9. Решётки и песколовки, их конструкции и расчёт.

Решётки. Для задержания крупных плавающих отбросов на ОС устанавливают решётки со стержнями прямоугольной формы, обеспечивающей лучшее задержание и удаление отбросов. Решётки подразделяются на вертикальные и наклонные (упрощают очистку).Подразделяются тек же на неподвижные и подвижные. Решётки следует оснащать механизированными граблями для снятия отбросов. Также применяются решётки дробилки.

Число прозоров для очистки поступающего расхода воды должно равняться n=qKç/(bh₁u_р). Общая ширина решёто равна Вр=s(n-1)+bn, s - толщина стержней, b- ширина прозоров решётки.

Необходимая площадь решётки рассчитывается по скорости течения воды в прозорах 0,8-1м/с при наполнении, соответствующем расчётному в подводящем канале.

Потери напора в решётке, м, опр-ся по ф-ле h=kJu²/2g.

Песколовки. Они устанавливаются на ОС для задержания минеральных частиц крупностью свыше 0,2-0,25мм при пропускной способности ОС более 100м3/сут. По направлению движения воды песколовки подразделяются на горизонтальные(с горизонтальным прямолинейным движением воды и с круговым движением воды), вертикальные и с вращательным движением жидкости (тангенциальные и аэрируемые). Число песколовок или отделений песколовок принимают не менее двух, причём все должны быть рабочими. При механизированном сгребании песка кроме рабочих предусматривают и резервную.

Длина песколовки, м, опр-ся по ф-ле L=k 1000 Hp u/u₀, Hp - расчётная глубина песколовки.

Площадь поверхности песколовки, м2, находят по ф-ле F=q_max/u₀, q_max - мах приток сточных вод, м3/с. Общая ширина песколовки, м, вычисляется по ф-ле B=F/L.

Особенностью тангенциальных песколовок является малая глубина их проточной части и подвод воды, осуществляется по касательной. Для сокращения объёма песковой камеры до минимума удаление задержанного песка целесообразно производить с помощью шнека.

19. Высоконагружаемые биофильтры, их расчёт и конструкции.

Высоконагружаемые биофильтры. Отличительной особенностью этих сооружений является окислительная мощность, что обусловлено меньшей заиляемостью таких фильтров и лучшим обменом воздуха в них. Поступающий в тело биофильтра кислород воздуха расходуется в основном на биологическое окисление части загрязнений, не вынесенных из тела биофильтра.

Конструктивными отличиями высоконагружаемых биофильтров является большая высота слоя загрузки, большая крупность её фракций и особая конструкция днища и дренажа, обеспечивающая возможность искусственной продувки материала загрузки воздухом.

Особенностями эксплуатационного характера являются необходимость орошения всей поверхности биофильтра с возможно малыми перерывами в подаче воды и поддержание повышенной нагрузки по воде на 1м³ поверхности фильтра (в плане). Только при этих условиях обеспечивается промывка фильтров.

Метод расчёта биофильтров с объёмной загрузкой (капельных и высоконагружаемых), заложены в СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

7. Самоочищение водоёмов (а). Правила спуска очищенных сточных вод в водоёмы (б). Расчёт необходимой степени очистки сточных вод (в).

(а)Самоочищающая способность зависит от условий смешения и разбавления с.в. с водой водоёмов. Для удовлетворения санитарных требований устанавливают предельно допустимый сброс (ПДС) лимитирующих веществ в целях ограничения поступления загрязнений в водоём со сточными водами. Уравнение материального баланса имеет вид: qC_ñò.íð|ПДС|+QC_ô|Фон|=C_íð(q+aQ)|Нормативное состояние водоёма|; а - коэф смешения, C_íð - предельно допустимая концентрация в воде в зависимости от вида водопользования,г/м3.

Наилучшие условия смешения наблюдаются при соблюдении следующих правил: -расположение выпуска должно быть в области устойчивых течений; - выпускные отверстия должны быть расположены над дном водоёма на высоте h³5d₀, но не менее 1м; - направление выпуска с.в. в плане должно соответствовать направлению устойчивых течений; - ось выходящей из выпуска струи должна направляться под углом к горизонту, определяемым расчётом в зависимости от отношения Н/d₀ и u_в/u₀; - расстояние между оголовками рассеивающего выпуска принимаются равными b³H_ср.

Эффект смешения повышается при использовании специальных рассеивающих выпусков и предварительном разбавлении с.в. речной водой путём её подачи из реки или водохранилища насосами в береговую камеру выпуска.

Процесс самоочищения от неконсервативных веществ сопровождается потреблением кислорода на минерализацию органических веществ и растворением кислорода, поступающего с поверхности водного зеркала, так называемой реаэрацией. Процесс потребления кислорода харк-ся у-ем: lg(Lt/La)= -k₁t, а процесс растворения кислорода - lg(Dt/Da)=-k₂t; Da - дефицит растворённого кислорода в начальный момент у места выпуска сточных вод, мг/л, Dt - то же, по прошествии времени, k₁ - константа скорости потребления кислорода (БПК) при данной t⁰C, k₂ - константа реаэрации кислорода при данной t⁰C, t - время, сут.

Патогенные микробы, в том числе микробы брюшного тифа и холеры, сохраняют жизнедеятельность в воде долгое время. Поэтому дезинфекция очищенных с.в. очень важна в санитарно-эпидемиологическом отношении, даже если населённые пункты расположены на значительном расстоянии ниже выпуска с.в..

(б) При выпуске с.в. в водоёмы учитывают ПДК вредных загрязнений. Условия спуска с.в. в водоёмы регламентировано «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и другими нормативными законодательными документами, обеспечивающие выполнение закона РФ «Об охране окружающей природной среды».

«Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» установлены два вида нормативов качества воды в водоёмах: для водоёмов питьевого и культурно-бытового водопользования; для водоёмов, используемых в рыбохозяйственных целях.

В соответствии с правилами запрещается спуск в водоёмы с.в., которые могут быть устранены путём перехода на безводное производство или путём повторного и оборотного использования в отраслях промышленности или в целях сельскохозяйственного орошения. Наблюдение за спуском с.в. осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями и бассейновыми инспекциями.

(в) Необходимую степень очистки по взвешенным в-вам ,%, определяют по формуле Dâ=100(C-m)/C, m - допустимое содержание в.в. при спуске с.в. в водоём, г/м3, C - к-во в.в. в с.в. до очистки.

Во избежании отложения в.в. в водоёме гидравлическая крупность их не должна превышать при выпуске в реку 0,4мм/с и в водохранилище - 0,2мм/с.

Необходимая степень очистки по БПК, %, определяется по формуле D_Б=100(La-Lст)/La.

Необходимая степень очистки по растворённому в воде водоёма кислороду, %, определяется по формуле D_Б=100(La-Lст)/La. при расчёте кислородного баланса реки дополнительно учитывают: а) температуру воды в реке; б) константы скорости биохимического поглощения кислорода и скорости поверхностной реаэрации.

Также определяют: - необходимую степень охлаждения высокотемпературных с.в.; необходимую степень очистки по изменению активной реакции воды (рН³6,5 - для кислых с.в., рН£8,5 - для щёлочных с.в.); необходимую степень очистки по общесанитарному показателю вредности.