Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов

.pdf
Скачиваний:
41
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.75 Mб
Скачать

отводится 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

 

 

 

 

 

 

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 .

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

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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ