Методическое пособие 593

Тогда объем осадка

V = 2,16600·10-3/ [1660 (1 – 0,6)] = 1,95·10-3 м3/ч.

Так как очистная установка работает в одну смену 7 ч в сутки, 5 дней в неделю, то объем образовавшего за месяц осадка составит

V = 1,95·10-3 7·22 = 0,3 м3/мес.

ос

Объем осадка, выпавшего в одной секции песколовки, составляет

V = V /3 = 0,3/3 = 0,1 м3/мес.

l oc

Длина контейнера принимается равной длине секции песколовки, длина и ширина выбраны из конструктивных соображений (по 1 м). Выгрузку осадка рекомендуется осуществлять по мере накопления его в песколовке до высоты от 0,75

до 0,80 м.

Тангенциальные песколовки (рис. 2.3) имеют удельную нагрузку от 110 до 130 м3/(м2 ч), диаметр не более 6 м. Вода подводится по касательной.

Проточная часть песколовки имеет небольшую глубину. При скорости движения воды в главном лотке от 0,6 до 0,8 м/с в песколовке задерживается примерно 90 % песка. Осажденный песок удаляют шнеком, гидроэлеватором или смывают водой, подаваемой через трубопровод, расположенный в песковом лотке. Площадь сечения песколовки определяют по

формуле F Q . Глубину песколовки принимают равной по- q0

ловине диаметра.

40

держание взвешенных веществ ВВн 350 мг/л, эмульгированных веществ ЭВн 80 мг/л; требуемое конечное содержание ВВк 50 мг/л, ЭВк 20 мг/л.

Задача 5. Рассчитать песколовку при следующих исходных данных: расход сточных вод Q = 2 м3/ч. Начальное содержание взвешенных веществ ВВн 100 мг/л, эмульгированных веществ ЭВн 130 мг/л; требуемое конечное содержание ВВк 10 мг/л, ЭВк 20 мг/л.

Задача 6. Рассчитать песколовку при следующих исходных данных: расход сточных вод Q = 7 м3/ч. Начальное содержание взвешенных веществ ВВн 250 мг/л, эмульгированных веществ ЭВн 110 мг/л; требуемое конечное содержание ВВк 60 мг/л, ЭВк 20 мг/л.

Задача 7. Рассчитать песколовку при следующих исходных данных: расход сточных вод Q = 6 м3/ч. Начальное содержание взвешенных веществ ВВн 700 мг/л, эмульгированных веществ ЭВн 260 мг/л; требуемое конечное содержание ВВк

100 мг/л, ЭВк 20 мг/л.

Задача 8. Рассчитать песколовку при следующих исходных данных: расход сточных вод Q = 1 м3/ч. Начальное содержание взвешенных веществ ВВн 200 мг/л, эмульгированных веществ ЭВн 70 мг/л; требуемое конечное содержание ВВк 30 мг/л, ЭВк 12 мг/л.

Задача 9. Рассчитать песколовку при следующих исходных данных: расход сточных вод Q = 12 м3/ч. Начальное содержание взвешенных веществ ВВн 600 мг/л, эмульгированных веществ ЭВн 180 мг/л; требуемое конечное содержание ВВк 70 мг/л, ЭВк 10 мг/л.

Задача 10. Рассчитать песколовку при следующих исходных данных: расход сточных вод Q = 4 м3/ч. Начальное содержание взвешенных веществ ВВн 100 мг/л, эмульгированных веществ ЭВн 40 мг/л; требуемое конечное содержание ВВк 10 мг/л, ЭВк 7 мг/л.

Аэрируемые песколовки (рис. 2.4) применяются для вы-

деления содержащихся в сточной воде минеральных частиц гидравлической крупностью от 13 до 18 мм/с.

42

Приямок для песка рекомендуется выполнять круглым в плане с тангенциальным присоединением к нему песковых лотков. Угол наклона стенок приямка принимают не менее 60°. Осадок, удаляемый из приямка гидроэлеваторами, направляется на напорные гидроциклоны, используемые для отмывки песка от органических примесей. После гидроциклонов получается осадок зольностью от 84 до 96 % и влажностью от

21 до 23 %.

2.1.2. Расчет отстойников

Отстойник является основным сооружением механической очистки сточных вод, используется для удаления оседающих или всплывающих грубодисперсных веществ. Различают первичные отстойники, которые устанавливают перед сооружениями биологической или физико-химической очистки, и вторичные отстойники – для выделения активного ила или биотенки. В зависимости от направления движения потока воды отстойники подразделяют на горизонтальные, вертикальные и радиальные. К отстойникам относят и осветлители, в которых одновременно с отстаиванием сточная вода фильтруется через слой взвешенного осадка, а также осветлителиперегниватели и двухъярусные отстойники, где одновременно с осветлением воды происходит уплотнение выпавшего осадка.

Выбор типа и конструкции отстойников зависит от количества и состава производственных сточных вод, поступающих на очистку, характеристик образующегося осадка (уплотняемость, транспортируемость). В каждом конкретном случае выбор типа отстойников должен определяться в результате технико-экономического сравнения нескольких вариантов. Число отстойников следует принимать не менее двух, но и не более четырех, следуя по пути увеличения габаритов отстойников, так как стоимость единицы объема крупногабаритных отстойников меньше, чем малогабаритных.

Для расчета отстойников необходимы следующие данные:

44

-количество сточных вод Q, м3/c, по максимальному при-

току;

-концентрация взвешенных веществ C1, мг/л, тяжелых и легких (масла и нефтепродукты) механических примесей;

-требуемая степень очистки, или допустимое содержание взвешенных веществ в осветленной воде Стр, мг/л, принимаемое в соответствии с санитарными нормами или обусловленное технологическими требованиями (например, при расчете первичных отстойников, располагаемых перед аэротенками, на полную очистку или биофильтрами, когда Стр должно составлять от 100 до 150 мг/л);

-эффективность осаждения взвешенных частиц в отстойниках (эффективность отстаивания) Э, % вычисляют по формуле

В большинстве случаев эффективность составляет от 40 до 60 % при продолжительности отстаивания от 1 до 1,5 ч; эффективность работы осветлителей достигает 70 %.

-гидравлическая крупность частиц, которые необходимо выделить для обеспечения требуемой эффективности очистки Этр, равной от 50 до 98 %.

-гидравлическая крупность, определяемая по кривым ки-

нетики отстаивания Э = f(t), которые получены в лаборатории в статических условиях при высоте слоя отстаивания h1 ≥ 200 мм или h2 (Δh = h2 – h1 ≥ 200 мм). Для приведения полученной величины к слою, равному высоте слоя потока воды в отстойнике, производится перерасчет по формуле

45

где Н – глубина проточной части в отстойнике, м; K – коэффициент использования объема в отстойнике, равный в первом приближении коэффициенту использования объема отстойника выбранной конструкции; t1 – продолжительность отстаивания в лабораторном цилиндре при высоте слоя h1, в течение которого достигается требуемый эффект осветления; n – коэффициент пропорциональности, зависящий от агломерируемости взвешенных веществ в процессе осаждения, определяемый при h1 > h2 по формуле

где h1, h2 – высота слоев отстаивания в лабораторных условиях, мм; t1, t2 – продолжительность отстаивания в соответствующих слоях, при которой достигается требуемый эффект отстаивания, с.

В случае, когда температура сточной воды в производственных условиях отличается от температуры сточной воды, при которой определялась кинетика отстаивания, необходимо вводить поправку

где μл, μп – вязкость воды при соответствующих температурах в лабораторных и производственных условиях; u – гидравлическая крупность частиц.

Объем отстойной (проточной) части любого отстойника

Vот QT ; поверхность осаждения F0 Q . w0

Для повышения эффективности осаждения в сточную воду вводят коагулянты и флокулянты, способствующие увеличению скорости осаждения взвешенных частиц. Так как взве-

46

шенные частицы в сточной воде в процессе осаждения в большинстве случаев изменяют форму, плотность, размеры и представляют собой агрегативно-неустойчивую полидисперсную систему, действительную скорость осаждения частиц в сточных водах определяют экспериментально.

Вертикальные первичные отстойники предназначены для осветления бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод (а также их смеси), содержащих грубодиспереные примеси.

Вертикальные отстойники применяют на станциях производительностью до 20 тыс. м3/сут. Это круглые в плане резервуары диаметром от 4 до 9 м с коническим днищем (рис. 2.5).

Вертикальный отстойник этого типа увеличивает степень задержания взвешенных веществ до величины от 60 до 70 % или при сохранении степени осветления обычного вертикального отстойника увеличивает пропускную способность примерно в 1,5 раза.

Радиус вертикальных отстойников R рассчитывают по формуле

3.6 kw0

где k – коэффициент, принимаемый равным 0,35 для отстойников с центральной впускной трубой и от 0,65 до 0,7 для отстойников других конструкций. Радиус отстойников с периферийным впуском воды принимают равным до 5 м.

Ширину кольцевой зоны определяют по формуле

где u0 – скорость входа воды в рабочую зону, равная от 5 до

7 мм/с.

47

Решение. Уравнение материального баланса для всех потоков в отстойнике

Gс = Gос + Gо.

Уравнение материального баланса отстойника для твердой фазы

Gс xс = Gос xос + Gо xо.

Количество осветленной воды равно разности

Gо = Gс – Gос.

Выразим количество осадка через количество суспензии сточной воды при условии хо = 0

Gос = Gсxс/xос.

Тогда

Gо = Gс(1 – xс/xос) = 3 (1 – 4/20) = 2,4 кг/с.

В свою очередь

Gо = Vоρо,

где Vо = w F – объемный расход осветленной воды, откуда получим площадь отстаивания, т.е. площадь поперечного сечения отстойника

–4

F = Vо/w = (Gо/ρо)/w = 2,4/(1080 1,5 10 ) = 14,8 м2.

Диаметр отстойника равен

.

D = (4 F/π)1/2 = (414,8/3,14)1/2 = 4,35 м.

49