sposób ciągły osadnik do oddzielania emulsji. Jest to zbiornik poziomy, wewnątrz którego przed króćcem wlotowym 1 zamontowana jest przegroda perforowana 2. Służy do zapobiegania zakłóceniom cieczy przez strumień napływającej emulsji. Przekrój osadnika dobiera się tak, aby ruch cieczy w korpusie aparatu był laminarny lub zbliżony do niego (prędkość – kilka mm/s), co przyspiesza osadzanie się. Lekka faza ciekła jest usuwana z aparatu rurociągiem 3 , ciężki - rurociągiem 4.
Ryż. V-7. Osadnik ciągły z półkami stożkowymi:
1 - przyłącze do zasilania wydzielonej zawiesiny; 2 - półki stożkowe; 3 - armatura do odprowadzania osadów; 4 - kanały do odprowadzania klarowanej cieczy; 5 - armatura do usuwania klarownej cieczy.
Ten ostatni posiada urządzenie 5 do przerywania syfonu, uniemożliwiające całkowite opróżnienie zbiornika.
Ryż. V-8. Osadnik ciągły do oddzielania emulsji:
1 - armatura do podawania emulsji; 2 - przegroda perforowana; 3 - rurociąg do usuwania fazy lekkiej; 4 - rurociąg do usuwania fazy ciężkiej; 5 - urządzenie do rozbijania syfonu.
W praktyce uzdatniania wody osadniki poziome (ryc. 6.1), pionowe (ryc. 6.2), promieniowe (ryc. 8.5) i cienkowarstwowe (ryc. 8.6) służą do wstępnego doklarowania wody przed wprowadzeniem jej do filtrów szybkich. Nazwy osadników nadawane są zgodnie z kierunkiem i charakterem ruchu wody w nich. W zależności od wysokości osadniki dzieli się na strefy: sedymentacji, akumulacji i zagęszczania osadów. Zawartość zawiesiny w wodzie sklarowanej po osadnikach nie powinna przekraczać 8-15 mg/l. Osadnik poziomy to prostokątny zbiornik żelbetowy wydłużony w kierunku ruchu wody, w którym oczyszczona woda przemieszcza się wzdłuż osadnika w kierunku zbliżonym do poziomego. Wyróżnia się osadniki poziome jedno-, dwu- i trzykondygnacyjne. Osadniki służące do wstępnego klarowania wody można instalować w gruncie z zabezpieczeniem skarp lub bez. W praktyce krajowej osadniki poziome zaleca się stosować, gdy zmętnienie wody uzdatnionej wynosi do 1500 mg, a barwa wody uzdatnionej wynosi 120 stopni, a wydajność kompleksu uzdatniania wody wynosi co najmniej 30 tys. m3/dobę. Osadnik pionowy to okrągły, a w bardzo rzadkich przypadkach kwadratowy zbiornik żelbetowy (rzadziej stalowy) o znacznej głębokości, w którym oczyszczona woda przemieszcza się pionowo - od dołu do góry. W praktyce krajowej osadniki pionowe zaleca się stosować, gdy zmętnienie i barwa uzdatnionej wody wynosi do 1500 mg/l i do 120 stopni oraz gdy wydajność kompleksu uzdatniania wody wynosi do 5000 m3/dobę. Osadnik promieniowy (rys. 8.5) jest zbiornikiem żelbetowym o planie okrągłym, którego wysokość jest niewielka w porównaniu ze średnicą. Woda w osadniku przemieszcza się od środka na obrzeże w kierunku promieniowym zbliżonym do poziomego. SNiP zaleca stosowanie osadników promieniowych przy uzdatnianiu wód o dużym zmętnieniu oraz w systemach zaopatrzenia w wodę do recyklingu.
Ryż. 8,5. Schemat osadnika promieniowego z recyrkulacją osadu (a) moduły cienkowarstwowe (b)
1, 11 - zaopatrzenie w wodę i odprowadzanie wody; 2 - dysza; 3 - błoto; 4 - recyrkulator; 5 - skrobaki; 6 - kratownica obrotowa; 7 - most serwisowy; o - okna drenażowe; 9 - strefa oczyszczania wody; 10 - taca drenażowa z pierścieniem; 12 - bloki cienkowarstwowe; 13 - usuwanie osadów; 14 - mocowania blokowe
Osadniki o małej głębokości sedymentacji (ryc. 8.6). Wśród metod intensyfikacji procesu sedymentacji zanieczyszczeń wodnych jedną z najbardziej obiecujących jest osadzanie cienkiej warstwy. Jego istota polega na laminaryzacji przepływu wody (Re = 60 ... 80), co eliminuje wpływ składnika ważącego. W Rosji i za granicą opracowano różne konstrukcje cienkowarstwowych osadników z wykorzystaniem tworzyw sztucznych, włókna szklanego i innych materiałów, które zapewniają łatwe przesuwanie i usuwanie osadów z powierzchni.
Osadniki poziome
Osadniki poziome z gromadzeniem oczyszczonej wody rozmieszczone na obszarze (patrz rys. 6.1, 6.4, 6.5) w warunkach naszego kraju o długich okresach stabilnych ujemnych temperatur instalowane są w budynku lub z przykryciami i przykrywane ziemią od strony boki i góra. W suficie osadników znajdują się włazy spustowe do konstrukcji, otwory do pobierania próbek, umieszczone w odległości do 10 m od siebie oraz rury wentylacyjne. Zwykle od strony dopływu wody osadniki łączone są z komorami flokulacyjnymi typu zawiesinowego lub wirowego (patrz rys. 6.1). W południowych regionach o ciepłym klimacie instaluje się osadniki otwarte.
Aby zapewnić równomierny rozkład wody w przekroju studzienki, jej objętość jest podzielona w kierunku wzdłużnym przegrodami na niezależnie działające sekcje o szerokości 3 ... 6 m (w zależności od nachylenia kolumn podtrzymujących strop). Jeśli liczba sekcji jest mniejsza niż sześć, konieczne jest zapewnienie jednej kopii zapasowej. Dno osadnika musi mieć spadek wzdłużny co najmniej 0,005 w kierunku przeciwnym do ruchu wody, a w kierunku poprzecznym może być płaskie lub pryzmatyczne o kącie nachylenia krawędzi 45°. Aby usunąć osad bez odłączania osadnika od pracy, zgodnie z sugestią I.M. Mirkisa, stosuje się układy hydrauliczne w postaci rur perforowanych, które zapewniają jego usunięcie w ciągu 20...30 minut. Gdy zawór spustowy jest otwarty, osad przedostaje się do układu pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego i jest usuwany z osadnika w postaci papki.
Innym sposobem na usunięcie osadu jest uwolnienie go przez specjalny środek system drenażowy, ułożonych wzdłuż dna osadnika (patrz rys. 6.1). Doświadczenie eksploatacyjne wykazało, że gdy szerokość przekroju osadnika nie przekracza 3 m, osad można z niego usunąć za pomocą jednej rury perforowanej ułożonej wzdłuż jego osi podłużnej (w przypadku większej szerokości przekroju potrzebne są dwie równoległe rury perforowane). Dlatego odległość między osiami rur ustala się na nie więcej niż 3 m dla dna pryzmatycznego i 2 m dla dna płaskiego. W rurach do usuwania osadów pobiera się otwory o średnicy co najmniej 25 mm, rozmieszczone w odstępach co 0,3 ... 0,5 m w szachownicę w dół pod kątem 45° do osi rury. Stosunek całkowitej powierzchni otworów do pola przekroju rury powinien wynosić 0,5 ... 0,7. W górnej części początku rury odprowadzającej znajduje się otwór o średnicy co najmniej 15 mm do usuwania powietrza. Przyjmuje się, że prędkość ruchu miazgi na końcu rury wynosi co najmniej 1 m/s, a w jej otworach 1,5 ... 2 m/s. Ubytek wody z osadem średnio nie przekracza 0,8% pojemności osadnika, natomiast przy wyłączeniu osadnika z pracy w celu usunięcia osadu średni ubytek wody przekracza 4%.
Osad można usunąć z otwartych poziomych osadników za pomocą specjalnych pływających pogłębiarek ssących, produkowanych komercyjnie przez nasz przemysł. Kiedy taki pocisk przemieszcza się po korytarzu osadnika, wąż ciśnieniowy pocisku podłącza się naprzemiennie do rur układu rurowego, przez który osad pod ciśnieniem wytwarzanym przez pompę pogłębiarki jest pompowany na zewnątrz stacja leczenia.
VA Michajłow i V.A. Łysow, oczyszczając wody mętne i bardzo mętne, zaproponował i wprowadził ciśnienie system hydrauliczny wypłukanie osadu z okresowym odcięciem dopływu wody do studzienki (ryc. 8.7). Składa się z teleskopowych rur perforowanych z króćcami, jednostka pompująca, zbiornik na wodę płuczącą oraz zbiornik do gromadzenia i wstępnego zagęszczania osadu przed przekazaniem go do instalacji odwadniających.
Jako zmechanizowany sposób usuwania osadu bez wyłączania osadnika można zastosować przenośniki zgrzebłowe, które zgarniają osad do dołu, skąd osad ten jest wypompowywany za pomocą eżektora lub pompy.
Zdecentralizowany odbiór oczyszczonej wody, który pomaga zwiększyć współczynnik wykorzystania objętościowego konstrukcji, odbywa się za pomocą systemu poziomo rozmieszczonych rynien z zalewanymi otworami lub jazami trójkątnymi lub rur perforowanych rozmieszczonych na odcinku 2/3 długości studzienki, licząc od tylnej ściany końcowej.
Odległość osiowa pomiędzy rurami drenażowymi lub rynnami wynosi 3 m. Przy wyposażaniu studzienki w moduły cienkowarstwowe podobny system gromadzenia wody instaluje się na całej jej długości. Krawędź rynny odwadniającej z zalanymi otworami znajduje się 0,1 m wyżej maksymalny poziom woda w studzience, a głębokość rur drenażowych określa się na podstawie obliczeń zgodnie z metodą A.I. Egorowa. Otwory urządzeń odwadniających o średnicy co najmniej 25 mm umieszcza się 5 ... 8 cm nad dnem rynny, a w rurach - poziomo wzdłuż osi po obu stronach. Przyjmuje się, że prędkość wnikania wody do otworów wynosi 1 m/s, a prędkość przemieszczania się wody na końcach rur drenażowych i rynien wynosi 0,6...0,8 m/s. Odpływ wody z urządzeń odwadniających studzienki do kieszeni końcowej (kanała) musi nastąpić bez zalania.
Wysokość osadników należy ustalać jako sumę wysokości strefy sedymentacyjnej i strefy akumulacji osadów, uwzględniając przekroczenie wysokości konstrukcyjnej nad projektowy poziom wody o co najmniej 0,3 m.
Podstawą obliczeń osadników poziomych jest określenie długości strefy sedymentacyjnej osadnika, która przy przyjętej średniej prędkości ruchu wody w osadniku zapewni wymagany efekt jej doklarowania, tj. dany procent zawiesiny. Jednocześnie, zdaniem V.T. Turchinowicza, wychodzą one z uproszczonej koncepcji, zgodnie z którą cząstki zawieszone w osadniku osiadają w taki sam sposób, jak w stacjonarnej objętości wody, z tą tylko różnicą, że objętość ta przemieszcza się w w kierunku poziomym przy prędkości przepływu wody w osadniku.
Obliczenia osadników należy dokonać dla dwóch przypadków: przy minimalnym zmętnieniu i przy minimalnym zimowym przepływie uzdatnionej wody, a także przy największym zmętnieniu i największym przepływie wody odpowiadającym temu okresowi.
6Przy długości osadnika L i prędkości poziomego ruchu przepływu w nim v, teoretyczny czas przebywania wody w osadniku wyniesie
Czas ten, wyznaczony ze stosunku, musi być równy czasowi osadzania niezbędnemu do uzyskania pożądanego efektu klarowania wody. Jak wspomniano powyżej, przy obliczaniu osadników zwykle stosuje się fikcyjny stopień sedymentacji (lub tzw. „Procentowy stopień sedymentacji”), który określa się wzorem
.Podstawiając wartości Tr do tego wzoru, otrzymujemySedymentacja jest najprostszą, najmniej pracochłonną i najtańszą metodą oddzielania grubo rozproszonych zanieczyszczeń ze ścieków, których gęstość różni się od gęstości wody. Pod wpływem grawitacji zanieczyszczenia osiadają na dnie lub wypływają na powierzchnię.
Klasyfikacja i rodzaje osadników
Struktury osadnicze stosowane w oczyszczalnie ścieków kanały ściekowe są klasyfikowane:
Ze względu na charakter pracy: dzieli się je na działanie okresowe (kontakt) i działanie ciągłe (przepływ);
- ze względu na rolę technologiczną: dzieli się na osadniki pierwotne (do klarowania ścieków), osadniki wtórne (do osadzania wody poddanej biologicznemu oczyszczaniu) i osadniki trzeciorzędowe (do doczyszczania), kompaktory, zagęszczarki osadu,
- w kierunku) ruchy przepływu wody: pionowe, poziome, promieniowe (odmiany: z centralnym, obwodowym i promieniowym ruchomym dopływem wody) oraz nachylone cienkowarstwowe (w zależności od sposobu przepływu wody i osadów występują bezpośrednie- przepływ, przeciwprąd i przepływ krzyżowy),
- zgodnie z metodą zapewnienia flokulacji substancji zawieszonych, flokulacji aktywnej (osiąganej przez napowietrzanie, mieszanie mechaniczne lub obróbkę odczynnikiem) i flokulacji pasywnej (odmiany: w wolnej objętości lub w ośrodku kontaktowym);
zgodnie ze sposobem rozładunku osadów: konstrukcje z mechanizmami zgarniającymi, pompami i płukaniem hydraulicznym.
Pierwotne oczyszczanie ścieków
Osadniki pierwotne zlokalizowane są w ciągu technologicznym bezpośrednio za piaskownikami i przeznaczone są do oddzielania zawiesin od ścieków. Główną cechą pracy osadników wstępnych jest skuteczność klarowania (osadzania), którą określa się na podstawie wyrażenia:
|gdzie C| początkowe stężenie zawiesin w ściekach, Cj - dopuszczalne końcowe stężenie zawiesin w wodzie sklarowanej, przyjęte zgodnie z normami lub wymaganiami technologicznymi.
W większości przypadków efekt klarowania wynosi 40-60%, co również prowadzi do zmniejszenia wartości BZT w oczyszczonych ściekach o 20-40%. W przypadku kompletnych oczyszczalni biologicznych stężenie zawiesiny w wodzie za osadnikami wstępnymi nie powinno przekraczać 150 mg/l, aby uniknąć zwiększonego wzrostu osadu czynnego lub biofilmu.
Wzory pierwotnego klarowania
Głównym parametrem stosowanym przy obliczaniu osadników wstępnych jest szybkość osiadania cząstek – stopień rozdrobnienia hydraulicznego.
Szybkość pojedynczej sedymentacji i cząstek kulistych w warunkach laminarnych (Re< 2) описывается формулой Стокса:
gdzie d jest średnicą cząstki; р„ - gęstość cząstek, р„ - gęstość wody; μ to lepkość dynamiczna czystej wody.
gdzie Ps jest lepkością dynamiczną ścieków; e - udział objętościowy fazy ciekłej
W przypadku cząstek niesferycznych podstaw równoważną średnicę cząstki do następujących wzorów:
Kiedy ścieki osiadają, obserwuje się ograniczoną sedymentację, której towarzyszy zderzenie cząstek, widzenie między nimi i zmiana prędkości. Szybkość sedymentacji wymuszonej jest mniejsza od szybkości sedymentacji pojedynczej i dla cząstek kulistych o tej samej wielkości można ją obliczyć korzystając ze wzoru Stokesa z dodatkowymi parametrami, które uwzględniają wpływ stężenia cząstek zawieszonych i właściwości reologicznych układu : gdzie Vh jest objętością cząstki
Jednakże substancje zawieszone zawarte w ściekach komunalnych, które są w przeważającej mierze pochodzenia organicznego, stanowią układ polidyspersyjny, niestabilny w agregacji. Cząstki są niejednorodne, mają dobre właściwości adhezyjne i zdolność do aglomeracji podczas sedymentacji. Rozróżnia się aglomerację cząstek w warunkach koagulacji perikinetycznej (lub dyfuzyjnej) i flokulacji ortokinetycznej (lub grawitacyjnej).
Typy konstrukcyjne osadników wstępnych
Osadniki poziome
Stosowany przez producenta na oczyszczalniach ścieków!)! m 3 /dobę. Stanowią prostokątną rezerwę 1 podzieloną wzdłużnymi przegrodami na kilka przedziałów. Przepływ w nich porusza się poziomo (ryc. 4.2).
Osad opadający na całej długości osadnika przemieszczany jest za pomocą zgarniacza do dołów rozmieszczonych na wlocie, skąd pod ciśnieniem hydrostatycznym wpływa do rurociągu grawitacyjnego. Pływające produkty naftowe i substancje tłuszczowe gromadzą się na końcu konstrukcji w wannie zbierającej tłuszcz, a także są odprowadzane grawitacyjnie do pompowania.
Do zalet osadników poziomych zalicza się: wysoki efekt klarowania zawiesin – 50-60% oraz możliwość ich zablokowania zbiornikami napowietrzającymi.
Wady: zwiększone zużycie zbrojonego betonu w porównaniu do koła: osadniki i niezadowalająca praca mechanizmów zgrabiających, szczególnie w zimie.
Osadniki pionowe
Osadniki pionowe stosowane są w oczyszczalniach o wydajności 2-20 tys. m3/dobę.Są to zbiorniki okrągłe ze stożkowym dnem, w których przepływ oczyszczonej wody odbywa się w kierunku pionowym.Osadniki pionowe posiadają centralny odpływ wody. wlot, z ruchem wody w dół, z dopływem wody obwodowej.
W osadnikach z dopływem centralnym (rys. 4.3) ścieki spływają centralną rurą w kształcie dzwonu, odbijają się od stożkowej osłony odblaskowej i
wchodzi do strefy klarowania. Następuje flokulacja cząstek, a te z nich, których wielkość hydrauliczna i () przekraczają prędkość wznoszącego się przepływu pionowego, wytrącają się. W przypadku ścieków komunalnych prędkość przepływu w górę wynosi 0,5-0,7 mm/s. Oczyszczona woda zbierana jest na obwodowej tacy zbiorczej, pływające substancje tłuszczowe zbierane są na tacy pierścieniowej. Efekt klarowania w takich osadnikach jest niewielki i wynosi nie więcej niż 40%.
Bardziej zaawansowane są pionowe osadniki z ruchem wody w dół. - Ryż. 4.4. Ścieki dostają się do środkowej części osadnika i poprzez jaz przekładniowy rozprowadzane są po obszarze strefy klarowania, gdzie następuje ruch przepływu wody w dół. Większa część zawieszonych substancji wypada, zanim woda dostanie się do strefy pierścieniowej, gdzie woda jest dalej klarowana i zbierana przez tacę obwodową. Efekt klarowania w takich osadnikach wynosi 60-65%.
Osadniki promieniowe
Mają okrągły zbiornik, w którym ścieki doprowadzane są do środka osadnika i przemieszczają się promieniowo od środka na obrzeże (patrz rys. 4.5). Prędkość waha się od wartości maksymalnej w środku do wartości minimalnej na obrzeżach. Opadły osad jest przenoszony do osadnika za pomocą zgarniaczy umieszczonych na obrotowej kratownicy. Prędkość obrotowa gospodarstwa ze zgarniakami osadu wynosi 2-3 godziny.
Średnica typowych osadników promieniowych wynosi 18-50 m. Stosowane są w oczyszczalniach o wydajności powyżej 20 tys. m 3 /d. Efekt rozjaśnienia sięga 50-55%. Zaletami osadników promieniowych jest łatwość obsługi i niskie jednostkowe zużycie materiału, wadą zaś spadek objętościowego współczynnika wykorzystania na skutek dużych gradientów prędkości w części środkowej.
Wyeliminowanie tej wady możliwe jest w osadnikach z obwodowym dopływem ścieków (patrz rys. 4.6). Ścieki dostają się do rynny dystrybucyjnej zlokalizowanej na obrzeżu studzienki, następnie kierowane są do strefy centralnej, a następnie do pierścienia drenażowego.
W osadnikach z obrotowym urządzeniem rozprowadzającym i zbierającym wodę (ryc. 4.7) większość wody znajduje się w stanie spoczynku. Dopływ wody źródłowej i usuwanie wody oczyszczonej odbywa się za pomocą swobodnie obracającego się rynny, podzielonej przegrodą na dwie części. Korytko ograniczone jest od wewnątrz przegrodą, od dołu dnem szczelinowym, a od zewnątrz kratką rozdzielczą z pionowymi szczelinami wyposażonymi w kierownice strumieniowe.
Obrót rynny następuje pod wpływem siły reakcji przepływającej wody i w wielu przypadkach siła ta jest wystarczająca do obrócenia nie tylko samego rynny, ale także kratownicy zgarniającej.
Średnice typowych osadników z obrotowym urządzeniem zbierająco-rozdzielczym wynoszą 18 i 24 m.
Michaił Iwanow
Oczyszczanie wody metodą sedymentacyjną stosuje się w konstrukcjach hydraulicznych, scentralizowanych systemach wodociągowych i kanalizacyjnych. Wyróżnia się kilka rodzajów osadników: poziome, pionowe, statyczne, dynamiczne i płytowe.
Osadniki to zbiorniki lub otwarte zbiorniki, w których poprzez osadzanie usuwane są z wody zanieczyszczenia mechaniczne. Podczas tego procesu cząstki fazy dyspersyjnej, w zależności od gęstości substancji, albo unoszą się na powierzchnię wody, albo osiadają na dnie zbiornika. Cząsteczki osiadające na dnie tworzą osad. W niektórych przypadkach sedymentacji towarzyszy powiększanie się cząstek.
Osadzanie wody jest dość powszechnym sposobem usuwania grubych zanieczyszczeń mechanicznych. Metodę tę stosuje się w wodociągach, scentralizowanych wodociągach i kanalizacji, w elektrowniach wodnych, obiektach nawadniających, a także przy oczyszczaniu ścieków komunalnych i po biologicznym oczyszczaniu ścieków.
W przepompowniach i elektrowniach wodnych dopływająca woda ze źródeł otwartych poddawana jest sedymentacji, aby zapobiec ścieraniu łopatek turbin hydraulicznych i części pomp przez zanieczyszczenia stałe o średnicy większej niż 0,25 mm. W systemach nawadniających zaleca się stosowanie zbiorników sedymentacyjnych, aby zapobiec zatykaniu kanałów irygacyjnych mułem.
W scentralizowanych systemach zaopatrzenia w wodę osadniki stosowane są w stacjach uzdatniania wody w celu wstępnego klarowania wody o zmętnieniu większym niż 2 g/l. Osadzaniu ulegają tylko cząstki zanieczyszczeń, których wielkość przekracza 10-5 cm. Cząstki o wielkości od 10-7 do 10-5 cm, tworząc koloidalny układ mikroheterogeniczny, nie osiadają podczas osadzania ze względu na równoważenie się sił grawitacji i energii ruchu Browna dla cząstek o małych masach.
Aby usunąć zanieczyszczenia koloidalne, należy spowodować ich powiększenie poprzez sklejanie się lub utratę stabilności w wyniku koagulacji. Tradycyjnie do usuwania zanieczyszczeń koloidalnych z wody stosuje się koagulanty, a powstałe kłaczki usuwa się w osadnikach lub innym sprzęcie. Aby zapewnić całkowite osiadanie, prędkość przepływu wody zmniejsza się maksymalnie do 0,25–0,5 m/s. Drugim czynnikiem wpływającym na kompletność opadów jest czas ich osiadania, który zwykle wynosi 1,5–2,0 godziny.
Osadniki klasyfikuje się według różnych kryteriów, w szczególności w zależności od kierunku głównego przepływu oczyszczonej wody. W oparciu o tę cechę osadniki dzielą się na poziome, pionowe i promieniowe.
Osadniki poziome
Najczęściej spotykane są osadniki poziome, które stosowane są w stacjach uzdatniania wody o wydajności 15–50 tys. m3 na dobę. Z reguły usuwa się z nich do 60% zawieszonych zanieczyszczeń.
Osadnik poziomy to prostokątny zbiornik żelbetowy składający się z kilku komór. Jego długość może sięgać 48 m, a szerokość jest zwykle 3–5 razy mniejsza. Głębokość tej konstrukcji nie powinna przekraczać 4 m. Grubość warstwy wody z reguły wynosi 2,0–2,5 m. Woda wpływa do poziomej studzienki przez szereg otworów w ścianie czołowej, następnie rozprowadza się po całym zbiorniku i przepływa przez całą długość studzienki. Oczyszczona woda jest odprowadzana poprzez przelew po przeciwnej stronie konstrukcji.
Aby zebrać osad, na dnie osadnika znajduje się kilka dołów. Osad, który nie wpada do studzienki, jest oczyszczany z dna specjalnym urządzeniem zgarniającym. Ruch zgarniaków wzdłuż studzienki odbywa się za pomocą przekładni zębatej i łańcuchowej. Poruszając się po dnie, zgarniaki zbierają osad, a poruszając się po powierzchni wody, zbierają zanieczyszczenia, które wypłynęły na jej powierzchnię, kierując je do specjalnego rynny. Usuwanie osadów z dołów można przeprowadzić poprzez drenaż rurami znajdującymi się na dnie, podnoszenie osadu rurami pod ciśnieniem wody i przy użyciu pompy nurnikowej.
Wadami osadników poziomych są:
wysoki koszt instalacji;
niska niezawodność mechanizmu zgarniającego;
obecność stref zastoju, w których osad nie jest usuwany.
Osadniki pionowe
Innym powszechnym typem są osadniki pionowe, które są zbiornikami cylindrycznymi ze stożkowymi dnami. Najczęściej stosowane są do wstępnej sedymentacji wody na stacjach uzdatniania wody lub do usuwania zawiesin po koagulacji.
W osadnikach pionowych woda wpływa rurą od góry do dolnej części jednostki i rozprowadzana jest po całej płaszczyźnie przekroju. Osad zbiera się w dolnej stożkowej części, a oczyszczona woda unosi się w górę strumieniem wznoszącym i przelewa się przez okrągły jaz do tacy zbiorczej. Przed odpływem znajduje się specjalna przegroda usuwająca pływające zanieczyszczenia.
Osad powstający w procesie osadzania zbiera się w dolnej części aparatu i usuwa poprzez specjalny lejek. Mechanizmy zgarniające montuje się wyłącznie w osadnikach ze znaczną ilością osadów. Zazwyczaj osadniki pionowe są w stanie usunąć do 40% zawieszonych zanieczyszczeń.
Osadniki pionowe są prostsze w konstrukcji i warunkach eksploatacji niż osadniki poziome. Ich ważną zaletą jest znaczny rozmiar pierścieniowego jazu w górnej części. Spowoduje to znaczne zmniejszenie prędkości przepływu, co skutkuje zmniejszonym prawdopodobieństwem przedostania się osadu. Wady tego typu urządzeń obejmują trudność usuwania osadu z włazu rozładunkowego w przypadku braku mechanizmu zgarniającego.
Jedną z odmian urządzeń pionowych są osadniki promieniowe. Ich wysokość jest znacznie mniejsza – 0,1–0,15 m, a ich średnica jest zwykle duża – 16–60 m, a w niektórych przypadkach może dochodzić do 100 m. Osadniki promieniowe służą do klarowania bardzo mętnych wód i oczyszczania wody w wodociągach przemysłowych systemy zaopatrzenia w wodę Woda do takich urządzeń doprowadzana jest rurami w części środkowej, a odprowadzana poprzez okrągły jaz w górnej części urządzenia. Osiadający na dnie osad zbierany jest za pomocą obrotowych zgarniaków.
Osadniki promieniowe stosowane są w oczyszczalniach o wydajności ponad 20 tys. m3 na dobę i zapewniają usunięcie 50% zawiesin.
Leczenie biologiczne
Szczególnie ważną rolę w oczyszczaniu ścieków metodami biologicznymi odgrywają osadniki. Specyfika tego rodzaju czyszczenia wymaga dwukrotnego zastosowania osadzania.
Osadniki wstępne umieszczane są przed dopływem ścieków do bioreaktora w celu usunięcia nadmiaru zawiesin i zanieczyszczeń mechanicznych, głównie piasku. Do biooczyszczalni należy przyjmować ścieki o optymalnym stężeniu 100–120 mg/l, gdyż przy większym stopniu klarowania bioreaktor ulega niedociążeniu, co powoduje „głód” osadu czynnego.
Jednocześnie niedostateczne klarowanie ścieków po sedymentacji pierwotnej może prowadzić do zwiększenia zawartości składników pokarmowych w ściekach, co skutkuje znacznym wzrostem ilości osadu czynnego, co będzie powodować wtórne zanieczyszczenia.
Aby zapewnić jak najpełniejsze usunięcie resztek biomasy, po biologicznym oczyszczeniu ścieki są wtórnie osadzane w osadnikach. Zazwyczaj do tych celów stosuje się osadniki promieniowe, wyposażone w pompy ssące – urządzenia do usuwania osadów. Ścieki pozostają tu z reguły 1,5–2 h. Zebrane osady biomasy są usuwane z osadników i kierowane do dalszego przetwarzania.
W niektórych przypadkach podczas osadzania wtórnego stosuje się osadniki dwupoziomowe, w których procesy gromadzenia osadów i ich fermentacji zachodzą w oddzielnych zbiornikach połączonych w jedną aparaturę.
Osadniki statyczne i dynamiczne
Inny sposób klasyfikacji osadników opiera się na sposobie pompowania do nich wody. W osadnikach okresowych osadzanie następuje po napełnieniu. Należą do typu osadników statycznych. Jeżeli tłoczenie ścieków do osadnika i usuwanie z niego oczyszczonej wody następuje w sposób ciągły, to taki osadnik należy do urządzeń pracujących w sposób ciągły - tzw. osadników dynamicznych.
Osadniki statyczne służą najczęściej do oczyszczania ścieków z zanieczyszczeń ropopochodnych i produktów naftowych. Są to zbiorniki stalowe lub żelbetowe, które pracują nie tylko w trybie osadzania, ale także jako zbiorniki magazynowe lub zbiorniki buforowe, które są niezbędne do równomiernego dostarczania ścieków do dalszego oczyszczania. Rurociągami wlotowymi konstrukcje te napełniane są ściekami, które tu osiadają. Następnie usuwane są pływające zanieczyszczenia i spuszczana jest oczyszczona woda. Aby usunąć osad, na dnie studzienki umieszcza się drenaż z perforowanych rur.
W przeciwieństwie do osadników statycznych, osadniki dynamiczne charakteryzują się ciągłym przepływem wody. Do tej grupy zaliczają się wyżej wymienione osadniki poziome i pionowe.
Ponadto opracowano urządzenia, w których woda przepływa pod różnymi kątami nachylenia. Urządzenia takie są niezbędne, aby skrócić czas osiadania, który w oparciu o prawa sedymentacji wydłuża się wraz ze wzrostem wysokości warstwy wody. Ponadto większość osadu opada w okresie początkowym. Zmniejszenie warstwy wody skraca czas osadzania, a wielokrotne powtarzanie zabiegu zwiększa skuteczność czyszczenia.
Doprowadziło to do powstania cienkowarstwowych osadników, które na swój sposób projekt dzieli się na rurowe i lamelarne.
Osadniki rurowe i płytowe
Elementem roboczym osadnika rurowego jest rura o średnicy 2,5–5 cm i długości około 1 m. Długość rury uzależniona jest od stopnia zanieczyszczenia wody i prędkości przepływu. Rury te mają albo niewielkie nachylenie do 10°, albo większe nachylenie większe niż 60°. Osadniki niskokątowe zwykle działają w trybie wsadowym. Najpierw wodę oczyszcza się przepuszczając ją przez rurki, a następnie studzienkę płucze się.
Osadniki tego typu służą do oczyszczania wody z niewielką ilością zanieczyszczeń mechanicznych. Skuteczność ich usuwania sięga czasami 85%.
W przypadku stosowania osadników rurowych o dużych kątach nachylenia rurek, nie tylko oczyszczona woda spływa w dół, ale także osadzony osad zsuwa się, co sprawia, że rurki nie są myte.
Wydajność osadników rurowych nie zależy od średnicy rur, ale w dużej mierze zależy od ich długości. Rury do takiego czyszczenia są zwykle wykonane z tworzywa sztucznego, a w przypadku jednostek o dużej wydajności stosuje się specjalne bloki. Bloki te składają się z wielu rur o długości około 3 m, szerokości 0,75 m i wysokości 0,5 m. Zastosowanie takich bloków pozwala na budowę osadników o dowolnej pojemności.
Podobny sposób osadzania realizowany jest w osadnikach płytowych. Składają się z szeregu równoległych płyt, pomiędzy którymi przepływa woda. Ruch oczyszczonej wody i powstającego osadu w tych urządzeniach może odbywać się w jednym kierunku (urządzenia takie nazywane są urządzeniami z przepływem bezpośrednim) lub w kierunkach przeciwnych (osadniki przeciwprądowe).
Wadą wszystkich typów osadników cienkowarstwowych jest konieczność wcześniejszego usunięcia zanieczyszczeń z wody. duże rozmiary cząstek, jak również cząstek unoszących się na powierzchni. Stosując osadniki cienkowarstwowe do oczyszczania ścieków z zanieczyszczeń olejem i produktami naftowymi, w pierwszej kolejności należy usunąć ze ścieków grudki zanieczyszczeń, które mogą szybko spowodować, że sprzęt stanie się niezdatny do użytku.
Do zalet można zaliczyć zwiększoną prędkość czyszczenia, wydajność wynikającą z małej objętości aparatu oraz niskie koszty budowy.