
книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов
.pdfотводится через открытое днище и дюкер в лоток. Загрязнения пе ремещаются самой вращающейся решеткой к трепальному греб ню и дробятся при взаимодействии его с режущими пластинами и резцами. Режущие пластины и резцы расположены на различ
ных образующих по периметру |
барабана-решетки и |
вступают |
|
во взаимодействие с трепальным |
гребнем |
поочередно, |
поэтому |
требующаяся мощность электродвигателя |
сравнительно мала. |
Рис. 108. Вращающаяся решетка-дробилка РД-600
а — общий вид решетки-дробилки; б — с х е м а установки решеткн-дробилки; / — бара бан; 2 — трепальный гребень; 3 — электродвигатель; 4 — редуктор; 5 — р е ж у щ а я пла
стина; 6 — р е з е ц -
ПеСКОЛОВКИ. По характеру движения воды различают песко ловки горизонтальные, вертикальные и с вращательным движе нием воды. Последние в зависимости от способа создания вра щательного движения воды разделяют на тангенциальные и аэ рируемые.
Горизонтальные песколовки представляют собой удлиненные железобетонные резервуары с прямоугольным или. трапецеи дальным поперечным сечением, в которых вода движется с не большой скоростью. Выпадение песка в осадок происходит под действием силы тяжести (рис.109). Для накопления осадка в песколовках выделяется специальный объем высотой Іі2 и бункер, располагаемый в начале сооружения, так как в этом месте выпа дает наибольшее количество песка. Осадок из песколовок уда-
190
ляется периодически — не реже 1 раза за двое суток. Как прави ло, осадок удаляют 1 раз в смену.
Оптимальная скорость движения воды в песколовках ѵ = = 0,3 м/сек. При этом турбулентность потока практически не за трудняет осаждение песка, но в то же время исключается выпа дение в осадок органических загрязнений. При минимальном расходе в песколовках допускается снижение скорости, но лишь
до 0,15 м/сек. |
В |
ряде |
случаев для |
поддержания |
в |
песколовках |
||||
скорости |
и = |
0,3 |
м/сек |
независи |
|
|
|
|||
мо от изменения |
расхода на |
от |
Продольный |
paspej |
Поперечное |
|||||
водных |
каналах |
из |
песколовок |
|
|
сечение |
||||
|
|
|
||||||||
устраивают |
специальные |
регуля |
—- и. |
|
|
|||||
торы скорости |
(водосливы, изме |
|
|
|
||||||
рительные лотки и др.). |
|
|
|
|
|
|||||
Обычно |
проектируют |
песко |
|
|
|
|||||
ловки с двумя или большим чис |
Рис. 109. Схема |
горизонтальной |
||||||||
лом отделений. |
Если |
осадок |
из |
песколовки |
||||||
песколовок |
удаляется |
механиз |
|
|
|
мами, то кроме рабочих отделений предусматривают одно ре зервное.
Ширину отделения песколовки определяют по формуле
В=-
hjvn
где q— максимальный расход воды; hi — рабочая глубина песколовки; il — число отделений.
Длину |
песколовок |
определяют из |
условия |
улавливания |
ча |
стиц песка диаметром от с?о=0,24-0,25 мм и больше. Время |
пре |
||||
бывания воды в песколовках должно |
составлять |
|
|||
|
|
"о |
|
|
|
где "о—гидравлическая |
крупность (скорость |
осаждения |
частиц в покоящей |
||
|
ся жидкости) |
частиц песка наименьшего размера, подлежащего |
|||
|
улавливанию в песколовках. |
|
|
|
|
Длина |
песколовки |
|
|
|
|
L = ktv = k
где k—-коэффициент, учитывающий влияние турбулентности и неравномер
ности ^движения воды в сооружении на работу песколовок; значение коэффициента k следует принимать по табл. 15.
Общая глубина песколовки
H = hx + А„ + К,
где hs — превышение борта над уровнем воды.
Время пребывания воды в песколовках должно быть не ме нее 30 сек. Обычно оно равно 30—100 сек.
191
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 15 |
||
Значения коэффициента к в формуле для определения длины |
песколовок |
||||||
|
Uo при |
|
Значения |
k для песколовок |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
d,, мм |
температуре |
горизон |
|
аэрируемых при |
В/Н |
|
|
воды 15° С, |
|
1 |
|
1 |
|
||
|
мм/сек |
тальных |
1 |
1,25 |
1,5 |
||
|
|
|
|||||
0,15 |
13,2 |
—. |
2,62 |
|
2,5 |
|
2,39 |
0,2 |
18,7 |
1,7 |
2,43 |
|
2,25 |
|
2,08 |
0,25 |
24,2 |
1,3 |
— |
|
— |
|
— |
Если количество улавливаемого песколовкой осадка превы шает 0,5 мъ\сутки, то удаление его механизируют. Для сгребания осадка в бункера применяют скребки на бесконечных цепях или механизмы тележечного типа. Из бункеров осадок откачивают гидро элеваторами или эрлифтами (по следние получили применение толь ко за рубежом). Иногда цепные ме ханизмы служат и для извлечения осадка из сооружений.
На |
рис. |
110 |
показана |
горизон |
|
|
тальная песколовка, оборудованная |
|
|||||
цепным |
механизмом |
и гидроэлева |
|
|||
тором. Скребки выполнены из поло |
|
|||||
винок труб |
диаметром |
150 мм, раз |
|
|||
резанных вдоль |
оси. |
|
|
|
||
На |
рис. |
111 |
показан |
механизм |
Рис. 111. Механизм тележечно- |
|
тележечного типа без скребков. При |
го типа для выгрузки осадка |
|||||
перемещении тележки |
вдоль соору |
|
жения выпавший в песколовках / осадок откачивается из Песковых лотков 2 насосами 3 и направ
ляется в гидроциклон 4. Песчаная пульпа направляется из ниж него патрубка гидроциклона в бункер 5 для обезвоживания, а вода, содержащая отмытые органические примеси, возвращается в песколовку. Обезвоженный песок используется для планиров ки местности.
Стремление упростить выгрузку осадка из сооружений при вело к созданию и широкому применению на очистных стан циях в нашей стране горизонтальной песколовки с круговым движением воды (тульская песколовка). Осадок, выпадающий в проточной части песколовки, проваливается через щель в бун кер и концентрируется в одном месте, откуда затем откачивается гидроэлеватором. В этой песколовке не требуется установка ме ханизма для горизонтального перемещения осадка (рис.112).
Вертикальные песколовки работают значительно хуже гори зонтальных, а объем их в 2—4 раза больше (при равных услови ях работы), поэтому их применяют редко.
13—814 |
193 |
Тангенциальные песколовки имеют круглую форму в плане. Вода в них подводится по касательной к цилиндрической части сооружения. Кроме вращательного движения жидкости в плане в них наблюдается еще и вращательное движение жидкости в плоскости живого сечения потока. Последнее поддерживает во
План
А .
'Г
у I I I I I1 I ' I 1 I I I I И I 'Т |
1 |
Ч ' І т т т т т Ч - |
|
||
К отстойникам • |
|
|
|
|
|
Рис. |
112. Горизонтальная |
песколовка |
с круговым движением воды |
|
|
/ — напорный |
трубопровод d-100 |
мм; |
2 — камера |
для песка; 3 — трубопровод для |
подачи |
песка на песковые площадки; 4 — опоры; 5 — в о д о м е р н ы й лоток; 6 — успокоительная |
каме |
||||
|
ра; 7 — б у д к а |
измерительных |
приборов; 8 — шиберы |
|
взвешенном состоянии органические загрязнения и исключает выпадение их в осадок. Благодаря этому осадок из тангенциаль ных песколовок менее загрязнен органическими примесями.
Размер тангенциальных песколовок определяется по времени пребывания воды в них, которое принимается равным 30 сек. Тангенциальные песколовки применяют при малых расходах во ды — 30—50 тыс. мгІсутки.
194
Аэрируемые песколовки представляют собой удлиненные ре зервуары с трапецеидальным или полигональным поперечным сечением. Вдоль одной из продольных стенок устанавливается аэратор. Глубина его установки принимается равной 2 /3 всей глу бины потока. Поступательная скорость движения воды в песко ловках и = 0,03-ь0,15 м/сек. Скорость вращательного движения, создаваемого аэрацией, поддерживается на уровне 0,3 м/сек (по периметру сечения). Расход воздуха для создания такой скоро сти не превышает 0,1 м3 на 1 м3 очищаемой воды.
|
|
|
а) |
ч) |
т |
Рис. 113. Сечения аэрируемых |
песко |
|
|
||
|
ловок |
|
|
|
|
а — Л ю б л и н с к о й |
стапции |
аэрации; |
|
|
|
б — г. Хейльброн |
(ФРГ); |
; — песковой ло |
|
|
|
ток; 2 — воздуховод; |
3—аэратор |
|
|
Аэрируемые песколовки рассчитывают по тем же формулам, что и горизонтальные песколовки, но расчетная глубина их при нимается равной половине глубины воды в них.
Особенность аэрируемых песколовок заключается в том, что скорость движения воды в них поддерживается практически по стоянной независимо от изменения расхода. Это объясняется зна
чительным |
превышением |
вращательной |
скорости |
над поступа |
|||
тельной |
(с |
увеличением |
расхода и поступательной |
скорости в |
|||
2 раза суммарная скорость возрастает всего с Ui= |
|
] / 5 2 + 3 0 2 = |
|||||
= 30,4 |
см/сек до |
о 2 = |
~|/ 1 0 2 + 3 0 2 = З І , 6 |
см/сек). |
Постоянство |
||
скорости движения |
воды и наличие вращательного |
движения |
практически исключают выпадение в осадок органических при месей. Осадок из аэрируемых песколовок почти свободен от органических загрязнений. Аэрируемые песколовки могут при меняться при любой производительности очистных станций.
На рис. 113 показаны поперечные сечения двух аэрируемых песколовок, осуществленных в СССР и ФРГ.
Количество осадка, улавливаемого в песколовках, от одно го жителя города в сутки, примерно равно 0,02 л. Общее ко личество уловленного осадка определяется по формуле
W = — м3 ситки,
1000 ' » »
где N — число жителей в городе.
Обработка осадка из песколовок обычно заключается в его обезвоживании.
Осадок в большинстве случаев обезвоживают на Песковых площадках. Они представляют собой спланированные карты земли, огражденные валиками, с дренирующим основанием.
13*
Обезвоживание осадка на Песковых площадках не удовлетво ряет возросших технических и санитарных требований. Исполь
зование такого осадка |
затруднительно. Он |
содержит |
до |
40% |
органических примесей |
(по сухому веществу) и способен |
за |
||
гнивать. Перспективной |
является обработка |
осадка |
на специ |
альных аппаратах, где он освобождается от органических при месей и обезвоживается. Получаемый после этого сравнительно
чистый песок может |
использоваться для подсыпок и планиров |
|||||||||
|
|
ки |
территории, |
а |
в ряде |
случа |
||||
|
|
ев — как строительный |
материал. |
|||||||
|
|
К числу таких аппаратов отно |
||||||||
|
|
сятся бункера, |
гидроциклоны, |
|||||||
|
|
гидравлические |
и |
механические |
||||||
|
|
пескопромыватели, |
аппараты |
ти |
||||||
|
|
па |
«джнгрит», |
работа |
которых |
|||||
План |
|
основана на |
разделении |
частиц |
||||||
|
по |
размеру |
и |
плотности |
в |
псев- |
||||
5 |
J |
доожиженном |
слое, |
и |
др. |
На |
Арис. 111 показана работа комп лекса таких аппаратов.
|
|
|
|
«It S |
|
|
Отстойники. |
В |
зависимости |
|||
|
|
|
|
|
от |
назначения отстойники |
разде |
|||||
|
|
|
|
|
|
ляют на |
первичные |
и _вторичные. |
||||
'" Рис. 114. Схема горизонтально |
|
Первичные |
отстойники"'" |
р а з м е |
||||||||
го |
отстойника |
\ |
щают перед сооружениями_био- |
|||||||||
j t Делительный |
лоток; 3 — полупогру- |
химической очистки, вторичные « і |
||||||||||
I — подводящий |
лоток; |
2 — распре- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
У ж е н н ы е доски; |
4 — сборный лоток; |
Д |
П О С Л е С О О р у Ж е Н И И |
б И О Х И М И Ч е С К О И |
||||||||
б — лоток |
для |
сбора |
и удаления |
|
очистки |
(биологических |
фильт-/ |
|||||
плавающих |
|
веществ; |
5 — отводной |
|
||||||||
лоток; 7— |
трубопровод |
для у д а л е |
|
•ров, .аэротеиков). |
|
|
|
|||||
|
|
ния |
осадка |
|
|
По режиму работы различа |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ют |
отстойники |
периодического |
||||
t действия, или контактные, и |
отстойники |
непрерывного |
дейст |
|||||||||
вия, или |
проточные. В первые вода |
поступает |
|
периодически, |
а осветление ее происходит в состоянии покоя. Во вторые вода поступает непрерывно, а осветление ее происходит при мед ленном движении. Отстойники периодического действия при меняют при малых расходах очищаемой воды.
По направлению движения воды отстойники разделяют на горизонтальные и вертикальные. .Разновидностью горизон тальных отстойников являются радиальные отстойники. Го
ризонтальные |
отстойники |
рекомендуется применять |
при |
рас |
|
ходе |
более 15 000 м3/сутки, |
радиальные —при расходе |
более |
||
20 000 |
мгІ сутки, |
вертикальные — при расходе до 30 000 |
м3/сутки. |
При высоком уровне грунтовых вод и прочих равных условиях следует отдавать предпочтение ^гддизонтальны.м.. отстойникам. - Горизонтальные отстойники, применяемые для очистки сточ ных вод, аналогичны горизонтальным отстойникам, применяе мым для очистки природных вод. Однако они имеют и ряд осо-
196
бенностей, обусловленных составом и свойствами сточных вод
(большим содержанием нерастворенных |
примесей, |
наличием |
взвесей с удельным весом меньше единицы |
и др.). |
|
В начале горизонтального отстойника |
(рис. 114) |
имеется |
распределительное устройство в виде лотка 2 и расположенной рядом с ним полупогруженной доски 3, предназначенное для равномерного распределения воды по высоте и ширине соору жения. Лоток 4 и расположенная рядом с ним полупогружен
ная доска 3 в конце |
отстойника составляют сборное |
устройст |
во, предназначенное |
для равномерного сбора воды |
по высоте |
и ширине отстойника. Полупогруженная доска в конце отстой ника, кроме того, ограждает всплывшие загрязнения и исклю чает поступление их в сборный лоток с осветленной водой. Дни щу отстойников придают уклон t'^0,01 в направлении, обрат ном направлению движения воды. В начале сооружения устраи вают бункер для сбора осадка. Для накопления осадка отводится
также часть |
высоты сооружения h% величина которой зависит |
||
от количества |
улавливаемого осадка. |
|
|
Для удаления осадка отстойники |
оборудуют |
скребковыми |
|
механизмами |
цепного (аналогичными |
применяемым |
в песколов |
ках) или тележечного типа. Ими осадок сгребают к бункеру. Одновременно скребки служат для сбора всплывших загрязне ний в лоток 5. Из бункера осадок удаляется самотеком по спе
циальной |
трубе 7 -(см. рис. 114) под |
гидростатическим напором |
|||||
около 1,5 |
м. |
скорость в отстойниках ѵ = 5~-7 |
мм/сек. |
||||
Проточная |
|||||||
Наиболее |
просто рассчитывать |
отстойники |
по |
продолжи |
|||
тельности осветления воды. В этом |
случае объем |
сооружений |
|||||
определяют по формуле |
|
|
|
|
|||
|
|
|
W = |
Qt, |
|
|
|
где Q—максимальным |
расход воды; |
|
|
|
|
||
/ — продолжительность осветления |
воды, определяемая |
по опыту экс |
|||||
плуатации действующих сооружений или по кривым кинетики осаж |
|||||||
дения взвесей |
(см. § 50). |
|
|
|
|
При очистке бытовых сточных вод продолжительность освет ления воды t принимают равной 1,5 ч. В составе очистной стан ции обычно проектируют две или большее число рабочих сек
ций отстойника. Ширину |
секции |
назначают не более 6—9 м,- |
а глубину— 1,5—3 м. |
имеют |
круглую форму в плане. Во |
Радиальные отстойники |
да подается в центр сооружения дюкером (рис. 115). Осветле ние воды происходит при ее движении с малой скоростью от центра к периферии (радиалы-ю). Осветленная вода собирается и отводится кольцевым периферийным лотком. В разрезе ради альный отстойник состоит как бы из двух горизонтальных от стойников, расположенных симметрично слева и сп-рава от оси сооружения. Радиальные отстойники имеют все те же элементы, которые имеют и горизонтальные отстойники.
197
Осадок, накапливающийся в отстойниках, сгребается специ альным вращающимся скребком в центр сооружения и удаля ется по иловой трубе или под гидростатическим напором, или
|
Рис. 115. Первичный радиальный |
отстойник |
|
/ — полупогруженная доска; 2 — полупогруженный к о ж у х |
распределительного устройства; |
||
3 — и л о в а я труба; |
4 — п о д в о д я щ а я труба; 5 — жировая труба; б—приемный |
бункер пла |
|
вающих загрязнений; 7 — о т в о д я щ а я труба; 8 — илоскреб |
|
||
плунжерными |
насосами. Всплывающие загрязнения |
сгоняются |
к бункеру полупогруженной доской, подвешенной к той же фер ме, что и скребок, и удаляются из сооружения при погружении бункера под уровень воды вращающейся фермой.
198
Радиальные отстойники, как и горизонтальные, рассчитыва ют по продолжительности осветления воды. Их можно также рассчитывать по нагрузке воды <7о на единицу площади соору жения в плане. Площадь сооружения в плане определяют по формуле
|
|
|
|
|
F = |
± , |
|
|
|
|
|
где Q—максимальный расход воды; |
|
|
|
|
|
|
|||||
Со—нагрузка |
(расход воды, отнесенный к единице площади сооружения |
||||||||||
|
|
в плане), определяемая по опыту эксплуатации действующих соору |
|||||||||
|
|
жений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При очистке бытовых сточных вод принимают |
# 0 = 2 , 5 |
м3/ч~Х |
|||||||||
УСм2. |
|
Рабочую |
глубину |
сооружения назначают |
|
равной |
(0,1 — |
||||
0,12) |
D (здесь D — диаметр отстойника). |
|
|
|
|
||||||
В табл. 16 приведены размеры типовых радиальных отстой |
|||||||||||
ников из |
сборного железобетона. |
|
|
|
Т а б л и ц а 16 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Размеры |
первичных радиальных отстойников из сборного железобетона |
||||||||||
|
|
|
|
(Мосводоканалниипроект) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Глубина |
зоны |
|
|
|
Высота |
сборных |
|
Д и а м е т р |
отстойника |
Расчетный объем |
|
железобетонных |
|||||||
|
|
в м |
|
отстаивания в м |
отстойников в м3 |
стеновых |
элементов |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
м |
|
|
|
18 |
|
2,7 |
|
|
685 |
|
3 |
|
|
|
|
24 |
|
3,3 |
|
1 490 |
|
3,6 |
|
||
|
|
30 |
|
3,3 |
|
2 |
330 |
|
3,6 |
|
|
|
|
40 |
|
3,9 |
|
4 |
900 |
|
4,2 |
|
|
|
|
54 |
|
5,7 |
|
10 500 |
|
6 |
|
|
В последние годы в нашей стране и за рубежом начинают применять радиальные отстойники с периферийной подачей во ды. Распределение воды периферийным кольцевым лотком боль шой длины позволяет значительно сократить скорости ввода во ды в сооружение и тем самым существенно улучшить гидрав лический режим работы отстойника и осветление воды.
Применение круглых в плане сооружений осложняет схему компоновки очистных станций. Оптимальным для круглых со оружений является размещение отстойников группами по четы ре. Для равномерного распределения воды по отдельным соору жениям применяют специальные распределительные чаши. Раз мещение насосных станций в центре группы отстойников позволяет вести выгрузку осадка из сооружений путем откачки его плунжерными насосами.
Вертикальные отстойники имеют круглую (рис. 116) или квадратную форму в плане. Вода в них подается по открытому лотку и центральной трубе. Осветление воды происходит при ее вертикальном подъеме с малой скоростью в кольцевом про-
199