3.4.Первичный отстойник

Отстаивание является самым простым, наименее трудоемким и дешевым методом выделения из сточной воды грубодиспергированных примесей, плот­ность которых отличается от плотности воды. Под действием силы тяжести за­грязнения оседают на дно или всплывают на поверхность.

В качестве первичного отстойника принимаем радиальный отстойник.

Он имеет круглую в плане форму резервуаров, в которых сточная вода подает­ся в центр отстойника и движется радиально от центра к периферии (см. рис. 3.1). Скорость изменяется от максимума в центре до минимального значе­ния на периферии. Выпавший осадок перемещается в иловый приямок скреб­ками, расположенными на вращающейся ферме. Частота вращения фермы с илоскребами составляет 2-3 ч.

Рис. 3.1. Радиальный первичный отстойник

1 - подача сточной воды; 2 - сборный лоток; 3 - отстойная зона; 4 - иловый приямок; 5 - скребковый механизм; б - удаление осадка

Диаметр типовых радиальных отстойников составляет 18-50 м. Они ис-пользуются на очистных станциях производительностью свыше 20 тыс. м /сут. Эффект осветления достигает 50-60%. К достоинствам радиальных отстойни­ков относится простота эксплуатации и низкая удельная материалоемкость, к недостаткам - уменьшение коэффициента объемного использования из-за вы­соких градиентов скорости в центральной части. [1] 

3.4.1.Расчет первичного отстойника

1. высота слоя загрузки Н₁=500мм=0,5м;

2. коэффициент использования объема для радиальных отстойников К=0,45.

3. найдем время отстаивания при методом интерполяции при эффективности осветления Э=60% ( при t₁=7200 сек; при t₂=3600 сек. ):

4) степень n₂ (по рис. 3.2)

Рис. 3.2. Зависимость показателя степени n₂ от исходной концентрации взвешенных веществ в городских и производственных сточных водах при эффекте отстаивания

1 – Э = 50% ; 2 – Э =60%; 3 – Э =70%;

В соответствии с рисунком 1 при n₂=0.35.

5) в соответствии с типоразмерами радиальных отстойников примем глубину проточной части Н_р=3,4 м.

6) найдем гидравлическую крупность оседающих частиц u_o, мм/с, по формуле:

7) произведем пересчет гидравлической крупности с учетом температуры сточных вод t_св=14 ⁰С при динамической вязкости ,

8) определим вертикальную турбулентную составляющую в предположении, что скорость оседания частиц

9) установим 2 радиальных отстойника (N=2)

10) находим расчетный объем:

11) определяем площадь одного отделения отстойника

12) диаметр каждого отстойника должен быть не менее:

= = 19м.

13) следовательно, выбираем 2 типовых радиальных отстойника D=19м, Н_р=3,4м.

14) теоретическое время осветления сточной воды, t, ч, равно: ,

где V- объем отстойника, м³.

15) масса уловленного осадка равна, G_сух, т/сут:

,

где Q=13608 м³/сут – максимальный среднесуточный расход сточных вод с учетом часового коэффициента неравномерности подачи сточных вод в коллектор;

Э=0,60 – эффективность очистки;

=217 мг/л – концентрация взвешенных веществ на входе в отстойник;

К=1,2 – коэффициент.

16) найдем плотность осадка, т/м³, образовавшегося в отстойнике:

, где

=3 т/м³-плотность твердых частиц, оседающих на дно отстойника;

=1 т/м³-плотность воды;

, где W=98% - первоначальная влажность осадка.

17) найдем объем уловленного осадка, , при плотности осадка =1,01 т/м³

18) в соответствии со СНиП 20403-85 высота накопления осадка у внешней стенки отстойника Н₂=0,3м и возвышение борта отстойника под кромкой сборно-кольцевого водослива Н₃=0,5м.

19) найдем общую высоту отстойника: Н=Н₁+Н₂+ Н₃=4,2 м.

20) максимальный секундный расход СВ на 1 отстойник,

21) пусть скорость течения воды в трубопроводе , диаметр трубы (по ширине сборного устройства в лотках b=500мм). Уклон лотка i=0.001.

22) найдем расход воды в конце каждого полукольца лотка,

23) критическая глубину воды в конце каждого полукольца при свободном сливе воды,

=0,055м, где

g =9.81м/с²- ускорение свободного падения.

24) производительность одного отстойника ,

где

К=0,45 – коэффициент использования объема для радиальных отстойников.

25)объем выпускаемого осадка из одного отстойника , из условия, что выгрузка осадка производится 1 раз в смену, равен:

,где n = 2- количество отстойников.

26) для обеспечения выпуска осадка за 1 час его расход, , должен быть не менее:

27) скорость движения осадка в трубопроводе должна быть не менее . Тогда диаметр трубопровода для отвода осадка , должен быть:

=0,074м=74мм

28) диаметр трубопровода для удаления осадка следует принимать не менее 200мм. Следовательно, примем d_ос=200мм.

29) при скорости расход по трубопроводу будет равен:

30) концентрация взвешенных частиц на выходе из отстойников .

[4]