5.6 Расчет горизонтальных отстойников.

При расчетной производительности ОС Q^Р более 1500 м³/сут для механической очистки следует проектировать горизонтальные отстойники. Это прямоугольные в плане железобетонные резервуары, разделенные на несколько секций. Расчетная схема отстойника приведена на рисунок 5.

Рисунок 5 - Расчетная схема горизонтального отстойника: I - рабочая (проточная зона); II - нейтральная зона; III - зона осаждения; 1- подводящий лоток; 2- отводящий лоток; 3- гидроэлеватор; 4- илопровод; 5- полупогружные доски; 6- лоток для сбора и удаления плавающих веществ; 7- приямок для сбора осадка; 8- пена и плавающие взвеси.

Расчетные параметры и основные конструктивные размеры горизонтального огтстойника приводятся в таблице 31 и п. 6.63 [2].

- расчет выполняется на пропуск максимального расчетного расхода сточных вод Q_max^P, м³/сут;

- количество отстойников следует принимать по расчету, но не менее двух, причем при минимальном числе, их расчетный объем следует увеличивать в 1,2-1,3 раза;

- высота рабочей части Н, м горизонтального отстойника принимается 1,5-4,0 м (2);

- ширина отстойника должна быть 2Н-5Н, м [2].

Расчет горизонтального отстойника (первичного) выполняется по кинетике выпадения взвешенных веществ с учетом необходимого эффекта осветления Э_ВВ^О(I), %.

Ширина В, м отстойника определяется из соотношения:

, (5.27)

n - число отделений горизонтального отстойника, принимается не менее двух;

H₁ - глубина проточной части (высота рабочей зоны) отстойника, м, принимается в соответствии с таблицей 31 [2] 1,5-4,0 м;

V - средняя скорость потока в пределах рабочей длины отстойника, принимается 5 - 10 мм/с.

Ширина горизонтального отстойника принимается в зависимости от способа удаления из него осадка и увязывается с шириной аэротенка (6-9 м). Если это условие не выполняется, следует изменить количество секций отстойника и принять В_Р = 6(9) м.

Фактическая скорость движения V_Ф, м/с в отстойнике тогда будет:

Условная гидравлическая крупность, U₀, мм/с, частиц задерживаемых в отстойнике, соответствующую заданному эффекту осветления в цилиндрическом отстойнике с высотой столба воды, равной высоте проектируемого отстойника Н₁, определяется по формуле

, (5.27)

К_ОБ - коэффициент использования объема проточной части отстойника, принимается по таблице 31 [2];

 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воды на ее вязкость, принимается по приложению И;

t - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h, м, принимается по приложению К;

n - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения, принимается по чертежу 2 [2].

Выражение , можно определять по приложению Л в зависимости от принятой глубины проточной части отстойника Н₁, м.

Полученную величину гидравлической скорости следует уточнить по приложению М и выбрать большее ее значение.

Гидравлическая нагрузка, q, м³/ч, (часовая производительность одного отстойника) определяется в соответствии с типовыми размерами сооружения и требуемого эффекта осветления воды по формуле 33 [2].

, (5.28)

L - длина секции горизонтального отстойника, м;

V_ТБ - турбулентная составляющая скорости потока в отстойнике, мм/с, определяется по таблице 32 [2] в зависимости от скорости рабочего потока V_В, м/с или рассчитывается по формуле:

Сложную схему движения воды в горизонтальном отстойнике с расширением потока в начале сооружения и сужением его в конце, следует рассматривать в виде двух участков: рабочего с равномерным движением воды и глубиной Н₁, м, в пределах которого и происходит осветление воды, и нерабочего, где осветления практически не происходит.

Длина рабочего участка L_P, м вычисляется по формуле:

Общая длина горизонтального отстойника L, м определяется по зависимости:

(5.29)

Общий объем проточной части W_ОТСТ, м³ отстойника составляет:

(5.30)

Для выбора оптимальных размеров горизонтального отстойника следует рассмотреть несколько вариантов его расчета с разной глубиной расчетной зоны Н₁, м. Выбирается вариант с меньшим объемом проточной части отстойника.

Общая высота (глубина) Н, м горизонтального отстойника на выходе:

Н = Н₁ + Н₂ + Н₃,

Н₂ - высота нейтральной зоны отстойника, принимается 0,3-0,4 м (от дна на выходе из отстойника);

Н₃ - строительная высота отстойника, принимается равной 0,5 м.

Эффективность работы отстойников в значительной степени зависит от своевременного удаления задержанного осадка из зоны осаждения, периодичность, Т, сут (ч), которого зависит от выбранного способа выгрузки:

Т  2 сут - при использовании гидростатического давления;

Т  8 ч - при применении механических способов [2].

Расчет иловой части отстойника заключается в определении количества задержанного осадка и проверке вместимости зоны осаждения.

Количество задержанного осадка определяется:

- по сухому веществу, Р_ОС^О(I), т, по формуле

, (5.31)

- объем задержанного осадка W_ОС^О(I), м³, составит

, (5.32)

_ос и _ос - соответственно плотность и влажность задержанного осадка, которые принимаются по данным эксплуатации аналогичных объектов в зависимости от принятого способа его выгрузки:

_ос = 1,06 г/см³, _ос = 95 % - при использовании гидростатического давления;

_ос = 1,1 г/см³, _ос = 93,8 % - при использовании плунжерных насосов.

Осадок сгребается в бункер 7 скребковым механизмом цепного типа и удаляется гидроэлеватором 3 из бункера по трубопроводу 4 под гидростатическим напором, равным 1,5 м (см. рисунок 5).