4. Расчёт заиления камеры отстойника [1]

Правильно запроектированный отстойник следует промывать не чаще 2-ух раз в сутки и не реже 1 раза в 2-е суток.

Расчёт заиления имеет поверочный характер, так как в камере отстойника глубины в начале и конце камеры неодинаковы, поэтому происходит неравномерное медленное изменение движения потока. Непрерывное выпадение наносов на дно и уменьшение живого сечения делают это движение ещё и неустановившимся.

Для упрощения расчётной схемы принята методика Замарина Е.А.[3], по которой принято расчёт заиления вести по отдельным интервалам времени при постоянных глубинах в начале и в конце камеры. Учитывая уменьшение глубины в следствие отложения слоя наносов к концу каждого периода, интервал времени принимается от 2-ух до 4-ёх часов.

Считается, что для приплотинных отстойников наносы распределены по течению живого потока равномерно. В этом случае каждая группа фракций, выпадая на дно, образует постоянный слой толщины. Схема осаждения отдельных фракций наносов в I-ый интервал работы камеры представлена на рис.2. Толщина слоя каждой группы фракций, имеющих d > d_{расчётное}, определяется по зависимости (15):

(15)

где = 4 - длительность интервала времени; L – длина отлёта частиц наносов данной фракции.

(16)

Наносы d < d_{расчётное} полностью не выпадают в отстойник. Чтобы найти ту часть, которая задерживается в камере, определяют h₂, с которой ещё возможно оседание частиц на дно. Те что выше, пролетают не задерживаясь.

(17)

где - скорости потока в начале и в конце камеры; - гидравлическая крупность фракций с d < d_расч.

Если отнести h₂ к началу камеры, то

тогда

Результаты расчетов по заилению камеры отстойника представлены в таблицах 4,5.

Таблица 4

К определению заиления отстойника

Интервал времени	H1, м	H2, м	υI, м/с	υII, м/с	h1, м	h2, м
I	4,18	5,16	0,34	0,28	1,83	0,92	0,00158
II	3,846	5,195	0,371	0,275	1,73	0,38	0,00227
III	3,419	5,184	0,42	0,275	1,62	-	0,0034
IV	3,02	5,184	0,47	0,275	1,51	-	0,0046

Рис. 2 – Схема осаждения отдельных фракций наносов в I-ый интервал работы камеры
а) при осаждении фракций крупнее расчётных; б) при осаждении расчётных фракций; в) при осаждении фракций меньше расчётных; г)суммарное осаждение за I-ый интервал.
Таблица 5	К определению заиления камеры отстойника	IV интервал	δL, м2	1,86	5,48	6,09	9,12	˗	∑ δL = 23,15
			δ, м	0,06	0,134	0,101	0,088	-	∑ δ = 0,38
			L, м	31,0	40,9	60,3	114,4	-
		III интервал	δL, м2	1,81	5,54	6,08	9,78	-	∑ δL = 23,21
			δ, м	0,06	0,14	0,106	0,094	-	∑ δ = 0,4	∑ d < dрасч = 0
			L, м	30,2	39,6	57,4	104,0	110,0
		II интервал	δL, м2	1,81	5,48	6,10	9,78	1,21	∑ δL = 24,38
			δ, м	0,061	0,142	0,111	0,102	0,011	∑ δ = 0,442	∑ d < dрасч = 0,011
			L, м	29,2	38,6	55,0	95,9	110,0
		I интервал	δL, м2	1,8	1,5	6,05	9,75	2,75	∑ δL = 25,85
			δ, м	0,062	0,146	0,114	0,107	0,025	∑ δ = 0,454	∑ d < dрасч = 0,025
			L, м	29,0	36,1	53,1	91,1	110,0
		ω, м/с		0,051	0,04	0,028	0,012	0,005
		μ, л/м3		0,09	0,267	0,296	0,474	0,622
		d, мм		> 0,5	0,5÷0,4	0,4÷0,3	0,3÷0,2	0,2>

Наступает момент, когда длина отлёта частиц L расчётного диаметра становится больше длины камеры, т.е. эти частицы начинают поступать в канал, что по условиям эксплуатации недопустимо, следовательно, отстойник заполнен наносами и его необходимо промыть. Расчёты прекращаются так же тогда, когда скорость в начале отстойника окажется больше допустимой, размывающих для наносимых отложений (0,45÷0,46 м/с).

Длительность межпромывного периода определяется как произведение числа интервалов (n) на продолжительность интервала (Δt).

t = 4∙4 = 16 часов

Если продолжительность межпромывного периода окажется меньше 12 часов или больше 48 часов, то размеры камеры считаются выбранными неудачно и их нужно изменить. Окончательная длина камеры выбирается по окончательному времени заиления.