2). Осаждение взвешенных веществ в тонком слое. Отстойники, их конструктивные особенности и расчет. Тонкослойные модули и их использование в традиционных остойниках.

Отстойники служат для выделения более мелкой, тонкодисперсной взвеси преимущественно орган. происхождения; Эффективность работы перв. отстойников составляет 40-60% удаления взвеси. Как правило, используется три основных типа отстойников: Гориз. отст-ки 15-100 тыс. м/сут «+»-высокий эффект осветления по взв в-ам - 50-60% и возможность их блокирования с аэротенками. «-»-повышенный расход ж/б по сравнению с круглыми отстойниками и неудовлетворительная работа механизмов для сгребания осад­ка. Верт. отст-ки.2-20 тыс. м/сут.; б. центральным впуском воды, с нисходяще-восходящим движением воды, с перифе-рийным впуском воды. «+» простота конструкции и удобство в экспл-ции, «-» большая глубина сооруж.

Традиционные отстойники, а также осветлители со слоем взвешенного осадка характеризуются несовершенным гидравлическим режимом, вследствие чего объем сооружений используется не полностью, а только на 50-70% кроме того, вода в таких сооружениях находится слишком долго (1,5-2 ч и более) и отличается в разных сечениях по содержанию взвесей и температуре. Это приводит возникновению плотностных и конвективных токов воды, способных взмучивать образующийся осадок, что ведет к ухудшению качества очищаемой воды. Продолжительность отстаивания зависит от высоты зоны осаждения и гидравлической крупности взвеси:

t=H/U₀

Уменьшение Н м. достигается делением потока на ряд параллельных секций с малой глубиной. На практике деления потока осуществляется с помощью параллельных пластин, расположенных на расстоянии 50-150 мм или установкой в зоне осаждений трубчатых секций различного сечения с d=25-100 мм.

Тонкослойные элементы могут быть выполнены как из гибких материалов, не обладающих достаточной жесткостью, так и из материалов достаточной жесткости. Для обеспечения сползания в осадочную часть отстойника взвеси, оседающей на поверхности тонкослойных элементов, последним придается наклон к горизонту. Угол наклона принимается обычно 55—60°. По конструкции тонкослойные элементы выполняются в виде плоских или гофрированных полок, а также в виде труб различного поперечного сечения: круглого, квадратного, прямоугольного и т. д.

Такой вид отстаивания называется тонкослойным, при этом тонкослойные отстойники могут быть как самостоятельными сооружениями, так и встроенными в традиционные отстойники или освобожденными. В последнем случае значительно повышается эффективность работы отстойников, а также производительность.

При проектировании тонкослойных отстойников вместо традиционных горизонтальных отстойников или вертикальных, значительно уменьшается требуемая площадь отстаивания, что приводит к уменьшению затрат при строительстве.

Площадь зоны осаждения или площадь горизонтального отстойника:

P=q/q_уд , м², q_уд=3,5-5,5 м³/ч*м².

Рис. тонкослойного отстойника

вода поступает в отстойники, где происходит выпадение основной массы взвешенных веществ, содержание которых в воде, прошедшей отстаивание, снижается до 8 - 15 мг/л.

Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при мутности до 1500мг/л и цветности до 120град обрабатываемой воды и при производительности водоочистных станций более 30000 м³/сут. В цепочке сооружений водоочистного комплекса горизонтальные отстойники располагают после камер хлопьеобразования, которые примыкают к отстойникам или встраиваются в них.

Горизонтальные отстойники следует предусматривать с рассредоточенным по площади сбором воды. Расчет площади горизонтальных отстойников необходимо выполнять для двух периодов (минимальной мутности при минимальном расходе и максимальной мутности при наибольшем расходе; принимается большее значение).

Площадь горизонтального отстойника:

F_г.о.= ,м²

где U₀- гидравлическая крупность взвеси, мм/с, принимается по таблице 7.2 [3] для мутных вод, обрабатываемые коагулянтом – 0,5мм/с;(на 20% >) а_об- коэффициент объемного использования, принимаемый =1.3.

Длина отстойников определяется по формуле:L =

где Н - высота зоны осаждения, принимаемая равной Зм.

v_cp- расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаемая равной для мутных вод 9-12мм/с, принимаем v =10мм/с.

Задавшись шириной отстойника 6м, определяем их количество:N= ,шт.

При оборудование отстойников тонкослойными блоками, площадь отстаивания определяется по удельной нагрузке, которая принимается в пределах от 4,6 до 5,5. При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков угол наклона 60⁰, высота блоков от 1000 до 1500 мм. Площадь отстойников, оборудованных тонкослойными модулями:

Концентрация взвешенных веществ в воде поступающей в отстойник:

= М+к∙Д_к+0.25Ц+B_u,мг/л

где М - содержание взвешенных веществ в исходной воде, мг/л, М=350мг/л;

К - коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия. К=0,5

Д_к - доза коагулянта по безводному продукту, Д_к=45мг/л;

Ц - цветность исходной воды, Ц=100°.

Удаление осадка целесообразно принимать гидравлическим способом без отключения отстойника. Объем зоны накопления, и уплотнения осадка определяется по формуле:

,

Где - средняя концентрация уплотненного осадка, принимается равной 40000г/м³ табл. 7.3. ТКП

- концентрация взвешенных веществ в воде, выходящей из отстойника, принимается равной 10 г/ м³;

- концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей в отстойник, мг/л;

Т - время работы отстойника между чистками, принимаем Т=24ч.

Количество осадка удаляемое из каждого отстойника за одну чистку :

3 ). Механическая очистка сточных вод. Классификация песколовок. Конструкции песколовок. Удаление, обезвоживание и утилизация песка. Механическая очисткапредназначена для извлечения из сточных вод нерастворимых примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования. Для задержания крупных примесей применяются различного вида решетки и сита. Для выделения из сточных вод минеральных частиц применяются песколовки. Основная масса более мелких загрязнений органического происхождения улавливается при отстаивании в отстойниках. Содержащиеся в сточной воде масла, жиры улавливаются в жироловках и нефтеловушках. Механическая очистка может применяться как самостоятельный метод в том случае, если очищенную воду можно использовать для др. целей после этой очистки. Во всех др. случаях механическая очистка применяется перед биологической очисткой сточных вод. Эффект очистки 50-60%.

Песколовки - сооружения механич. очистки ст. вод., предназначены для улавливания минеральных частиц, гл. обр. песка, глины. Работа песколовок основана на использовании гравитационных сил. Выбор типа песколовки зависит от производительности станции, характеристики взвешенных веществ и компоновочных решений. Классификация:

- горизонтальные: а)с прямолинейным движением воды, б) с круговым движением воды

- вертикальные:а)с движением воды снизу вверх;б) с винтовым движением воды(тангенциальные песколовки)

- аэрируемые песколовки

Скорость движения в песколовке 0.15<Vs<0.3

Задерживает частицы с гидравлической крупностью Uo[13.2-24.2]мм/с

Песок удаляется вручную , при объеме осадка(W_ос )до 0,1 м³/ сут, если

W_ос более 0,1 – механическим способом, гидроэлеваторами

Количество песколовок не менее 2х.

При расчете :

1. Определяется длина песколовки, в зависимости от Vsи Uo.

2. Определяется количество задерживаемого песка из расчета 0,02 л/чел*сут, а для аэрируемых – 0,03 л/ час*сут

3. Объем пескового приямка определяется не более чем на 1суточногохранения песка, во избежание загнивания.

4. Для аэрируемых песколовок определяется расход воздуха

5. определяется расход технологической воды для гидроэлеватора

Откачка накопленного в бункерах песколовок песка производится :песковыми насосами, гидроэлеваторами, шнековыми подъемниками и реже эрлифтами.

Откаченный осадок(пескопульпа) имеет большую влажность 98 -99%, что вызывает необходимость его обезвоживания.

Допускается иметь накопители со слоем напуска песка до 3 метров. Для отмывки и обезвоживания песка можно применять песковые бункера, приспособленные для выгрузки песка в автотранспорт, вместимость бункера должна быть на 1,5-5 больше суточного накопления песка. Для отмывки песка применяются напорные гидроциклоны диаметром до 300 мм с напором пульпы 0,2 МПа. Дренажная вода при обезвоживании песка должна возвращаться в канал перед песколовками. Песок можно размещать в бункер в отапливаемых помещениях или применять устройства для их подогрева.

Для обезвоживания и подсушивания песка на больших станциях ОСВ предусматривают песковые площадки, представляющие собой карты с ограждающими валиками высотой 1-2 м, оборудованные шахтными водосбросами для отвода отстоявшейся воды. Удаляемая вода направляется в начало сооружений. Размеры площадок принимаются из условий нагрузки на них не более 3м³/(м²-год) . Количество площадок не менее 2х

Горизонтальные песколовки (Рис.: 1 – устройство для смыва песка; 2 – гидроэлеватор, 3 – бункер для песка). При прохождении жидкости через песколовку песок осаждается на дно. Время прохождения ст. воды через песколовку t=30-50с.

А эрируемые песколовки. При подаче воздуха возникает пульсация в жидкости, благодаря чему происх. отмыв органики от песка. Кроме этого при подаче воздуха имеет место восходящий поток жидкости, кот.независим от притока ст. вод. В рез.этого происх. спиралеобразное движение воды при сложении восходящего потока и поступательного.

П есколовки с круговым движением воды.

Они позволяют более рационально исп. территорию ОС. Достигается это тем, что вода движ. не по прямой, а по окружности. (Рис.1 – подача сточной воды, 2- удаление пульпы, 3 – отвод воды).

Тангенциальные песколовки работают с исп. сил инерции. Вода в песколовку попадает по касательной, в рез.чего на каждую частицу действует центробежная сила. Т.к. плотности песка и органики различны, то происх. отделение песка от органики. Это способствует снижению органики в песке по сравнению с гориз. песколовкой. Расчетные параметры: ν=0.6-0.8м/с; зольность песка 94%; влажность – 60%. Расчет произв. по нагрузке 110м³/м²·час.

В ертикальные песколовки. (Рис.: 1 – подводящий канал; 2 – сборный кольцевой лоток; 3 – ввод воды в рабочую зону; 4 – отводной канал). Песколовки имеют цилиндрическую форму. Подвод воды производится по касательной с 2-ух сторон в основании. Конусная часть служит для сбора выпавшего осадка. Сбор и отвод воды осущ. кольцевым лотком. При вертикальном движении воды песок осаждается внизу. Скорость восходящего потока жидкости д.б. меньше гидравлической крупности улавливаемого песка. Прим. для очистки поверхностного (дождевого) стока, а также в полураздельной системе канализации.

4). Определение объемов земляных работ при разработке грунта и устройстве насыпи. Подсчет объемов земляных работ по устройству выемок (котло­ванов, траншей) и насыпей при известных размерах достаточно прост. При сложных формах выемок и насыпей их разбивают на ряд более простых геометрических тел, которые затем суммируют. Подсчет объемов земляных работ необходим для того, чтобы обос­нованно выбрать методы и средства их выполнения, установить не­обходимость отвозки или возможность распределения вынутого из котлованов или траншей грунта на прилегающей территории и по­следующего его использования для устройства обратных засыпок, определить стоимость производства земляных работ.

Определение объемов котлованов. Уточнив размеры котлована понизу В_к, L_к, на­значив крутизну откосов т и зная глубину котлована H, опреде­ляют размеры котлована поверху В_к^B, L_к^B и затем вычисляют объ­ем грунта, подлежащего разработке при устройстве котлована. Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и конической частей (радиальные отстойники, метантенки и др.), которые обычно возводятся группами, т. е. по нескольку в одном котловане, отрывают в два этапа: вначале устраивают общий пря­моугольный котлован с размерами В_к, L_к понизу и В_к^B, L_к^B повер­ху от отметки заложения их цилиндрических частей, а затем де­лают углубления для конических частей каждого сооружения. Со­ответственно и объемы земляных работ определяют в два этапа; вначале объем общего прямоугольного котлована по приведенным выше формулам, а затем объем конических углублений с исполь­зованием формулы усеченного конуса. При подсчетах объемов земляных работ следует также учиты­вать объемы въездных и выездных траншей. Для определения объемов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, под­считывают объемы грунта для каждого из них и суммируют. Для определения объема траншей, предназначенных для сов­мещенной прокладки сетей, площадь их попереч­ного сечения вычисляют как сумму площадей траншеи полного се­чения для трубопровода глубокого заложения и дополнительной траншеи для трубопроводаменьшего заложения с основанием В_тр1 равным .В_тр1=Д_н+2-0,2 м. Объемы насыпей можно вычислять как и выемок, учитывая форму насыпи (призмато­ид, усеченный конус и т. п.). Потребное количество грунта для возведения насыпи в плотном теле определяют с учетом коэффици­ента остаточного разрыхления. При больших уклонах, значитель­ной неровности рельефа и особенно при устройстве насыпей на ко­согорах объемы земляных работ подсчитывают, разбивая насыпи на участки более простой геометрической формы.