6.2. Сооружения механической очистки сточных вод
6.2.1. Состав сооружений: решетки и песколовки
Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют собой вертикально или наклонно поставленные на пути движения сточных вод прутья с прозорами различной величины в зависимости от требуемой степени очистки. Прутья решеток бывают прямоугольными, реже – круглыми. Угол наклона решетки к горизонту составляет 60–70°. В настоящее время чаще применяются неподвижные решетки, остов которых наглухо закреплен в неподвижной раме.
По способу удаления задержанных примесей различают решетки с очисткой ручным способом и механизированные.
Простейшие решетки (рис. 6.4) устанавливают при количестве снимаемых отбросов менее 0,1 м3/сут. Их очищают вручную металлическими граблями. Примеси сбрасывают на дренирующие площадки или дырчатые желоба, а затем вывозят в закрытых контейнерах в специально отведенные санитарными органами места и обеззараживают.
Решетки с механизированной очисткой применяют при большом количестве отбросов (более 0,1 м3/сут). Впереди неподвижной решетки расположены 2–4 отдельные граблины, закрепленные на двух бесконечных тяговых цепях, которые перемещаются электроприводом со скоростью 0,3–0,4 м/мин. Задержанные отбросы направляются в установленную рядом с решеткой молотковую дробилку, после которой измельченная масса сбрасывается в подводящий канал перед решеткой.
Рис. 6.4. Схема решетки простейшего типа:
1 – решетка; 2 – настил; 3 – подводящий канал; 4 – отводящий канал
В зданиях решеток устраивают приточно-вытяжную вентиляцию с 5-кратным обменом воздуха. Вытяжка осуществляется из канала решетки. Предусматривают местный отсос воздуха от дробильной установки. Для решеток с ручной очисткой допускается естественная вентиляция помещения.
В настоящее время находят применение решетки-дробилки (рис. 6.5), которые одновременно задерживают твердые частицы, находящиеся в воде, и перемалывают их. Принцип действия установки состоит в следующем. Решетку-дробилку устанавливают в камере с круговым движением сточных вод или на трубопроводе. Барабан, приводимый в движение электродвигателем через коробку передач, задерживает отбросы в прозорах шириной 6–10 мм. Затем эти отбросы подаются вращающимся барабаном к режущим гребням, которые и перемалывают твердые частицы, которые в измельченном виде поступают снова в сточную воду. В решетках-дробилках скорость движения воды в прозорах и потеря напора значительно выше, чем в обычных решетках. При максимальном расходе потеря напора может достигнуть 10 см.
Рис. 6.5. Схема установки решетки-дробилки РД-600
Чтобы обеспечить нормальную работу решеток-дробилок и системы их каналов, необходимо регулировать наполнение в них и скорость движения воды. Преимущество решеток-дробилок заключается в том, что для них не требуется устраивать специальные помещения.
Песколовки предназначены для задержания минеральных примесей, содержащихся в сточной воде. Необходимость предварительного выделения минеральных примесей обусловливается тем, что при раздельном выделении из сточной жидкости минеральных и органических загрязнений облегчаются условия эксплуатации сооружений, предназначенных для дальнейшей обработки воды и осадка, – отстойников, метантенков и др.
Принцип действия песколовки основан на том, что под влиянием сил тяжести частицы, удельный вес которых больше, чем удельный вес воды, по мере движения их вместе с водой в резервуаре выпадают на дно.
Горизонтальная песколовка (рис. 6.6) состоит из рабочей части, где движется поток, и осадочной, назначение которой – собирать и хранить выпавший песок до его удаления. Расчет песколовки заключается в определении размеров (длины, ширины и высоты) как рабочей, так и осадочной части.
Рис. 6.6. Горизонтальная песколовка с прямолинейным движением
сточных вод: 1 – колодец; 2 – задвижка; 3 – осадок; 4 – слой гравия;
5 – дренажная труба; 6 – шибер
Песколовка с круговым движением воды. Движение воды происходит по кольцевому лотку. Выпавший песок через щели попадает в конусную часть, откуда периодически откачивается гидроэлеватором. Песчаная пульпа может направляться в песковые бункера.
Тангенциальные песколовки имеют круглую форму в плане, подвод воды к ним осуществляется по касательной (тангенциально). Подвод воды по касательной и движение ее в сооружении по кругу вызывают вращательное движение потока. При одновременном поступательном и вращательном движении создается винтовое движение. Вращательное движение положительно сказывается на работе песколовок, так как оно способствует отмывке от песка органических веществ и исключает их выпадение в осадок. Благодаря этому осадок из тангенциальных песколовок содержит меньше органических загрязнений, чем в песколовках других типов.
Песковые площадки и бункера. Песок, задержанный в песколовках, чаще всего удаляется с помощью гидроэлеваторов и затем в виде песчаной пульпы перекачивается на специально устраиваемые песковые площадки. Песковые площадки – это земельные площадки, разбитые на карты с ограждающими валиками высотой 1–2м (рис. 6.7). Размеры площадок определяются из условия напуска песка слоем 3 м3/м2 в год с периодической вывозкой подсушенного песка. Профильтровавшаяся вода собирается и перекачивается в канал перед песколовками.
I
Рис. 6.7. Песковая площадка:
1 – пескопровод; 2 – разводящий лоток;
3 – трубопровод для отвода дренажной воды
На станциях производительностью до 75000 м3/сут для отмывки песка от органических загрязнений и его обезвоживания можно устраивать круглые песковые бункера с впуском в них пульпы по касательной. Обезвоженный песок выгружается в автомашины и вывозится. Песок можно отмывать в напорных гидроциклонах диаметром 300 мм. Бункера, расположенные вне здания, зимой должны обогреваться горячей водой.