2.1. Сооружения первичной обработки сточных вод.

2.1.1. Усреднители.

Усреднение это выравнивание концентраций вредных веществ в сточной воде путем смешивания струй воды раз­ной концентрации. Применяют прямо-угольные (рис. 2.2) и круглые (рис. 2.3) много­коридорные усреднители-резервуары или емкости, снабженные перемешивающими устройствами. Например, механическими мешалками или барботажем возду­ха (рис. 2.4).

Объем усреднителя для погашения залпового сброса определяют по формуле

где Q — расход воды, м /ч;

_з – продолжительность залпового сброса, k_п — коэффициент подавления

где C_max,C_ср,С_доп – соответственно

максимальная , средняя и допустимая концентрации загрязнений, г/м³.

При k_п ≥ 5 объем усреднителя можно рассчитать по формуле

V_з =k_п Q _з.

Объем усреднителя для погашения циклических колебаний состава загрязнений находят за время _ц по формуле V_з =0,16k_п Q _ц.

Для вычисленного объема усреднителя определяют число секций n и по числу секций уточняют объем усреднителя.

Затем проводится проверочный расчет скорости продольного движения воды и_с в секции сечением F (м²). Эта скорость должна быть меньше 2,5 мм/с и определяется по соотношению:

Объем усреднителя V_об для выравнивания концентрации и расхода сточных вод находят как сумму минимального объема воды в усреднителе, обеспечивающего ус­реднение сточных вод по концентрации V_min (м³), и объема для регулирования расхода V_рег (м³).

При минимальном объеме воды в усреднителе концентрация загрязнений

где τ — время, в течение которого вода в усреднителе достигнет объема V_min,ч; q_i — часовой расход воды за период усреднения; С_i — концентрация загрязнений в i-й час усреднения.

При циклическом изменении концентрации сточных вод объем усреднителя равен

Концентрация загрязнения в каждом часовом расходе воды

В усреднителе (см. рис. 2.4) перемешивание жидкости происходит в процессе барботажа воздуха через перфорированные трубы (барботеры). Барботеры укладывают горизонтально вдоль усреднителя на подставках высотой 7... 10 см от дна. Расстояние между барботерами b_б принимают равным двойной высоте слоя жидкости в усредни­теле 2Н; пристенные барботеры находятся от стенки на расстоянии Н. Максимальное расстояние между барботерами не должно превышать:

где q_возд — удельный расход воздуха для перемешивания воды, 4...6 м³/ч на 1 м длины барботера, для пристенных барботеров — равным 2...3 м³/ч.

Интенсивность подачи воздуха, при которой взвешенные частицы не выпадают в осадок, находят из условия

где и_д — придонная скорость циркуляционного потока; k_взв — коэффициент пропор­циональности; k_взв = 10. . . 12. w_о – скорость осаждения частиц.

Удельный расход воздуха при одном циркуляционном потоке

Общий расход воздуха

где H_min — глубина воды над барботером при минимальном заполнении усреднителя; п— число барботеров, l_б — длина барботера.

Усреднитель представляет собой выпуклую камеру специальной конструкции. Площадь сечения выпускного отверстия отводного патрубка определяется по соотно­шению

где Q_yc — усредненный расход жидкости, м³/с; µ — коэффициент расхода, равный 0,6…0,82; h₀ — напор над отводным патрубком, м.

Решетки

Очистка сточных вод от твердых частиц осуществляется методами процеживания, отстаивания, центрифугирования и фильтрования.

Расчёт решеток производится на максимальный приток сточных вод (м³/ч). Исходные данные для расчета решеток - расход сточных вод (Q_max) и скорость движения жидкости в зазорах решеток и = 0,8... 1 м/с.

Затем определяют суммарную площадь живого сечения решеток F_c и, задаваясь числом решеток n, F — площадь одной решетки:

Потери напора в решетках составляют

где β — коэффициент; s — толщина стержней решетки, мм; b — ширина зазоров решетки, мм; α — угол наклона решетки к горизонту; g — ускорение свободного падения, м/с², Р — коэффи­циент, учитывающий увеличение потерь напора вследствие засорения решетки; прини­мают Р = 3.

Для задержания и измельчения загрязнений применяют решетки-дробилки (типа РД). Схе­ма решетки-дробилки показана на рис. 2.6.

Решетка-дробилка состоит из щелевого барабана с трепáльными гребнями и при­водного механизма. Решетка-дробилка работает следую­щим образом. Сточная вода поступает на вращающийся барабан с щелевыми отвер­стиями. Мелкие фракции отходов вместе с потоком сточной воды проходят через ще­левые отверстия внутрь барабана и далее вниз на выход из решетки-дробилки. Крупные фракции отходов задерживаются на перемычках между щелевыми отверстиями бараба­на (которые составляют как бы круглую решетку) и транспортируются при вращении барабана к трепáльным гребням.

Измельчение отходов осуществляется резцами, закрепленными на барабане. Резцы действуют по принципу работы гильотинных ножниц. Измельченные отхо­ды подхватываются водой и проходят сквозь щелевые отверстия внутрь барабана в об­щем потоке.