8.Двухъярусные отстойники. Предназначение, конструкция и расчет:
Принцип работы двухъярусных отстойников
Двухъярусные отстойники, или эмшеры, применяются для отстаивания сточной воды, сбраживания и уплотнения выпавшего осадка. Благодаря простоте, сооружения подобного типа получили большое распространение как у нас, так и за рубежом, главным образом для небольших и средних установок с расходом до 10 тыс. м3/сутки.
Двухъярусный отстойник представляет собой сооружение цилиндрической или прямоугольной формы с коническим или пирамидальным днищем. В верхней части сооружения расположены осадочные желоба, а нижняя часть является иловой (гнилостной или септической) камерой (рис. 4.47).
Осадочные желоба, по которым протекает сточная вода, выполняют функции горизонтального отстойника, и в них происходит выпадение оседающих взвешенных веществ. Выпавший осадок сползает по наклонным стенкам нижней части желоба в щель шириной 0,15 м
и падает в иловую камеру. Нижние грани желоба должны перекрывать одна другую примерно на 0,15 м, чтобы всплывающие при перегнивании частицы ила и пузырьки газа не попадали в осадочный желоб.
Устройство щели частично предотвращает возможность заражения осветленной воды продуктами гниения.
Впуск воды в осадочный желоб и выпуск из него выполняют так же, как и в горизонтальных отстойниках: в виде водосливных и сборных лотков на всю ширину желоба. В начале осадочной части устанавлива ют входную полупогружную доску для равномерного распределения воды по всему сечению, а в конце — выходную для задерживания на поверхности воды всплывающих частиц.
Глубину осадочных желобов принимают 1,2—2,5 м, так как при большей глубине нельзя достигнуть равномерного протекания воды по всему поперечному сечению. Сброженный ил удаляют из септической камеры снизу (как в вертикальных отстойниках) через иловую трубу диаметром 200 мм под гидростатическим напором 1,5—1,8 м, считая от центра отверстия иловой трубы до уровня воды.
Осадок, попавший в иловую камеру, подвергается сбраживанию, процесс которого идет в две фазы, чем существенно отличается от процесса сбраживания в септиках.
Процесс распада осадка в двухъярусных отстойниках при нормальной их работе (щелочное брожение) идет без выделения дурнопахну-щих газообразных продуктов; зрелый осадок имеет характерный слабый запах асфальта или сургуча.
Искусственный подогрев осадка в двухъярусных отстойниках обычно не предусматривается. В большинстве случаев для них характерен температурный интервал от 10 до 15° С, поэтому для созревания осадка требуется от 60 до 120 дней. Для предохранения иловой части двухъярусных отстойников от охлаждения их заглубляют в землю или обсыпают со всех сторон землей. Поверхность сооружений на зиму следует утеплять.
Расчет двухъярусного отстойника
Проточную часть двухъярусного отстойника — осадочный желоб — рассчитывают как горизонтальный отстойник. Задавшись продолжительностью пребывания воды в желобе £=1,5 ч и высотой желоба Я, определяют скорость выпадения и, мм/с, тех взвешенных веществ, которые могут быть задержаны:
По соответствующим таблицам в зависимости от концентрации взвешенных веществ определяют в процентах эффект выпадения взвешенных веществ. Обычно он колеблется от 60 до 65%.
Объем
всех желобов Ww определяют
по формуле
площадь живого сечения & одного желоба определяют по формулам:
где q— расчетный расход, м3/с;
t— продолжительность пребывания воды в желобе, с; Ь— ширина желоба, м, hx и h2— высота соответственно прямоугольной и треугольной части желоба, м;
L— длина желоба, м (принимается в соответствии с выбранным диаметром типового двухъярусного отстойника); п— число двухъярусных отстойников; пж— число желобов в отстойнике.
При наклоне нижней грани к горизонту под углом 50° С формула (4.90) может быть преобразована:
Рис. 4.47. Схема двухъярусного отстойника с двумя желобами
Рис 4 48 Одиночный двухъярусный отстойник
/ — подающий лоток, 2— Полупогружная доска, 3 — отводящий лоток, 4 — выпуск нла