Изучение работы вертикальных отстойников

Цель: исследование эффективности работы вертикального отстойника в зависимости от скорости движения очищаемой воды.

Вертикальные отстойники — одно из самых распространенных сооружений в практике механической очистки бытовых и промышленных сточных вод — представляют собой круглые в плане резервуары с цилиндрической частью вверху и конической частью внизу. В цилиндрической части происходит осветление воды от тяжелых (падающих в коническую часть отстойника) и легких (всплывающих к зеркалу воды) загрязнений. Технологическая схема лабораторного стенда приведена на рис. 16.1.

Рис. 16.1. Технологическая схема лабораторного стенда:

• 1 — насос; 2 — бак исходной воды; 3, 4, 5 — запорные краны;
• 6 — водосчетчик; 7 — вертикальный отстойник; А, Б — пробоотборники.

Описание установки

Лабораторный стенд состоит из:

• — вертикального отстойника (рис. 16.1);
• — насоса с подачей до 40 м³/час и напором до 40 м;
• — водосчетчика крыльчатого калибром 15 мм;
• — запорной арматуры, предназначенной для изменения величин расходов, поступающих в отстойник;
• — системы трубопроводов, позволяющих подавать воду непосредственно в отстойник и взмучивать осадок;
• — бака исходной воды.

Методика проведения экспериментов

Изучить стенд. Измерить внутренний диаметр вертикального отстойника. Рассчитать площадь зеркала воды в отстойнике. Заполняем бак исходной воды 2 очищаемой водой. Кран 4 устанавливаем в полуоткрытое положение, чтобы обеспечить взмучивание осадка в баке 2. Частично открываем кран 5, заполняем очищаемой водой отстойник. Кран 3 находится в полузакрытом состоянии, позволяя капельно изливаться в бак исходной воды 2 осевшему на дне отстойника осадку. После того, как осветленная вода начнет изливаться из отстойника в бак 2, проведем отбор проб через пробоотборник «А», определим концентрацию взвешенных веществ.

Фиксируя показания водосчетчика и продолжительность каждого опыта, определим расход воды, поступающей на очистку в вертикальный отстойник. В процессе проведения каждого опыта проводим отбор проб очищенной воды через пробоотборник «Б». Опытные и расчетные данные занести в табл. 16.1 и 16.2 соответственно. По окончании каждого опыта приоткрываем кран 5 (серия опытов заканчивается опытом с полностью открытым краном 5), тем самым увеличивая вертикальную скорость движения воды в отстойнике.

Проведя серию опытов при одной начальной концентрации взвешенных веществ, провести серию опытов при иной концентрации, заполняя по аналогии табл. 16.1 и 16.2.

По окончании экспериментальной и расчетной части лабораторной работы построить графическую зависимость в осях «Эффект очистки» — «Вертикальная скорость движения воды в отстойнике».

Сделать выводы об оптимальном диапазоне вертикальных скоростей.

Таблица 16.1

Опытные данные по работе вертикального отстойника

Площадь зеркала воды отстойника, В, м²

Таблица 16.2

Расчетные результаты по работе вертикального отстойника

Контрольные вопросы

• 1. Сделайте эскизы конструкций вертикальных отстойников.
• 2. Как удаляется осадок из вертикальных отстойников?
• 3. Какой метод лежит в основе работы отстойников?
• 4. От чего зависит скорость осаждения частиц в отстойниках?
• 5. От каких параметров зависит эффект работы вертикального отстойника?
• 6. В каких геологических условиях возведение вертикальных отстойников затруднительно?