1.5. Вторичные отстойники

Вторичные отстойники устраиваются после биофильтров или аэротенков и предназначены для отделения от сточной жидкости активного ила. Увеличение выноса активного ила в водоёмы приводит к увеличению в воде водоёма биогенных элементов: азота, фосфора и калия, что приводит к образованию интенсивного роста зелёных водорослей и нарушению процесса фотосинтеза. Концентрация взвешенных веществ после вторичных отстойников не должна превышать 10 – 15 мг/л по БПК_полн или 5 – 10 мг/л – по БПК₅. Для достижения требуемого эффекта отделения ила от сточной жидкости время пребывания её в отстойниках 2ч. При неполной биологической очистке может быть принято время отстаивания 1,5 ч.

Ил, который оседает во вторичных отстойниках, имеет достаточно высокую влажность – до 99,8 %. Поэтому требуется осуществить его уплотнение. Для уплотнения активного ила во вторичных отстойниках он хранится в иловой части 2 – 3 часа, при этом влажность его сокращается до 99,7 – 99,5 %.

Конструктивно вторичные отстойники вертикального и горизонтального (рис. 12) типа являются полным прототипом первичных. Радиальные – отличаются формой конструкции днища и устройством для удаления ила (рис. 13). Параметры радиальных отстойников приведены в табл.13.

Таблица 13

Основные расчётные параметры типовых вторичных радиальных отстойников

Диаметр отстойника, м	Гидравлическая глубина, м	Глубина зоны отстаивания, м	Высота иловой зоны, м	Диаметр трубопровода, м		Объём зоны, м3		Расчётная пропускная способность, м3/ч при Т=1,5 ч
				подводящего	отводящего	иловой	отстойной
18	3,7	3,1	0,6	800	500	160	788	525
24	3,7	3,1	0,6	1200	700	280	1400	933
30	3,7	3,1	0,6	1400	900	440	2190	1460
40	4,35	3,65	0,7	2000	1200	915	4580	3053
50	5,3	4,6	0,7	2500	2000	1380	9020	5989

В радиальных отстойниках дно выполняется от центра к периферии, величина уклона i=0,002 – 0,003. Отвод ила из иловой части отстойника происходит при помощи илососов. Скорость протока смеси стоков с активным илом в центральной трубе должна быть не более 30 мм/с. Скорость в зазоре между отражательным щитом и центральной трубой назначают не более 15 мм/с. Объём иловой камеры принимают равным объёму выпавшего осадка за период 2 суток – после биофильтров и 2 ч – после аэротенков.

Рис.12 . Вторичный горизонтальный отстойник (диаметр, мм):

1 – подающий трубопровод: 2 – затопленные щели; 3‑ зубчатый водослив; 4 – сборный лоток; 6 – отводящая труба; 6 – скребковый механизм; 7 – иловый приямок: 8 – иловая труба 9 – трубопровод опорожнения; 10 – датчики уровня ила; 11 – рельсы; 12 ‑ люки

Диаметры иловых труб для удаления ила или биоплёнки из отстойников следует принимать по расчёту, но не менее 200 мм. Расчётную нагрузку на 1м² площади зеркала воды в отстойнике принимают 1,2 – 1,6 м³.

Осадок из вторичных отстойников удаляют под гидростатическим напором: для отстойников после капельных и высоконагружаемых биофильтров – не менее 1,2 м, а после аэротенков – не менее 0,9 м.

Прирост активного ила зависит от содержания в очищенной воде взвешенных и растворённых веществ и от эффективности работы первичных отстойников. Чем лучше работают первичные отстойники, тем меньше образуется излишков активного ила (табл. 14).

Таблица 14

Масса избыточного активного ила в зависимости от степени очистки стоков

БПК20 очищенной жидкости при полной очистке, г/м3	Масса избыточного активного ила, г сухого вещества на 1 м3 жидкости	БПК20 очищенной жидкости при частичной очистке, %	Масса избыточного активного ила, г сухого вещества на 1 м3 жидкости
15	160	50	170
20	200	60	190
25	220	70	210
		80	220

Вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников для бытовых сточных вод принимается по табл. 15 [3] в зависимости от продолжительности отстаивания и БПК_полн очищенной воды.

Таблица 15

Эффективность работы вторичных отстойников

Продолжительности отстаивания, ч	Вынос взвешенных веществ, мг/л, при БПКполн очищенной воды, мг/л
	15	20	25	50	75	100
0,75	21	27	33	66	86	100
1,0	18	24	29	59	78	93
1,5	15	20	25	51	70	83
2,0	12	16	21	45	63	75

Расчёт вторичных отстойников заключается в определении геометрических параметров сооружений и количества этих сооружений.

1.5.1. Расчёт вертикальных вторичных отстойников

Поскольку скорость движения воды во вторичных отстойниках меньше, чем в первичных, а время пребывания стоков составляет около 2 ч, то глубина проточной зоны вторичных вертикальных отстойников несколько выше, чем первичных.

Глубина проточной зоны определяется по формуле

h= 3,6t, м (26)

где  - скорость восходящего потока жидкости в зоне отстаивания.   0,5 мм/с;

t – продолжительность отстаивания сточных вод, ч.

Полезная площадь поверхности вертикальных отстойников

, м², (27)

где Q_max – максимальный секундный расход сточных вод, поступающих на очистку, м³/с.

Общая площадь, занимаемая центральными трубами для подачи воды и ила в зону отстаивания, определяется по формуле

, м², (28)

где Q_ил – объём активного ила, подаваемого после биологической очистки, м³/с;

₁ – скорость движения воды в центральной трубе, м/с. ₁= 0,03…0,1 м/с.

Общая площадь всех вертикальных отстойников составит

F_общ=F_полн+f_общ, м². (29)

Необходимое количество вторичных отстойников определяется по формуле

, шт., (30)

здесь - общая площадь одного типового отстойника, м².

Расчёт иловой части вторичных вертикальных отстойников основан на расчёте сухого вещества ила см.[2, с. 53], которое будет задерживаться за время его уплотнения Т=2…3 ч

Р_{сух. ил}.=U_cухТ, тонн. (31)

Вес ила при фактической влажности В=99,6 % составит

, т. (32)

Объём ила W_ил=Р_99,6/_ил, м³, здесь _ил =1,002 – 1,005 т/м³. (33)

Подбор ёмкостей вторичных отстойников с впуском воды через центральную трубу можно выполнить по табл. 16.

Таблица 16

Основные параметры типовых вторичных отстойников с впуском воды через центральную трубу

Номер типового проекта	Диаметр, м	Строительная высота, м		Пропускная способность, м3/ч, при tотс=1,5 ч
		цилиндрической части	конической части
902-2-23	4	2,1	1,8	22
902-2-24	6	3	2,8	49,7
902-2-167	6	3	3,3	49,4
902-2-168	9	3	5,1	111,5

Объём ила в одном вторичном отстойнике определяется по формуле

, м³. (33а)

Если > W_кон, то определяется объём ила _W_ил, который хранится в цилиндрической части отстойника

_W_ил = – W_кон, (34)

Высота слоя ила в цилиндрической части отстойника определяется по формуле

h_ил = _W_ил / , м. (35)