Отсто́йник (отстойное сооружение), сооружение для выделения из сточных вод грубодиспергированных примесей, плотность которых отличается от плотности воды. Под действием силы тяжести или силы Архимеда (описывается законом Архимеда) загрязнения оседают на дно отстойника или всплывают на поверхность отстаиваемой воды. Этот физический процесс, идущий под действием гравитации, называется отстаиванием.

По характеру своей работы отстойники подразделяются на контактные (периодического действия) и проточные (непрерывного действия).

По своему месту в технологической схеме процессов водоочистки отстойники подразделяются на первичные (осветление сточной воды), вторичные (отстаивание воды после биологической очистки) и третичные (для доочистки). Также выделяются илоуплотнители и осадкоуплотнители.

Конструктивная схема отстойника определяется направлением потока воды через него. Различают вертикальные, горизонтальные, радиальные и наклонные тонкослойные отстойники. Последние подразделяются по схеме движения осадка на прямоточные, противоточные и перекрёстные.

Неотъемлемой частью отстойника является устройство удаления выпавшего осадка (скребковые механизмы, илососы, гидросмывы) или всплывших загрязнений (скребковые механизмы).

Первичное осветление сточной воды

Первичные отстойники предназначены для выделения взвешенных грубодиспергированных примесей, образующих суспензию, и располагаются в технологической схеме процессов водоочистки сразу после песколовок. Основной характеристикой работы первичных отстойников является эффективность осветления (отстаивания), которая определяется формулой:

$Э_{осв}=100 \frac{С_{вх}-С_{вых}}{С_{вх}}, \% ,$

где С_вх – начальная концентрация взвешенных загрязняющих веществ, С_вых – концентрация в осветлённой воде.

Характерные значения эффективности осветления первичных отстойников составляют 40–60 %, что может приводить к снижению показателя биохимического потребления кислорода на 20–40 %. В условиях повышенных требований к эффективности осветления (до 75 %) для её повышения первичными отстойниками используют различные методы интенсификации процесса отстаивания:

• гидродинамические, включая тонкослойное отстаивание;

• технологические – регулирование уровня осадка, управление кислородным режимом, оптимизация исходной концентрации и др.;

• химические – корректировка pH, коагуляция, флокуляция и сорбция;

• физические – флотация, контактная флокуляция, магнитное поле, ультразвук и др.

Вторичное и третичное отстаивание

Вторичные и третичные отстойники (контактные резервуары) предназначены для выделения активного ила или отмершей биоплёнки из воды, прошедшей биологическую очистку. Их располагают в технологической схеме процессов водоочистки после сооружений биологической очистки Являются частью комплекса очистных сооружений биологической очистки. Третичные отстойники выделяются своим местом в технологической схеме водоочистки и располагаются после аэротенков и (или) биофильтров второй ступени.

Осветление воды во вторичных (третичных) отстойниках состоит в разделении иловой смеси на активный ил и надыловую (осветлённую) воду. Процесс осаждения активного ила состоит из пяти стадий гравитационного разделения иловой смеси: 1) флокуляция частиц ила с образованием хлопьев, 2) зонное осаждение хлопьев с постоянной скоростью, 3) переходная стадия к уплотнению, 4) уплотнение осевшего ила вышележащими слоями, 5) агломерация полидисперсных иловых частиц в надыловой воде.

Гравитационное разделение позволяет достичь концентраций взвешенных веществ на уровне 15–25 мг/л. Для улучшения этого показателя используют такие технологические приёмы:

• низкоскоростное перемешивание иловой смеси, снижающее концентрацию до 8–15 мг/л;

• использование взвешенного слоя активного ила и доосветление надыловой воды – возможное снижение до 5–7 мг/л;

• разделение иловых смесей тонкослойным отстаиванием;

• отстаивание в тонких слоях надыловой воды.

Конструктивно вторичные отстойники схожи с первичными, отличаясь конструкцией удаления осадка (ила) и механизмом подачи иловой смеси.