Практическая работа № 6 Расчет горизонтальной песколовки
Цель работы – ознакомиться с процессом отстаивание, изучить принципы расчета параметров очистных сооружений и закрепить теоретические знания.
Общие сведения
Песколовки предназначаются для удаления песка и других тяжелых примесей минерального происхождения с размером частиц 0,09 – 0,5 мм из сточных вод, имеющих нейтральную или слабощелочную реакцию. Задача песколовок состоит еще и в том, чтобы выделить тяжелые минеральные частицы в относительно чистом виде - отмытые от органических примесей. По требованию СНиП 2.04.03-85 песколовки устанавливаются обязательно, если объем очищаемых сточных вод более 100 м3/сут. Принцип действия песколовки гравитационный, песок выпадает на дно.
По направлению движения воды песколовки подразделяются на горизонтальные (с горизонтальным прямоточным и круговым движением воды), вертикальные (вода подается снизу и направляется вверх) и с водоворотным движением воды (тангенциальные и аэрирующие).
Песколовки применяют для предварительного выделения минеральных и органических загрязнений (0,2-0,25 мм) из сточных вод. Горизонтальные песколовки представляют собой резервуары с треугольным или трапецеидальным поперечным сечением. Глубина песколовок 0,25-1 м. Скорость движения воды в них не превышает 0,3 м/с. Песколовка состоит из прямолинейной проточной части с отделениями для улавливания песка (рисунок 2.4). Число отделений песколовки обычно не менее двух, при этом оба являются рабочими. Пропускная способность – 70 - 280 тыс. м3/сут, эффективность работы песколовки, как и размер удаляемых в ней частиц песка, определяется на стадии проектирования и варьируется от 60 до 85%.
|
Рисунок 2.4 - Схема горизонтальной песколовки |
При расчете горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды сначала определяют площадь живого сечения одного отделения по формуле:
,
(1)
где
- максимальный расход сточных вод, м3
с;
- средняя скорость движения воды, м
с;
- количество отделений песколовки, шт.
Длина песколовки определяется по формуле:
, (2)
где
- глубина проточной части песколовки;
- гидравлическая крупность песка
расчетного диаметра (таблица 2.1), мм
с;
- коэффициент, учитывающий влияние
турбулентности на работу песколовки
(таблица 2.1).
Таблица 2.1
Значения коэффициента k0 |
||
Диаметр частиц песка, мм |
Гидравлическая крупность , мм с |
k0 |
0,15 |
18,2 |
2,0 |
0,2 |
18,7 |
1,7 |
0,25 |
24,2 |
1,3 |
При иных параметрах значения коэффициент 0 можно вычислить по формуле:
,
(3)
где
- вертикальная турбулентная составляющая,
.
Практика работы очистных сооружений показывает, что при работе горизонтальных песколовок с прямолинейным движением воды следует применять скорость движения сточных вод при максимальном потоке равной 0,3 мс, при минимальном потоке 0,15 мс, расчетный диаметр частиц песка 0,2 – 0,3 мм. Для сохранения высоких показателей работы песколовок необходимо поддерживать постоянный расход обрабатываемой воды и скорость движения воды в песколовке. Глубина песколовок 0,25 – 1,0 м.
Пример:
Рассчитать размеры горизонтальной песколовки для очистки производственных стоков объемом 80000 м3 сутки.
Решение
Средний расход сточных вод в м3 с рассчитаем:
м3
с.
Общий коэффициент
неравномерности, отражающий возможные
колебания среднего расхода сточных
вод,
.
Тогда получим:
м3
с.
Примем песколовку с двумя отделениями. Площадь живого сечения каждого отделения определим по формуле (1):
м2.
При глубине
проточной части
м
ширина отделений
м.
Ближайший стандартный
размер ширины отделения
м.
При этом наполнение в песколовке при
максимальном расходе:
м.
При расчетном
диаметре частиц песка
мм,
мм
с и
(таблица 2.1). Длина песколовки по формуле
(2):
м.
Таким образом, выбираем двухсекционную песколовку длиной 15,3 м и шириной каждого отделения 3 м.
Задание:
Рассчитать размеры горизонтальной песколовки.
Исходные данные для расчетов песколовки:
средний расход сточных вод м3 сутки
,
где
- порядковый номер студента в группе;общий коэффициент неравномерности
;количество отделений песколовки
;глубина проточной части песколовки
,
м;
диаметр частиц песка
мм.
По результатам работы сделать вывод о выбранных параметрах песколовки и условиях ее работы.
Для расчета бункера:
,
где
-
плотность выпавшего осадка, кг/м3;
-
влажность осадка, равная 0,6;
,
-
концентрация взвешенных веществ в
начальный и конечный момент, кг/м3.
Плотность осадка
,
кг/м3
(
=2650
кг/м3).
Сделать выводы.