Osadnik to cichy, niezawodny element niemal każdej oczyszczalni ścieków — zbiornik, w którym zawiesiny oddzielają się od wody, dzięki czemu czysta frakcja może być dalej przetwarzana. Odpowiednio dobrany osadnik zapewnia stabilną pracę całej oczyszczalni; zbyt mała wydajność lub niewłaściwy typ spowodują, że cząstki stałe przedostaną się do wszystkich kolejnych etapów procesu. W niniejszym przewodniku wyjaśniono, czym jest osadnik, jak działa, jaka jest różnica między osadnikami pierwotnymi a wtórnymi oraz jak dobrać odpowiednią konstrukcję do danego strumienia ścieków.
Niniejszy dokument jest przeznaczony dla inżynierów i operatorów zakładów zajmujących się doborem urządzeń do oczyszczania wody. Tam, gdzie wskazane jest zastosowanie kompaktowego rozwiązania o wysokiej wydajności, wskazujemy odpowiednią maszynę, abyście mogli dopasować tę technologię do warunków panujących w Waszym zakładzie.
Czym jest osadnik?
Osadnik to zbiornik, w którym cząstki zawieszone są oddzielane od wody pod wpływem siły grawitacji, co powoduje powstanie czystej wody na powierzchni oraz zagęszczonego osadu na dnie. Woda wpływa powoli, dzięki czemu cięższe cząstki opadają na dno, a mechanizm zgarniacza zbiera osad w celu jego usunięcia. Osadnik ścieków jest stosowany w zakładach komunalnych i przemysłowych w celu zmniejszenia zawartości cząstek zawieszonych i zmniejszenia zmętnienia przed lub po oczyszczaniu biologicznym.
Zasada opiera się na grawitacji. Jeśli wystarczająco spowolni się przepływ wody, zapewniając cząstkom odpowiednią ilość czasu i przestrzeni, osiadają one na dnie. Wszystkie elementy konstrukcji osadnika — wielkość zbiornika, rozkład przepływu, czas przebywania — mają na celu zapewnienie cząstkom stałym spokojnych warunków niezbędnych do opadania.
Krótko mówiąc: Osadnik spowalnia przepływ wody, dzięki czemu zawiesiny osiadają pod wpływem grawitacji, pozostawiając czystą wodę na górze, a osad na dnie.
Jak działa osadnik
Osadnik działa poprzez zmniejszenie prędkości przepływu, dzięki czemu cząstki zawieszone osiadają na dnie, skąd powoli poruszająca się zgarniarka przesuwa je do leja osadowego w celu usunięcia. Woda oczyszczona przelewa się przez przelew na powierzchni i trafia do kolejnego etapu. Poniższe cztery etapy opisują typowy cykl pracy.
- Wlot i rozkład przepływu. Woda dostaje się do środka przez otwór centralny lub przegrodę rozdzielającą, która równomiernie rozprasza strumień i zmniejsza prędkość przepływu, umożliwiając rozpoczęcie procesu osiadania.
- Osadzanie się. W spokojnej strefie osiadania cząstki cięższe od wody opadają w kierunku dna. Koagulacja chemiczna w górnej części strumienia przyspiesza osiadanie drobnych cząstek.
- Zbieranie osadu. Obrotowy lub przesuwny zgarniak przenosi osad do zbiornika centralnego lub końcowego w celu jego wypompowania.
- Przepełnienie odpływu. Oczyszczona woda podnosi się i przelewa się przez przelew obwodowy, opuszczając zbiornik po usunięciu większości zawiesin.
Osadniki pierwotne a osadniki wtórne
Osadniki pierwotne i wtórne pełnią tę samą funkcję fizyczną, ale w różnych etapach procesu oczyszczania. Osadnik pierwotny usuwa osadzące się cząstki stałe z nieoczyszczonych ścieków przed oczyszczaniem biologicznym. Osadnik wtórny oddziela osad biologiczny od oczyszczonej wody po etapie napowietrzania. Poniższa tabela przedstawia różnice między nimi.
| Czynnik | Osadnik wstępny | Osadnik wtórny |
|---|---|---|
| Stanowisko | Przed oczyszczaniem biologicznym | Po etapie napowietrzania / etapie biologicznym |
| Usuwa | Surowa zawartość osadu, piasek, pewna ilość substancji organicznych | Kłaczki biologiczne (osad czynny) |
| Rodzaj osadu | Osad pierwotny | Szlam aktywny wtórny / powrotny |
| Główny cel | Zmniejszenie obciążenia dla organizmów żywych w dalszej części rzeki | Zapewnić czystość ścieków końcowych |
Rodzaje osadników
Odsadniki występują w kilku wersjach konstrukcyjnych, a wybór odpowiedniego modelu zależy od zajmowanej powierzchni, natężenia przepływu oraz szybkości osiadania cząstek stałych. Trzy poniższe modele zaspokajają większość potrzeb przemysłowych i komunalnych.
Tradycyjne osadniki okrągłe i prostokątne
Klasyczna konstrukcja: duży zbiornik o kształcie okrągłym lub prostokątnym z obrotowym lub przesuwnym skrobakiem. Jest prosta, niezawodna i pozwala na obsługę dużych przepływów, ale wymaga dużej powierzchni zabudowy, ponieważ cała powierzchnia osadzania znajduje się w jednej płaszczyźnie.
Osadniki lamelowe (z płytami nachylonymi)
A klarownik lamelowy W zbiorniku umieszczone są ułożone w stosy pochyłe płyty, co pozwala zwielokrotnić efektywną powierzchnię osadzania przy zajęciu jedynie ułamka powierzchni podłogi. Cząstki osadzają się na płytach i zsuwają się do leja osadowego. Przy takim samym natężeniu przepływu urządzenie lamelowe może zajmować zaledwie ułamek powierzchni tradycyjnego osadnika, co sprawia, że jest to praktyczne rozwiązanie w przypadku ograniczonej przestrzeni.
Flotacja jako alternatywa
Gdy cząstki stałe są lżejsze od wody — olej, smar, włókna lub lekko spęcherzone chemicznie kłaczki — proces osiadania przebiega z trudem. W takim przypadku system flotacji rozpuszczonym powietrzem (DAF) sprawia, że zanieczyszczenia unoszą się na powierzchni zamiast opadać na dno. Jest to standardowe rozwiązanie w przypadku zanieczyszczeń oleistych lub pływających, których osadnik grawitacyjny nie jest w stanie wychwycić.
Jak wybrać osadnik
Wybór osadnika ścieków zależy od zawartości cząstek stałych, natężenia przepływu oraz dostępnej powierzchni. Przed wyborem konkretnego zbiornika należy przeanalizować te czynniki.
- Gęstość ciał stałych. Ciężkie, szybko osiadające cząstki stałe nadają się do osadnika grawitacyjnego; lekkie lub oleiste cząstki stałe wymagają natomiast zastosowania flotacji.
- Ślad ekologiczny. W przypadku ograniczonej przestrzeni osadnik lamelowy zapewnia taką samą powierzchnię osadzania przy znacznie mniejszym zapotrzebowaniu na powierzchnię podłogi niż tradycyjny zbiornik.
- Przepływ i zmienność. Należy dobrać rozmiar na podstawie szczytowego przepływu z uwzględnieniem rezerwy oraz zainstalować urządzenie wyrównawcze przed nim, jeśli przepływ i zawartość cząstek stałych ulegają wahaniom w ciągu dnia.
- Obciążenie powierzchniowe. Dopasuj prędkość przelewu do szybkości osiadania cząstek stałych — jeśli ustawisz ją zbyt wysoko, cząstki stałe przedostaną się przez przelew.
- Postępowanie z osadem. Należy zaplanować sposób zagęszczania i odwadniania zebranego osadu; skuteczność osadnika zależy od wydajności całego łańcucha przetwarzania osadu.
Aby uzyskać pełny obraz tego, gdzie wyjaśnianie wpisuje się w łańcuch przetwarzania, zapoznaj się z naszym Przewodnik po oczyszczaniu ścieków w obiegu zamkniętym.
Czesto zadawane pytania
Osadnik to zbiornik, w którym cząstki zawieszone są oddzielane od wody pod wpływem grawitacji. Prędkość przepływu wody zmniejsza się, dzięki czemu cząstki opadają na dno w postaci osadu, a klarowna woda przelewa się przez przelew. Urządzenie to służy do redukcji zawartości cząstek zawieszonych i zmniejszenia zmętnienia przed lub po oczyszczaniu biologicznym.
Osadnik pierwotny usuwa osadzące się cząstki stałe z nieoczyszczonych ścieków przed oczyszczaniem biologicznym. Osadnik wtórny oddziela kłaczki biologiczne (osad czynny) od oczyszczonej wody po napowietrzaniu, zapewniając uzyskanie klarownego ścieku końcowego. Ta sama zasada fizyczna, różne etapy w oczyszczalni.
Spowalnia to przepływ wody, dzięki czemu zawieszone cząstki osiadają na dnie, skąd zgarniacz zbiera je do zbiornika na osad. Oczyszczona woda przelewa się przez przelew na powierzchni i trafia do kolejnego etapu. Koagulacja chemiczna przeprowadzana na wcześniejszym etapie procesu przyspiesza osiadanie drobnych cząstek.
Osadnik lamelowy wykorzystuje ułożone w stosy pochyłe płyty, aby zwiększyć powierzchnię osadzania w niewielkim zbiorniku. Cząstki osadzają się na płytach i zsuwają się do leja, dzięki czemu urządzenie to oczyszcza ten sam przepływ na powierzchni stanowiłej ułamek powierzchni zajmowanej przez tradycyjny osadnik. Rozwiązanie to sprawdza się w miejscach, gdzie powierzchnia użytkowa jest ograniczona.
W przypadku gęstych, szybko osiadających cząstek stałych należy zastosować osadnik grawitacyjny lub lamelowy. W przypadku zanieczyszczeń lekkich lub oleistych — takich jak olej, smar, włókna lub lekkie kłaczki koagulowane chemicznie — należy zastosować system DAF, ponieważ flotacja powoduje ich wyniesienie na powierzchnię, zamiast czekać, aż opadną na dno. Wiele oczyszczalni stosuje oba rozwiązania kolejno.
Potrzebujesz osadnika dostosowanego do wielkości Twojego zakładu? Podaj nam dane dotyczące natężenia przepływu, zawartości cząstek stałych w dopływie oraz zajmowanej powierzchni, a nasz zespół zaproponuje odpowiedni osadnik lamelowy lub system DAF — zapoznaj się z osadnikiem lamelowym lub poproś o wycenę.
