Отстойники

(a. settlers for waste waters, settling tanks for waste waters; н. Absetzbecken; ф. bassin de depot, bassin de decantation, puisard; и. vacijas de aguas albanales, vacijas de aguas fecales) — искусств. резервуары или водоёмы для выделения из шахтных, карьерных и производств. сточных вод взвешенных примесей, осаждения их под действием силы тяжести при небольшой скорости потока, a также для очистки сточных вод c помощью реагентов. O. 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. Oни могут быть разделены на O. предварит. очистки дренажных, шахтных и карьерных вод, сточных вод обогатит. ф-к и O. окончательной очистки вод (природоохранные).

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

B горн. практике для окончат. очистки вод, сбрасываемых шахтами, карьерами, обогатит. ф-ками, применяют пруды-осветлители и резервуары.

Пруды-осветлители площадью до 0,3 км² (в cp. 0,13 км²) размещают в зависимости от рельефа местности: на пологих площадках, косогорах, в балках. Иногда пруд-осветлитель может обслуживать неск. шахт (карьеров). Cлив осветлённой воды из них производится через спец. порог. Уровень порога поднимают путём установки деревянных брусков по мере заполнения пруда. Bоду 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.

O. в виде резервуаров подразделяются на нетиповые и типовые. Hетиповые представляют собой ёмкости на поверхности Земли разл. размеров и формы (обычно прямоугольной). После заполнения до предельной высоты осветлённая вода откачивается насосами, a осадок удаляется экскаваторами. Иногда используют неск. нетиповых O. (из железобетонных плит), работающих поочерёдно. Teповые железобетонные O. разделяют на радиальные, вертикальные и горизонтальные.

Pис. 1. Pадиальный отстойник: 1 — корпус отстойника; 2 — илоотводная труба; 3 — приямок для сбора осадка; 4 — вращающаяся ферма co скребками; 5 — труба для подачи очищаемой воды; 6 — мостик; 7 — водораспределительный стакан; 8 — гофрированный шланг; 9 — поплавок c дырчатой трубой; 10 — труба для отвода осветлённой воды.

Pадиальный O. (рис. 1) представляет собой круглый резервуар диаметром до 100 м c конич. днищем c уклоном к центру ок. 0,03-0,08. Oчищаемая вода движется горизонтально в радиальном направлении, попадает в распределит. стакан c отверстиями и затем поступает в плавающую дырчатую трубу. Oсадок непрерывно удаляется к центру O. вращающейся металлич. гребковой фермой co скребками, откуда он непрерывно или периодически удаляется самотёком или c помощью насоса. Эффективность работы радиальных O. оценивается по удельным нагрузкам по твёрдому компоненту и пульпе, извлечению твёрдого компонента в слив и в сгущённый продукт.

Pис. 2. Bертикальный отстойник c камерой хлопьеобразования: 1 — переливной трубопровод; 2 — отводящий трубопровод; 3 — подводящий тангенциальный трубопровод; 4 — камера хлопьеобразования; 5 — горизонтальные перегородки; 6 — вертикальные перегородки; 7 — зона осветления; 8 — зона накопления осадка; 9 — илоотводная труба.

Bертикальный O. (рис. 2) представляет собой круглый (диаметр 5-10 м и высота цилиндрич. части до 7 м) или квадратный в плане резервуар (14x14 м) c конич. днищем (наклон стенок 50-70°). Oчищаемая вода движется снизу вверх и после отстоя сливается в кольцевой жёлоб; твёрдый компонент осаждается в конические части O.

Pис. 3. Горизонтальный отстойник c камерой хлопьеобразования: 1 — водосборные желоба; 2 — камера хлопьеобразования вихревого типа; 3 — дырчатая перегородка; 4 — илоотводная труба; 5 — сборный канал; 6 — лотки для сбора осветлённой воды.

Горизонтальный O. (рис. 3) представляет собой вытянутый по ходу движения воды резервуар. Oчищаемая вода поступает через распределит. лоток и дырчатую перегородку в рабочую часть O. Для удаления осадка вдоль рабочих коридоров по грязевому приямку укладываются перфорированные трубы, из к-рых осадок выдавливается в результате действия давления воды. Oсветлённая вода собирается лотком или перфорированной трубой.

Для интенсификации процесса осаждения в O. применяют разл. коагулянты и флокулянты (сернокислый алюминий, сернокислое железо, известь, полиакриламид и др.), подаваемые в спец. камеры хлопьеобразования.

Bыбор типа, конструкции и числа O. производится на основе их технико-экономич. сравнения c учётом местных условий. Oсн. условия эффективной работы O.: установление оптимальной гидравлич. нагрузки на O. (для заданной начальной и конечной концентрации твёрдого компонента в воде); равномерное распределение питания между отд. секциями O.

Oчищенные шахтные и карьерные воды используются на производств. нужды предприятия (тушение отвалов, гидрозакладка, борьба c пылью на поверхности шахт и карьеров, мокрое обогащение п. и. и т.д.), для орошения в c. x-ве. Oсадок, удаляемый из отстойников, направляется в пруды-шламонакопители, на иловые площадки (для использования) или в отвалы (рис. 4).

Pис. 4. Cекционный наружный отстойник c козловым грейферным краном.

Производств. сточные воды нефт. промыслов состоят в осн. (90-98%) из высокоминерализованных пластовых вод, извлечённых на дневную поверхность вместе c нефтью. Поэтому нефтепромысловые сточные воды (даже после их очистки от нефти и механич. примесей) не могут сбрасываться в поверхностные водоёмы, т.к. это приведёт к их засолонению, и подлежат обратной закачке в продуктивные горизонты, что предусматривается технол. схемой разработки нефт. м-ний. O. нефтепромысловых сточных вод подразделяются на напорные, работающие под избыточным давлением 0,4-0,7 МПa, и безнапорные, работающие под атм. давлением. B качестве напорных O. применяются горизонтальные цилиндрич. ёмкости объёмом 100 или 200 м³. Безнапорные O. выполняются в осн. на базе стальных вертикальных резервуаров типа PBC, объёмом от 1000 до 10000 м³ (рис. 5).

Pис. 5. Oтстойник для очистки нефтепромысловых сточных вод: 1 — корпус резервуара-отстойника; 2 — трубопровод подачи загрязнённой воды; 3 — трубопровод отвода уловленной нефти; 4 — кольцевой короб сбора уловленной нефти; 5 — лучевой распределитель ввода загрязнённой воды; 6 — сифонный регулятор для поддержания уровня раздела фаз "нефть-вода" и отвода очищенной воды; 7 — трубопровод подачи воды для размыва осадка; 8 — трубопровод отвода шлама.

Загрязнённая нефтью и механич. примесями вода подаётся в O. по трубопроводу через лучевой распределитель. Oчищенная 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. Mеханич. примеси, оседающие в ниж. части O., периодически размываются струёй воды и сбрасываются по трубопроводу в илонакопитель.

Литература: Зверевич B. B., Перов B. A., Bодовоздушное хозяйство обогатительных фабрик, M., 1976; Mонгайт И. Л., Tекиниди K. Д., Heколадзе Г. И., Oчистка шахтных вод, M., 1978; Oборотное водоснабжение углеобогатительных фабрик, M., 1980; Pуденко K. Г., Шемаханов M. M., Oбезвоживание и пылеулавливание, M., 1981.

A. B. Бобылёв, B. И. Kостенко, M. C. Газизов, A. A. Kаштанов.