Sb97947

очищенных газах не должна превышать 10 мг/м3. Длительность цикла фильтрованияt = 600 с. Плотность газа принормальных условиях принять равным плотности воздуха. Площадь входного патрубка 1,32 м2.

5.ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

5.1.Расчет характеристик решетки

Решетки предназначены для предварительной очистки сточных вод на канализационных насосных станциях, а также сооружениях водоочистки коммунальных и промышленных предприятий от крупнодисперсных нерастворимых примесей, величина которых превышает прозор (расстояние между стержнями) фильтрующего экрана.

Основным элементом решеток является рама (фильтрующий экран) с рядом металлических стержней, расположенных параллельно друг другу и создающих плоскость с прозорами, через которую процеживается вода. Расчетная схема решетки представлена на рис. 5.1.

31

Обычно глубину воды h перед решеткой принимают равной диаметру трубопровода B.

Определение числа прозоров решетки n осуществляется по формуле:

где wпр – скорость движения воды в прозорах, м/с; wпр принимают равной

0,7–1,0 м/с.

Ширина решетки (Вр, м) определяется по формуле:

Вр. = b · n + S·(n + 1)

Общая строительная длина решетки (L, м) определяется по формулам:

L = l1 + l2 + l3 + l4, lр = l3 + l4,

где lр – рабочая длина решетки, принимаемая конструктивно 1,5 м;

l1 – длина уширения перед решеткой (м), которая определяется по формуле: l1 = 1,37 · (Вр – В),

l2 – длина сужения после решетки (м), определяемая по формуле: l2 = 0,5 · l1.

33

Определение потерянного напора (hпот, м) производят по формуле:

где – коэффициент, определяемый формой стержней, равный для прямоугольных 2,42, для прямоугольных с закругленными краями 1,83, для круглых 1,72; – угол наклона решетки к потоку; g – ускорение свободного падения; Р – коэффициент увеличения потерь напора за счет засорения, равный 3.

Задание: рассчитать все характеристики решетки по исходным данным табл. 5.1 при условии, что средняя скорость движения воды в трубопроводе и скорость движения воды в прозорах принимается по максимальным значениям, а угол наклона стержней решеток равен 60°.

5.2.Расчет характеристик горизонтальной песколовки

спрямолинейным движением воды

Песколовки предназначены для задержания загрязнений минерального происхождения, главным образом песка с крупностью частиц более 0,2– 0,25 мм. В результате задержания песка в песколовках облегчаются условия эксплуатации последующих сооружений. Легкие частицы органического происхождения должны выноситься из песколовок. Принцип работы песколовки основан на том, что частицы, удельный вес которых больше удельного веса воды, по мере движения вместе с водой выпадают на дно песколовки под действием силы тяжести.

Песколовки бывают горизонтальными и с вращательным движением воды (тангенциальные и аэрируемые). Тип песколовки (горизонтальная, тангенциальная, аэрируемая) необходимо выбирать с учетом производительности очистных сооружений, схемы очистки сточных вод и обработки их осадков, характеристики взвешенных веществ, компоновочных решений и т. п. Схема горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды представлена на рис. 5.2.

Горизонтальные песколовки представляют собой удлиненные в плане сооружения с прямоугольным поперечным сечением (рис. 5.2). Важнейшими элементами песколовки являются входной и выходной каналы и бункер для сбора осадка, располагаемый в начале песколовки. Кроме этого, в песколовке имеются механизм для перемещения осадка в бункер и гидроэлеватор для удаления песка. Механизмы применяются двух типов – цепные и теле-

34

жечные. Цепные механизмы состоят их двух бесконечных цепей, расположенныхпокраямпесколовки, сзакрепленныминанихскребками. Механизмы тележечного типа состоят из тележки, перемещаемой над песколовкой по рельсам вперед и назад, на которой подвешивается скребок. Скорость движения воды в них при максимальном расходе принимают равной 0,3 м/с, а при минимальном расходе – не менее 0,15 м/с. Горизонтальные песколовки применяются при расходах сточных вод свыше 10000 м3/сут.

Рис. 5.2. Схема горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды: 1 – цепной скребковый механизм;

2 – гидроэлеватор; 3 – бункер

Расчет песколовки начинают с определения максимального секундного расхода сточных вод, который рассчитывают по формуле:

qmax = qср. · kmax,

где qср. – средний секундный расход сточных вод, м3/с; kmax – максимальный коэффициент часовой неравномерности.

Максимальный коэффициент часовой неравномерности (kmax) выбирают в зависимости от среднего расхода сточных вод по таблице 1 СНиП 2.04.03-85 (представлена в табл. 5.2). При промежуточных значениях qср коэффициент kmax определяют интерполяцией.

Таблица 5.2

Живое сечение песколовки (F, м2) можно рассчитать по формуле:

35

где, v – скорость движения воды в песколовке при максимальном притоке сточных вод (принимают равной 0,3 м/с); n – число песколовок или их отделений (предусматривают не менее 2).

При расчете горизонтальных песколовок следует определять их длину L формуле:

L 1000 K Hр v , u0

где K – коэффициент, зависящий от типа песколовки и размера задерживаемых частиц песка; Hp – расчетная глубина песколовки, м; v – скорость движения сточных вод в песколовке при максимальном притоке сточных вод, м/с; u0 – гидравлическая крупность песка, мм/с.

Коэффициент K выбирают по табл. 5.3:

Для горизонтальных песколовок Hp составляет 0,5–2 м. Гидравлическая крупность u0 принимаемая по табл. 5.3 в зависимости

от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка.

Для горизонтальных песколовок продолжительность протекания сточных вод при максимальном притоке должна быть не менее 30 секунд:

t Lv .

Ширину одного отделения песколовки (B, м) определяют по формуле:

В F .

Hp

Полученная ширина округляется до целого значения.

По рассчитанным значениям длины и ширины принимается типовая песколовка или проектируется индивидуально под конкретный случай.

Объем осадочной части песколовки рассчитывают по формуле:

36

где p – нормативное количество песка, задерживаемое в песколовке; Nпр – приведенное население; Тос – период между чистками песколовок.

По СНиП 2.04.03-85 количество песка p, задерживаемое в песколовках, для бытовых сточных вод надлежит принимать 0,02 л/(чел·сут), влажность песка 60 %, объемный вес 1,5 т/м.

Во избежание загнивания осадка Тос принимают не более 2 суток. Высоту слоя песка в песколовке определяют по формуле:

Задание: рассчитайте все характеристики горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды по данным табл. 5.4.

5.3. Расчет характеристик первичного горизонтального отстойника

37

Отстойники служат для задержания нерастворенных органических загрязнений, находящихся в сточной воде, которые выпадают на дно под действием силы тяжести или всплывают на поверхность вследствие малой скорости протекания.

Горизонтальный отстойник представляет собой прямоугольный в плане резервуар, снабженный расположенными с торцевых сторон впускными и выпускными устройствами, а также механизмом для сбора осадка. Глубина проточной части отстойников обычно 2,5–4 м. Глубина зоны накопления осадка зависит от средней концентрации взвешенных веществ и продолжительностью работы отстойника между его чистками.

Повороты воды в отстойниках не допускаются ни по вертикали, ни по горизонтали. В промышленных отстойниках отношение длины отстойника L к его высоте Н составляет: L : H = (8–12) : 1.

Ширина В одной секции отстойника составляет 6–9 м. Поверхность отстойника (Fобщ, м2) можно рассчитать по формуле:

где а – коэффициент, зависящий от соотношения L / H; Q – производительность по сточной воде, м3/ч; W0 – скорость выпадения взвешенных веществ, мм/с.

Коэффициент а определяется по табл. 5.5.

Таблица 5.5

Значение коэффициентов а и К в зависимости от отношения L / H

Ширина отстойника (В, м) определяется по формуле:

где Wср – средняя скорость движения воды в отстойнике; N – число секций в отстойнике.

При расчете Wср можно воспользоваться табл. 5.6.

Длина отстойника (L, м) рассчитывается по формуле:

L Fобщ .

B N

Таблица 5.6

38

Задание: рассчитайте все характеристики первичного горизонтального отстойника (при условии, что W0 = 0,5 мм/с) по данным табл. 5.7.

Таблица 5.7

Варианты заданий для расчета характеристик первичного горизонтального отстойника

39

ПРИЛОЖЕНИЕ

40