1.8 Проектирование устройств механической очистки

Для проектирования сооружений и аппаратов механической очистки задаются следующие исходные данные, представленные в таблице 1.19. Для проектирования устройства механической очистки (отстойника) сточных вод, используя исходные данные, необходимо определить гидравлическую крупность частиц. В очищенной воде содержание тяжелых примесей не должно превышать 60 мг/л, маслопродуктов – 25 мг/л. В расчете принимаются горизонтальные отстойники с рабочей глубиной отстаивания Н, равной 1,5 м. Расход сточных вод постоянен в течение суток.

Таблица 1.19 – Исходные данные для расчета

Необходимые исходные данные для проектирования устройств механической очистки	Рекомендуемое значение
Расход сточных вод, м3/ч	1000
Температура сточных вод, 0С	30
Исходная концентрация тяжелых механических примесей, мг/л	200
Исходная концентрация нефтепродуктов, масел, мг/л	50-60

Расчет гидравлической крупности частиц производится в следующем порядке. По заданным величинам концентраций тяжелых металлов механических примесей в исходной и осветленной воде определяется требуемый эффект очистки Э_тр, %, по формуле:

Э_тр= , (1.35)

где С_исх - концентрация тяжелых металлов механических примесей в

исходной воде, мг/л;

С_осв - концентрация тяжелых металлов механических примесей в

осветленной воде, мг/л.

По кривым кинетики отстаивания (рисунок 1.4), которые изображаются экспериментальными кривыми, отражающими зависимость между временем отстаивания и количеством выпавших за это время взвешенных веществ, определяется продолжительность отстаивания. На рисунке в качестве примера изображены кривые кинетики отстаивания сточных вод промышленного производства при исходной концентрации загрязнений 200 мг/л.

1 – кривая при высоте отстаивания 200 мм (h₁);

2 - кривая при высоте отстаивания 500 мм (h₂).

Рисунок 1.4 – Кинетики отстаивания сточных вод промышленного

производства

Зависимость между высотой отстаивания и продолжительностью отстаивания выражается соотношением:

, (1.36)

где t₁, t₂ – продолжительность отстаивания, с, в цилиндрах высотой h₁ и

h₂, мм, при одинаковом проценте выпадения взвеси.

Показатель степени n зависит от природы загрязнений агломерируемости взвесей (способности частиц укрупняться, объединяясь в группы) и выразив из формулы 1.36, определяется n следующим образом:

n = (lgt₂ – lgt₁) / (lgh₂ – lgh₁). (1.37)

Гидравлическая крупность частиц, мм/с, определяется по формуле:

, (1.38)

где k – коэффициент использования объема, зависящий от типа

отстойника, который определяет гидравлическую эффективность

отстойника и зависит от конструкции водораспределительных и

водосборных устройств. При этом k для горизонтального

отстойника равен 0,5;

Н – высота отстаивания, равная 1,5 м;

h₂ – высота слоя воды, равная 500 мм (в расчет вводится 0,5 м).

При расчете и₀ необходимо учитывать поправку на изменение вязкости воды при изменении температуры (таблица 1.20). Тогда:

, (1.39)

где µ - коэффициент вязкости воды.

Таблица 1.20 – Значения коэффициента вязкости сточных вод в зависимости от температуры

t, 0C	60	50	40	30	25	20	15	12	10	5	0
µ	0,45	0,55	0,65	0,8	0,9	1	1,14	1,23	1,3	1,5	1,8

При проектировании очистных установок, как правило, применяют типовые конструкции отстойников с известными геометрическими размерами. Поэтому за расчетную величину следует принимать производительность одного отстойника (q_set), при которой обеспечивается заданный эффект очистки. Исходя из общего расхода сточных вод, определяется количество рабочих единиц отстойников N:

N = q_w / q_set. (1.40)