Отстойники

Радиальный отстойникОТСТОЙНИКИ (а. settlers for waste waters, settling tanks for waste waters; н. Absetzbecken; ф. bassin de depot, bassin de decantation, puisard; и. vacijas de aguas albacales, vacijas de aguas fecales) — искусственные резервуары или водоёмы для выделения из шахтных, карьерных и производственных сточных вод взвешенных примесей, осаждения их под действием силы тяжести при небольшой скорости потока, а также для очистки сточных вод с помощью реагентов.

Отстойники предназначены для снижения износа насосного оборудования и труб при водоотливе, обогащении, гидромеханизации вскрышных работ, для улавливания полезных компонентов и для охраны земель и поверхностных водотоков от загрязнения. Они могут быть разделены на отстойники предварительной очистки дренажных, шахтных и карьерных вод, сточных вод обогатительных фабрик и отстойники окончательной очистки вод (природоохранные).

Отстойники для предварительной очистки воды устраиваются в водопонижающих скважинах (глухие трубы, устанавливаемые ниже фильтров), в шахтных стволах, у насосных станций главного и участкового водоотлива (главные и участковые водосборники), а для окончательной — на поверхности Земли.

В горной практике для окончательной очистки вод, сбрасываемых шахтами, карьерами, обогатительными фабриками, применяют пруды-осветлители и резервуары.

Вертикальный отстойникПруды-осветлители площадью до 0,3 км2 (в среднем 0,13 км2) размещают в зависимости от рельефа местности: на пологих площадках, косогорах, в балках. Иногда пруд-осветлитель может обслуживать несколько шахт (карьеров). Слив осветлённой воды из них производится через специальный порог. Уровень порога поднимают путём установки деревянных брусков по мере заполнения пруда. Воду из колодцев отводят к стационарным насосным станциям и откачивают потребителям и в речную сеть. Иногда перекачку воды из пруда-осветлителя производят плавучими насосными станциями, смонтированными на понтонах.

Реклама



Отстойники в виде резервуаров подразделяются на нетиповые и типовые. Нетиповые представляют собой ёмкости на поверхности Земли различных размеров и формы (обычно прямоугольной). После заполнения до предельной высоты осветлённая вода откачивается насосами, а осадок удаляется экскаваторами. Иногда используют несколько нетиповых отстойников (из железобетонных плит), работающих поочерёдно. Типовые железобетонные отстойники разделяют на радиальные, вертикальные и горизонтальные.

Радиальные отстойники (рис. 1) представляет собой круглый резервуар диаметром до 100 м с коническим днищем с уклоном к центру около 0,03-0,08. Очищаемая вода движется горизонтально в радиальном направлении, попадает в распределительный стакан с отверстиями и затем поступает в плавающую дырчатую трубу. Осадок непрерывно удаляется к центру отстойника вращающейся металлической гребковой фермой со скребками, откуда он непрерывно или периодически удаляется самотёком или с помощью насоса. Эффективность работы радиальных отстойников оценивается по удельным нагрузкам по твёрдому компоненту и пульпе, извлечению твёрдого компонента в слив и в сгущённый продукт.

Горизонтальный отстойникВертикальный отстойник (рис. 2) представляет собой круглый (диаметр 5-10 м и высота цилиндрической части до 7 м) или квадратный в плане резервуар (14х14 м) с коническим днищем (наклон стенок 50-70°). Очищаемая вода движется снизу вверх и после отстоя сливается в кольцевой жёлоб; твёрдый компонент осаждается в конические части отстойника.

Горизонтальный отстойник (рис. 3) представляет собой вытянутый по ходу движения воды резервуар. Очищаемая вода поступает через распределительный лоток и дырчатую перегородку в рабочую часть отстойника. Для удаления осадка вдоль рабочих коридоров по грязевому приямку укладываются перфорированные трубы, из которых осадок выдавливается в результате действия давления воды. Осветлённая вода собирается лотком или перфорированной трубой.

Для интенсификации процесса осаждения в отстойниках применяют различные коагулянты и флокулянты (сернокислый алюминий, сернокислое железо, известь, полиакриламид и др.), подаваемые в специальные камеры хлопьеобразования.

Секционный отстойникВыбор типа, конструкции и числа отстойников производится на основе их технико-экономического сравнения с учётом местных условий. Основные условия эффективной работы отстойника: установление оптимальной гидравлической нагрузки на отстойники (для заданной начальной и конечной концентрации твёрдого компонента в воде); равномерное распределение питания между отдельными секциями отстойники.

Очищенные шахтные и карьерные воды используются на производственные нужды предприятия (тушение отвалов, гидрозакладка, борьба с пылью на поверхности шахт и карьеров, мокрое обогащение полезных ископаемых и т.д.), для орошения в сельском хозяйстве. Осадок, удаляемый из отстойников, направляется в пруды-шламонакопители, на иловые площадки (для использования) или в отвалы (рис. 4).

Производственные сточные воды нефтяных промыслов состоят в основном (90х98%) из высокоминерализованных пластовых вод, извлечённых на дневную поверхность вместе с нефтью. Поэтому нефтепромысловые сточные воды (даже после их очистки от нефти и механических примесей) не могут сбрасываться в поверхностные водоёмы, т.к. это приведёт к их засолонению, и подлежат обратной закачке в продуктивные горизонты, что предусматривается технологической схемой разработки нефтяных месторождений. Отстойники нефтепромысловых сточных вод подразделяются на напорные, работающие под избыточным давлением 0,4х0,7 МПа, и безнапорные, работающие под атмосферным давлением. В качестве напорных отстойников применяются горизонтальные цилиндрические ёмкости объёмом 100 или 200 м3. Безнапорные отстойники выполняются в основном на базе стальных вертикальных резервуаров типа PBC, объёмом от 1000 до 10000 м3 (рис. 5).

Отстойник для очистки сточных водЗагрязнённая нефтью и механическими примесями вода подаётся в отстойники по трубопроводу через лучевой распределитель. Очищенная вода через сифонный регулятор отводится на приём водяных насосов и откачивается на промысел для закачки в пласт. Уловленная нефть через кольцевой короб и трубопровод отводится на установку подготовки нефти. Механические примеси, оседающие в нижней части отстойника, периодически размываются струёй воды и сбрасываются по трубопроводу в илонакопитель.