Сооружения для предварительной механической очистки сточных вод. Сита и сетки, сетчатый барабанный фильтр.

Для удаления более мелких взвешенных веществ применяются сетки (сита) и микрофильтры. В практике используются вращающиеся сита трех типов: барабанные, дисковые и ленточные, а также плоские (подъемные) сита.

Барабанные сетки представляют собой непрерывно действующий механизм в виде вращающегося барабана, на который натянута тонкая металлическая сетка. Размеры ячеек барабанных сеток 0,3-0,8 мм, а микрофильтров 0,04-0,07 мм. Рабочая сетка располагается между поддерживающими, имеющими ячейки размером 10*10 мм. Барабан погружен в воду на глубину 0,6-0,85 от диаметра и вращается в камере со скоростью 0,1-0,5 м/с. Сточная вода может фильтроваться как через внутреннюю, так и через наружную поверхность барабана в зависимости от ее подвода. Скорость процеживания 0,8-1,0 м/с. Задержанные сеткой примеси смываются промывной водой с давлением 0,15-0,2 МПа и удаляются вместе с ней. Расход промывной воды составляет 1-2 % от количества очищенной воды. Эффективность очистки воды на барабанных сетках 40-45 %, а на микрофильтрах 40-60 %. Производительность сита зависит от диаметра барабана (Д6=1,5-3,0 м) и его длины (L6=1-4,5 м) и составляет от 4 до 45 тыс.м3/сут.

Такие сита устанавливают для очистки сточных вод текстильной, целлюлозно-бумажной, кожевенной промышленности; на них задерживаются такие примеси как древесное волокно, шерсть, мездра. Схема барабанной сетки

Дисковые сита - это сетки, натянутые на диск, в них осуществляется лобовая подача воды, параллельно оси вращения дисков. Сита имеют диаметр Д=1,2-3,0 м, пропускная способность изменяется от 2,4 до 48 тыс.м3/сут.

Ленточная сетка представляет собой непрерывное проволочное полотно, перекинутое через расположенные один над другим два горизонтальных барабана. Полотно состоит из отдельных секций (металлических рамок), шарнирно соединенных между собой.

Сетка изготовляется из тонкой проволоки (латунной, медной или нержавеющей стали) диаметром 0,2-0,4 мм с ячейками от 0,3*0,3 до 2*2 мм.

Плоская подъемная сетка представляет собой проволочное полотно, натянутое на стальную раму. Рабочая сетка изготовляется из проволоки диаметром 1-1,5 мм с ячейками от 2*2 до 5*5 мм, поддерживающая из более толстой проволоки диаметром 2-5 мм с ячейками 20*20 мм. Размеры таких сеток 0,8*2 м. Скорость прохождения воды в них 0,2-0,4 м/с.

Для разделения взвешенных веществ на фракции могут быть использованы фракционаторы, основной частью которых является вертикальная сетка, разделяющая емкость на две части. Диаметр отверстий сетки 0,06-0,1 мм. При разделении 50-80 % взвешенных частиц остается в грубой фракции.

Схемы песколовок различных типов. Их назначение и описание работы.

Песколовки - это сооружения, предназначенные для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей, главным образом, песка, крупностью частиц свыше 0,15-0,25 мм при расходах сточных вод более 100 м3/сут. Наряду с минеральными примесями в песколовках отстаиваются вещества органического происхождения, гидравлическая крупность которых близка к гидравлической крупности песка. Работа песколовок основана на действии гравитационных сил. В зависимости от направления основного потока сточной воды их подразделяют на горизонтальные - с прямолинейным или круговым движением воды, вертикальные - с движением воды снизу вверх и песколовки с винтовым (поступательно-вращательным) движением воды; последние в зависимости от способа создания винтового движения бывают тангенциальными и аэрируемыми. Песколовки сооружают из сборных железобетонных элементов унифицированных размеров. Тип песколовки выбирают в зависимости от производительности очистной станции, схемы очистки сточных вод, обработки осадка, характеристики взвешенных веществ. При производительности до 50 тыс.м3/сут надлежит принимать тангенциальные песколовки, свыше 10 тыс.м3/сут - горизонтальные, свыше 20 тыс.м3/сут - аэрируемые.

Рис.12.6. Схема горизонтальной песколовки

1 - водоподводящий лоток; 2 - бункер для осадка; 3 - водоотводящий лоток

Горизонтальные песколовки с прямолинейным движением воды имеют прямоугольную форму в плане

Пропускная способность таких песколовок 70-280 тыс. м3/сут. Скорость движения воды при максимальном притоке 0,3 м/с, при минимальном - 0,15 м/с. Продолжительность пребывания воды в них не менее 30 с. Для поддерживания постоянной скорости потока в песколовке устраивают не менее двух отделений, включением или отключением одного из них добиваются оптимальной скорости. Расчетную (рабочую) глубину песколовок принимают 0,25-1,0 м, строительную 0,5-2,0 м. При объеме песка более 0,1 м3/сут обязательно механизированное удаление осадка. Песок сдвигается к приямку, расположенному в начале сооружения, скребками, при этом происходит частичная промывка осадка. Из приямка песок удаляют гидроэлеваторами или песковыми насосами.

Песколовки с круговым движением воды (рис.12.7 а) являются разновидностью горизонтальных песколовок и представляют собой круглый в плане резервуар с кольцевым периферийным лотком для

протекания сточной воды. Осадок собирается в коническое дннище, откуда его удаляют гидроэлеваторами. Такие песколовки диаметром 4 и 6 м рассчитаны на пропускную способность от 1,4 до 70 тыс.м3/сут при двух отделениях глубиной от 2 до 3 м. В горизонтальных песколовках задерживается до 65-75 % всех минеральных загрязнений, содержащихся в воде.

Вертикальные песколовки рассчитаны на производительность от 100 до 5000 м3/сут и состоят из приемного и отстойного отделений, а также осадочной части (рис.12.7 б).

Скорость движения воды в приемном отделении 0,1 м/с, в отстойном 0,05 м/с. Высота рабочей (осадочной) части песколовки 0,3-1,0 м, общая высота до 3,2 м.

Тангенциальные песколовки имеют круглую в плане форму (рис.12.7 в). Вода в них подается по касательной к цилиндрической части сооружения, что вызывает вращательное движение песка, способствует отмывке от песка органических веществ и предотвращает их выпадение в осадок.

Песок, содержащийся в сточной воде, прижимается к стенкам сооружения за счет центробежной силы и отделяется от воды в результате образующегося нисходящего течения. Нагрузку на песколовку принимают 110-130 м3/(м2ч), ее диаметр не более 6 м. При скорости движения в подающем лотке 0,7-1,1 м/с в песколовке задерживается 92-98 % песка с гидравлической крупностью 18-24 мм/с. Глубина песколовки конструктивно принимается равной половине ее диаметра.

Аэрируемые песколовки представляют собой прямоугольные или круглые в плане резервуары, в которые осуществляется подача воздуха. Воздух способствует вращению воды в песколовке и тем самым повышению эффекта осаждения. В горизонтальной аэрируемой песколовке (рис.12.8) вдоль одной из стенок на расстоянии 45-60 см от дна по всей длине песколовки устанавливают аэраторы из дырчатых труб с

отверстиями 3-5 мм, а под ними устраивают лоток для сбора песка.

Рис.12.7. Схемы песколовок: а – горизонтальной с круговым движением воды; б – вертикальной; в - тангенциальной 1- подача сточной воды; 2 - удаление осадка; 3 - отвод очищающей воды;4 – приемное отделение; 5 – отстойное отделение

Рис.12.8. Схема горизонтальной аэрируемой песколовки

1 - водоподводящий лоток; 2 - водоотводящий лоток; 3 - подача воздуха

Интенсивность аэрации 3-5 м3/(м2⋅ч). Поступательная скорость движения воды в таких песколовках 0,05-0,12 м/с, вращательная 0,25-0,3 м/с, продолжительность пребывания воды в песколовке 2-3 мин. Общая глубина песколовки 0,7-3,5 м, отношение ширины отделения песколовки к глубине В:Н = 1:1,5. Осадок из аэрируемых песколовок содержит до 90-95 % песка и при длительном хранении не загнивает. Такие песколовки имеют производительность от 70 до 280 тыс.м3/сут.