Практическая работа № 7 Расчет горизонтальных песколовок с круговым движением воды

Цель работы – изучить принципы расчета параметров очистных сооружений и закрепить теоретические знания

Общие сведения

Горизонтальные песколовки с круговым движением воды (рис. применяют для очистки небольших расходов сточной воды. Их особенностью является создание кругового движения потока воды для поддержания органических примесей в потоке без осаждения. Пропускная способность 1400 - 70000 м³/сут. Содержание песка в осадке доходит до 92%.

Рисунок 2.5 – Схема песколовки с круговым движением воды: 1 - подача сточной воды; 2 - удаление пульпы; 3 - отвод воды.

Исходные данные для примера:

• максимальный расход сточных вод, q_max = 0,255 м³/с;

• наружный диаметр песколовки, D_н = 6000 мм;

• расстояние между песколовками, B =10000 мм;

• ширина кольцевого желоба, b = 800 мм;

• приведенное число жителей =54025 чел;

• число бункеров, принимаем n = 2.

Методика расчета:

Число песколовок в соответствии с требованиями СНиП принято n=2, обе рабочие.

Площадь живого сечения кольцевого желоба песколовки (w, м²):

,

где V - скорость движения воды в песколовке при максимальном притоке сточных вод, согласно СНиП V = 0,3 м/с.

Высота треугольной части кольцевого желоба песколовки ( ,м): ,

где  - угол наклона стенок желоба к горизонту, согласно СНиП  = 60.

Площадь треугольной части желоба ( , м²):

.

Площадь прямоугольной части кольцевого желоба (м²):

Высота жидкости в прямоугольной части желоба(м):

.

Суммарная полезная высота кольцевого желоба (м):

Высота бункера песколовки (м):

где d - диаметр нижнего основания бункера для песка, d₀ = 0,4 – 0,5 м

Высота борта песколовки принимается h_б = 0,3 м.

Строительная высота песколовки: ( ,м):

Продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу песколовки определяется по формуле ( ,с):

.

Согласно СНиП продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу должна быть не менее 30 с.

Суточный объем песка, задерживаемого в песколовках( ,м³/сут)

,

где A - количество песка, задерживаемого в песколовках на 1 человека; согласно СНиП, A = 0,02 л/сут;

- приведенное число жителей в населенном пункте по взвешенным веществам;

Выпавший песок удаляется гидроэлеватором в песковые бункеры, где обезвоживается.

При сухой погоде работают две секции песколовок.

Исходные данные для расчета:

• максимальный расход сточных вод q_max =0,15+0,003∙N, м³/с, N - номер по журналу;

• наружный диаметр песколовки D_н = 2000+133∙N, мм;

• расстояние между песколовками B =10000 мм;

• ширина кольцевого желоба b = 500+13,3∙N мм;

• приведенное число жителей =30000+1000∙N, чел;

• число бункеров, принимаем n = 2.

Сделать вывод.

Практическая работа № 8 Расчет первичных отстойников с вращающимся сборно-распределительным устройством

Цель работы – изучить принципы расчета параметров очистных сооружений и закрепить теоретические знания

Отстойники с вращающимся сборно-распределительным устройством (рисунок ) конструкции Скирдова применяют для очистки бытовых и производственных сточных вод, содержащих до 500 мг/л взвешенных веществ. Конструкция отстойников обеспечивает условия отстаивания сточных вод близкие к статическим, в связи, с чем пропускная способность этих отстойников выше пропускной способности обычных в среднем на 40%.

Рисунок 2.6 - Отстойник с вращающимся сборно-распределительным устройством: 1 – подводящий трубопровод; 2 – воздушные затворы; 3 – центральная чаша; 4 – сборно-распределительное устройство; 5 – периферийный привод; 6 – скребки; 7 – отводящий трубопровод осветленной воды.

Исходные данные для примера:

• суточный расход сточных вод =13775,72 м³/сут;

• концентрация взвешенных веществ К_см=255,4 мг/л;

• общий коэффициент неравномерности k_общ – 1,5 ÷ 2,0;

• эффективность очистки Э=65%;

• высота слоя отстаивания h= 0,4 м;

Расчетное значение гидравлической крупности (U₀, мм/с) определено по формуле:

где H_set - глубина проточной части в отстойнике, м; согласно таблице 2.2; K_set - коэффициент использования объема проточной части отстойника; согласно таблице 2.2; t_set - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h₁; принимается по таблице 2.3; при Э = 65%, t_set = 900 с; n₂ - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе охлаждения; n₂ = 0,31, рисунок 2.7.

Основные расчетные параметры отстойников надлежит определять по таблице 2.2

Таблица 2.2

Отстойник	Коэффициент использования объема	Рабочая глубина отстойной части , м	Ширина , м	Скорость рабочего потока , мм/с	Уклон днища к иловому приямку
Горизонтальный	0,5	1,5-4		5-10	0,005-0,05
Радиальный	0,45	1,5-5	-	5-10	0,005-0,05
Вертикальный	0,35	2,7-3,8	-	-	-
С вращающимся сборно- распределительным устройством	0,85	0,8-1,2	-	-	0,05
С нисходяще- восходящим потоком	0,65	2,7-3,8	-		-
С тонкослойными блоками:
противоточная (прямоточная) схема работы	0,5-0,7	0,025-0,2	2-6	-	-
перекрестная схема работы	0,8	0,025-0,2	1,5	-	0,005

Рисунок 2.7 - Зависимость показателя степени n2 от исходной концентрации взвешенных веществ в городских сточных водах при эффекте отстаивания 1 – Э = 0 ÷ 50%, 2 – Э =50÷70%, 3 – Э = 70% и выше.

Таблица 2.3

h, мм	tset, сек
	900	1800	2700	3600	5400	10800
400	0,65	0,23	0,10	0,05	0,03	0,01
1200	0,96	0,81	0,62	0,46	0,23	0,06
2000	0,98	0,94	0,85	0,73	0,52	0,16
2800	0,99	0,97	0,93	0,86	0,70	0,32
3600	1,00	0,98	0,96	0,92	0,83	0,46

Диаметр отстойника с вращающимися сборно-распределительным устройством (D, м) определен по формуле:

где V_tb - турбулентная составляющая, мм/с, принимаемая по таблице 2.4 в зависимости от скорости потока в отстойнике V_w, мм/с; для отстойника с вращающимся сборно-распределительным устройством V_tb = 0; n – количество отстойников.

Таблица 2.4

Vw, мм/с	5	10	15
Vth, мм/с	0	0,05	0,1

Принимаем типовой отстойник D = 15 м.

Производительность одного отстойника ( ,м³/ч) определена по формуле:

где d_en - диаметр впускного устройства, м.

Период вращения распределительного устройства (Т, с) составит:

Количество осадка, выделяемого при отстаивании (W_ос, м³/сут) определено по формуле:

,

где Q_сут - суточный расход сточных вод, поступающих на сооружения, м³/сут; p_m^вв - влажность осадка, p_m = 95%;  - плотность осадка,  = 1 т/м³.

Высота слоя осадка принята - 0,3 м.

Высота нейтрального слоя воды – 0,7 м.

Высота отстойника (Н_стр, м) составит:

Объем приямка(W_пр, м²)определен по формуле:

,

где T - время пребывания осадка в приямке, сут; согласно СНиП T = 2 сут.

Выгрузку осадка рекомендуется производить один раз в сутки, но не реже одного раза в 2 суток под гидростатическим давлением.

Исходные данные для расчета:

• суточный расход сточных вод =1000+100∙N, м³/сут, N – номер по журналу;

• концентрация взвешенных веществ С_см=100+10∙N, мг/л;

• общий коэффициент неравномерности k_общ – 1,5 ÷ 2,0;

• эффективность очистки Э=20+1,6∙N ,%;

• высота слоя отстаивания h = 400+106∙N, мм;

Сделать выводы.