Расчет сооружений по очистке и повторному использованию промывных вод

Песколовки обеспечивают выделение и удаление из технологических стоков песка и гравия, вымываемого из загрузки очистных сооружений при промывке.

На действующих сооружениях наиболее распространены простейшие вертикальные песколовки, устроенные во входной части резервуара или отстойника промывных вод.

Вертикальная песколовка представляет собой железобетонный резервуар, состоя­щий из двух частей: верхней - прямоугольной формы (рабочая часть) и нижней (осадоч­ной) в виде перевернутой пирамиды. Стоки поступают в нижнюю часть прямоугольной формы. На выходе из песколовки для: поддержания постоянной скорости движения во­ды предусматривается водослив с широким порогом. Удаление песка из приямков про­изводится периодически гидромеханическим способом при помощи элеватора или пес-кового насоса.

Расчет вертикальных песколовок производится на основании максимальных рас­четных расходов, скоростей протекания и времени протока. Длина пути протекания Н_р равна высоте проточной части от впуска жидкости внизу до уровня воды в песколовке, площадь живого сечения определяется сечением песколовки в горизонтальной плоско­сти. Скорости течения воды в вертикальных песколовках принимаются V = 0,02-0,05 м/с, время осаждения

t_o = 2,0-2,5 мин, в отдельных случаях до 3,0-3,5 мин.

Рис. 3. Схема вертикальной песколовки:

1 - подводящий трубопровод; 2 -приемное отделение; 3 - рабочая часть;

4 - во­дослив с широким порогом; 5 - приямок для накопления песка

Длина пути протекания (рис. 3):

(1.1)

где V_p - расчетная скорость течения воды, м/с;

t_o - расчетное время осаждения, с.

Горизонтальные размеры вертикальных песколовок определяются на основании уравнения расхода:

(1.2)

где ω - площадь живого сечения, песколовки, м²;

Q_p - расчетный расход, м³/c;

V_p - рас­четная скорость течения воды, м/с.

Резервуары-усреднители промывных вод предназначены для приема периодически поступающей воды от промывки фильтров с целью ее дальнейшего равномерного пере­качивания в трубопроводы перед смесителем без отстаивания.

Конструктивно резервуары промывных вод представляют собой прямоугольную в плане железобетонную емкость. Входная часть резервуаров выполняется в виде верти­кальной песколовки для обеспечения выделения песка, выносимого с промывной водой. Днище резервуаров промывных вод выполняется с уклоном к грязевому приямку. Отбор осадка из грязевого приямка осуществляется, периодически при помощи центробежных насосов или гидроэлеваторов. Для взмучивания осадка, скапливающегося на дне резер­вуара, предусматривается система гидросмыва, располагаемая по периметру емкости. Отбор для перекачки перед смесителем осуществляется с поверхности воды в резерву­аре при помощи гибкого рукава, закрепленного на поплавке.

Производительность насосов для оборота промывных вод рассчитывается исходя из условия равномерного их перекачивания в голову сооружений.

Объем промывной воды за фильтроцикл определяется по формуле:

(1.3)

где N - количество фильтров;

F - площадь фильтра, м²;

q - интенсивность промывки, лс/м²;

t - длительность промывки, мин.

Производительность насоса для перекачивания промывной воды:

(1.4)

где W - объем промывной воды за фильтроцикл, м³;

Т_ф - длительность фильтроцикла, час.

Количество резервуаров промывных вод принимается не менее двух. Вместимость каждого определяется по графикам периодического поступления и равномерного отка­чивания технологических сбросов, но не менее объема от одной промывки фильтра про­должительностью 10 мин. При расчете объема резервуаров промывной воды необходи­мо также учитывать необходимый объем зоны накопления осадка.

Осветление промывных вод отстаиванием рекомендуется применять при односту­пенчатом фильтровании и обезжелезивании. Отстойники в этом случае выполняют так­же функции резервуара для обеспечения равномерного перекачивания осветленной во­ды в трубопроводы, перед смесителями. Общая продолжительность цикла повторного использования определяется по формуле:

Т = Т_ф/N (1.5)

где Т_ф - длительность фильтроникла, час;

N - количество фильтров.

Продолжительность цикла повторного использования может быть изменена при возможности последовательной промывки нескольких фильтров. В этом случае N - чис­ло промывок за фильтроцикл.

Цикл повторного использования промывной воды складывается из следующих опе­раций:

(1.6)

где Т- длительность цикла повторного использования промывной воды, час;

t_пр - дли­тельность промывки фильтра, час;

t_сб - длительность пробега промывной воды от филь­тра до отстойника, час;

t_осв - длительность осветления промывной воды, час;

t_пов - дли­тельность перекачки промывной воды на повторное, использование, час;

t_осд - длитель­ность перекачки осевшего осадка на дальнейшую обработку, час.

Длительность отстаивания промывных вод согласно рекомендациям “Пособия к СНиП* 2.04.02-84. «Проектирование сооружений для обезвоживания осадков станций очистки природных вод» принимается для станций реагентного осветления и обезжелезивания - 2 часа, для станций безреагентной обработки - 4 часа. При использовании полиакриламида дозой 0,03-0,04 % от массы твердого вещества в осадке длительность от­стаивания принимается 1 час.

Вместимость отстойника промывных вод следует принимать с учетом зоны накоп­ления осадка:

(1.7)

где W _отс - объем отстойника промывных вод, м³;

W_осв - объем зоны осаждения, прини­мается на 20% более объема воды от одной промывки фильтра, м³;

W_осд - объем зоны на­копления осадка, м³.

Объем, зоны накопления осадка рассчитывается по формуле:

(1.8)

где ,

(1.9)

где С_исх - содержание взвешенных веществ в воде поступающей на фильтры, г/м³;

С_ф - содержание взвешенных веществ в фильтрате, г/м³;

Q_ф - производительность филь­тра, м³/час;

W_ф - объем воды на промывку фильтра, рассчитывается по формуле 1.3.

Приложение В