Отстойники могут быть первичными и вторичными. Первичные отстойники устанавливают перед сооружениями биологической очистки, а вторичные – устанавливают для вторичного просветления воды после сооружений биологической очистки. После биофильтров вторичные отстойники одновременно являются и контактными. Если местные условия позволяют выпускать сточные воды после первых отстойников в водоемы, то в схеме механической очистки должно предусматриваться обеззараживание (хлорирование) в контактном резервуаре.
Осадок, полученный в первичных отстойниках, перегнивает, а затем его высушивают на специально отведенных площадках и используют в качестве сельскохозяйственного удобрения. Вертикальные отстойники могут быть прямоугольными или круглыми в плане.
Чаще всего используются круглые отстойники, которые представляют собой резервуары со срезанным коническим днищем. В центре отстойника устанавливается труба, по которой сточные воды поступают к нижней части отстойника. По периферии отстойника устраивают сборные желоба. Осаждение суспензии в отстойнике осуществляется тогда, когда сточная вода отбивается от зонта и центральной трубы и со скоростью 0,7 мм/сек поднимается вверх. Образовавшийся в отстойнике осадок удаляется иловой трубой под действием столба воды.
Горизонтальные отстойники представляют собой резервуары, длина которых в 4–5 раз больше их ширины. Устраивают их преимущественно из железобетона, кирпича, камня и других водостойких материалов. Резервуары имеют наклон в сторону приямка, который устраивают вначале отстойника (за потоком воды). Такая конструкция обеспечивает наиболее интенсивное осаждение суспензии.
Для равномерного распределения потока сточных вод по ширине отстойника вначале и в конце его устраивают желоба. Для распределения жидкости по всей глубине отстойника в начале на некоторую глубину устанавливается отбойная доска. Чтобы предотвратить вынос на поверхность жидкости веществ, которые всплывают, в конце отстойника устанавливают плавающую доску.
В больших отстойниках для удаления осадка устанавливают механические скребки, с помощью которых осадок подается в приямок, а оттуда удаляется иловой трубой. Радиальные отстойники являются разновидностью горизонтальных. В плане они представляют собой круглые железобетонные резервуары, в которых жидкость движется в горизонтально-радиальном направлении от центра к периферии.
Вода поступает в центральную распределительную трубу, а собирается периферийным лотком. В отстойниках данного типа хорошо объединяется смена рабочего сечения с динамикой осаждения суспензии. Поперечное сечение отстойника от центральной трубы к периферийному лотку постепенно увеличивается.
Обычный эффект осветления сточных вод в первичных отстойниках не более 60 %, а вынос взвешенных частиц превышает 100–150 мг/л, что создает неблагоприятные условия для дальнейшей биологической очистки сточных вод. Для большей эффективности осветления сточных вод применяют взвешенные фильтры (аналогично с осветлением питьевой воды). В осветлителях со взвешенным фильтром осуществляется взаимная коагуляция взвешенных частиц или флокуляция.
Так как загрязненные сточные воды являются дисперсной системой, в которой крупные частицы в совокупности с мелкими ускоряют коагуляцию, задача состоит в том, чтобы создать оптимальные условия для коагуляции сточных вод. Для этого выполняют предварительную аэрацию сточных вод в аэраторах или в биокоагуляторах.
Аэраторы и биокоагуляторы – это сооружения, в которых осуществляются процессы безреагентной коагуляции и флокуляции примесей с чрезмерным илом при продувке воды сжатым воздухом.
Аэраторы представляют собой прямоугольные резервуары с перегородками для удлинения путей движения сточной воды. Аэраторы служат для повышения степени осветления сточных вод в отстойниках, для устранения из сточной воды жидкого жира и подготовки к биологической очистке стоков.
Аэрация представляет собой продувание сточной воды воздухом на протяжении 10–30 мин при наличии активного ила со вторичных отстойников. Воздух подается снизу через отверстия в трубах или через фильтры.
Биокоагулятор представляет собой вертикальный или горизонтальный отстойник с кольцевой отстойной зоной и центральной камерой биокоагуляции, в которой осуществляется перемешивание и контакт излишнего активного ила со сточными водами. Чтобы снизить расход воздуха, в центральной камере биокоагуляции, в углах, предусматривают четыре треугольные короба, а на глубине 2,5–3,0 м устанавливают горизонтальные короба с фильтрующими пластинами.
Смесь воды с излишками активного ила подают подводящим лотком в центральную трубу. Сточную воду вводят в биокоагулятор ниже фильтрующих пластин, чтобы избежать засорения их крупными примесями. Концентрация подаваемого активного ила составляет приблизительно 7 г/л, а его количество должно составлять приблизительно 1 % от расхода сточных вод.
К фильтрующим пластинам подводят сжатый воздух. При помощи сжатого воздуха перемешивают активный ил со сточными водами и поддерживают ил во взвешенном состоянии. Интенсивность аэрации сохраняют в пределах 1,8–2,0 м2/час.
Жидкость, барбатированная воздухом, приобретает циркуляционное направление движения по четырем циркуляционным коробам, установленным в углах камеры биокоагуляции. Короба короче стенок, которые отгораживают камеру биокоагуляции. В кольцевой отстойной зоне биокоагулятора, между центральной камерой и наружными стенами, создается взвешенный слой активного ила, уровень которого зависит от расхода сточных вод.
Взвешенный слой благоприятствует коагуляции загрязнений, позволяет выровнять скорость подъема воды в отстойной зоне и ликвидировать обычную для вертикальных отстойников направленность вертикального потока жидкости. Профильтрованная сквозь взвешенный слой вода переливается через периферийный водослив в сборный лоток. Перед периферийным лотком устанавливают доску, которая препятствует выносу плавающих частиц. Уплотненный ил удаляется иловой трубой под гидростатическим давлением после открытия задвижки.
Механическую очистку стоков просто необходимо проводить. Она медленно подготавливает стоки к последующей биологической очистке. Если пренебречь столь важным и ответственным процессом, то вы рискуете тем, что в процессе биологической очистки вы не добьетесь максимального результата. Принцип механической очистки заключается в том, что на данном этапе из стоков удаляются все твердые нерастворимые вещества и примеси, которые могут повредить дальнейшее очистное оборудование и сооружения.