В большинстве случаев подземные источники в аридных зонах сильно засолены, а поверхностные воды требуют глубокой очистки и обезвреживания. Так, в Туркменистане 90–100% сельских населенных пунктов используют для питья высокомутные поверхностные воды Каракумского канала, в Узбекистане более 60–70% — воды рек Амударьи, Сырдарьи, Hарына; в Азербайджане более 70% — воды рек Куры, Араза, в южных районах Европейской части России потребители используют воду Кубани, Терека и других рек. Мутность этих водных источников в течение года изменяется от 300 до 5000 мг/л, а в период весенних и осенних паводков иногда превышает более 10 тыс. мг/л. Для южных рек характерно резкое суточное и даже почасовое изменение содержания взвешенных веществ.

Выбор способа удаления осадка из отстойника зависит от типа сооружения, физико-механической характеристики отложений и условий эксплуатации. В ряде водоснабженческих отстойников удаление осадка из камеры осуществляется с помощью скребковых механизмов цепного или тележечного типов. Также иногда применяются шнековые конвейеры и песковые насосы, устанавливаемые на подвижных платформах. Последнее время все чаще применяют гидромеханический способ, при котором осадок разрыхляется и удаляется с помощью струи, выходящей из спрысков напорного трубопровода. Промывка радиальных и горизонтальных отстойников существующими методами очень трудоемка и требует колоссальных затрат энергии. Обозначенные недостатки влияют на общий режим работы очистных сооружений, и при высокомутном состоянии реки иногда работа сооружений приостанавливается.

Для обеспечения нормального режима работы Куринских очистных сооружений нами проведены исследования и предположен вариант строительства горизонтальных отстойников большого размера с периодической промывкой для предварительного осветления забираемой воды.

Разработанная новая конструкция отстойника позволяет значительно уменьшить время и расход на промывку. Поставленная цель достигается тем, что средняя стенка отстойника обеспечена глубинными затворами, которые располагаются на уровне заиления камеры. Особенность такой конструкции отстойника заключается в следующем. Затворы устраиваются в средней продольной стенке на уровне заиления камеры, а дно отстойника выполняется с поперечным уклоном в сторону боковых промывных коллекторов. Применение этой конструкции позволяет полностью использовать высотные элементы сооружения для получения максимальной энергии промывного потока. Такая компоновка элементов позволяет взмучивать наносные отложения высокоскоростным потоком, выходящим из-под щита по всей длине камеры. Это обеспечивает интенсивное разрыхление, и при этом сокращается расход воды на промывку.

Отстойник работает следующим образом. После заиления камеры прекращается подача воды в нее с помощью входных затворов. Включается в работу соседняя камера отстойника.Промывка камеры начинается вначале с помощью пропуска воды из соседней камеры через глубинные затворы, расположенные в средней разделительной стенке. При последовательном открывании и закрывании промывных затворов отложения промываются в сторону бокового промывного коллектора, по которому далее пульпа транспортируется на пульповод. Надо отметить, что в связи с большим скоростным режимом (вода выходит из-под щита, при этом образуются гидравлические прыжки) и поперечным уклоном дна камеры наносные отложения взмучиваются быстро и легко скатываются в промывной коллектор. Как показали наши исследования, с целью обеспечения транспортирующей способности в боковом промывном канале 70–80% промывного расхода надо подавать в начало промывного канала. Только 20–30% промывного расхода забирается через соседнюю камеру с помощью донных промывных затворов. Это позволяет минимально нарушать режим потока в рабочей камере.

Точное значение этих расходов корректируется для конкретных условий эксплуатации. Основное преимущество данной конструкции заключается в том, что она позволяет производить промывку при высоко кальматационном состоянии отложений с минимальными расходами воды. В сравнении с обычными способами промывки в этом случае достигается пятикратное сокращение расхода воды, идущей на промывку.

На сайте размещена сокращенная версия статьи. Полную версию читайте в журнале.