Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Очистные сооружения канализации. Учебное пособие
.pdf
Технические характеристики бункеров песка, разработанных
W Q t,
= ⋅
проектным институтом «Гипрокоммунводоканал» (рис. 2.10):
диаметр – 2 м; высота – 2,6 м;
полный объем – 6,39 м; рабочий объем – 5,34 м;
диаметр выпускного отверстия шибера – 500 мм.
2.4.1. Рабочая вместимость бункеров песка, м3:
b s
где t – продолжительность обезвоживания песка, 1,9–9,0 сут [9].
2.5. Первичные отстойники
Первичные отстойники предназначены для удаления из
сточной жидкости относительно крупных частиц органического
происхождения и мельчайших минеральных частиц.
Первичные отстойники классифицируются по ряду признаков:
по способу движения сточной жидкости, удаления осадка и конструктивному оформлению. По способу движения жидкости они бывают вертикальные и горизонтальные. Радиальные отстойники являются разновидностью горизонтальных отстойников. По способу
удаления осадка различают отстойники с принудительным удалением (плунжерными, поршневыми или винтовыми насосами) или
удалением под гидростатическим давлением. По режиму работы
различают отстойники периодического и непрерывного действия.
На городских очистных сооружениях применятся отстойники только непрерывного действия. Модификациями первичных отстойников являются осветлители, биокаугуляторы, отстойники с нисходяще-восходящим потоком, тонкослойными модулями, периферийной подачей стоков, с вращающимся сборно-распределительным устройством. Модифицированные отстойники обычно
применяются на стадии реконструкции ОСК.
61
Первичные отстойники рассчитываются на эффект, позволяющий обеспечить вынос с осветленной сточной жидкостью
взвешенных веществ в пределах 80–150 мг/л. При концентрации
взвешенных веществ менее 80 мг/л в аэротенках формируются облегченные хлопки активного ила, что затрудняет работу вторичных отстойников. При выносе более 150 мг/л в биологической системе образуется повышенный объем активного ила, который требует, в сравнении с сырым осадком, больших объемов сооружений
по сгущению, обработке и обезвоживанию осадка.
Многолетняя практика эксплуатации очистных сооружений
канализации показала, что вертикальные отстойники просты в
эксплуатации и конструктивном исполнении. Однако они имеют
ограниченную область применения, низкий эффект осветления
30–40 %, осадок выгружается под гидростатическим давлении,
поэтому имеет повышенную влажность (95–96 %). Горизонтальные отстойники имеют высокий коэффициент использования объема отстойника (0,5), высокий эффект осветления
(50–60 %), могут применяться практически для любой производительности. Из-за небольшой глубины могут устраиваться на
строительной площадке с высоким уровнем грунтовых вод.
Максимальная длина типовых горизонтальных отстойников,
применяемых в РФ, составляет 30 м, в то время как за рубежом
они могут достигать 60 м. Основным недостатком отечественных горизонтальных отстойников является удаление осадка под
гидростатическим давлении, а значит с повышенной влажностью. За рубежом осадок из горизонтальных отстойников удаляется принудительно, причем выгрузка осадка производится в
автоматическом режиме.
Из всех применяемых в настоящее время первичных отстойников радиальные отстойники относятся к числу самых совершенных отстойников. Они имеют довольно высокий коэффициент использования объема отстойника (0,45), высокий эффект осветления при прочих равных условиях (50–60 %). Осадок удаляется принудительно поршневыми, плунжерными или
винтовыми насосами влажностью 93,5–94,0 %. Отстойник могут
62
работать в автоматическом режиме. Единственным недостатком
ний,
радиальных отстойников является частое засорение всасывающей линии насоса откачки осадка. Но этот недостаток присущ
также вертикальным и горизонтальным отстойникам, но в
меньшей степени, так как у них трубопровод выпуска осадка
имеет больший диаметр.
При нормальной работе первичных отстойников зольность
выгружаемого осадка не превышает 30 %, повышенная влажность выгружаемого осадка указывает на неудовлетворительную работу песколовок. В некоторых случаях вынос песка
может дестабилизировать работу первичных отстойников
вплоть до полной их остановки, для выгрузки уплотнившегося
осадка.
Расчет первичных отстойников сводится к определению:
количества отстойников; эффекта осветления сточной жидкости; объема сырого осадка; высоты отстойника.
2.5.1. Тип принимаемых отстойников
Таблица 2.5
Производи-
Тип
отстойника
1 2 3 4 5
Вертикальный До 5 Самотечный 95
Горизонталь-
ный
Радиальный >5
С нисходяще-
восходящим
потоком
(на базе
вертикального
отстойника)
тельность
сооруже
тыс. м3/сут
>5 Самотечный 95
До 10 Самотечный 95
Способ
удаления
осадка
Плунжерными насосами
Влажность
удаляемого
осадка, %
93,5–94,0
63
Примечание
–
–
–
Производительность
отстойника
увеличивается
в 1,4 раза
Окончание табл. 2.5
Э
100 %,
−
С (100 Э ) 100,
1 2 3 4 5
С тонкослойными модулями
(на базе)
вертикального
горизонтального
радиального
С вращающимся
сборно-распределительным
устройством
(на базе
радиального
отстойника)
До 10
>10
>10
>10
В зависимости
от принятого
базового
отстойника
Плунжерными
насосами
95 или
93,5–94,0
93,5–94,0
То же
в 3–4 раза
То же
в 1,4 раза
Примечание. Вертикальные отстойники желательно применять в схемах с биофильтрами; отстойники с нисходяще-восходящим потоком, а
также отстойники с тонкослойными модулями целесообразно применять при реконструкции очистных сооружений канализации.
Расчетные формулы первичных отстойников
Исходя из начальной концентрации взвешенных ве-
2.5.2.
ществ, определяется требуемый эффект осветления:
С С
en ех
= ⋅
С
en
где Сen – концентрация взвешенных веществ в сточной жидко-
сти, поступающей в отстойники, мг/л;
Cex – то же в сточной жидкости, выходящей из отстойника,
определяется по формуле
C
= ⋅ −
ex en
f
где Эf – фактический эффект осветления, %.
64
2.5.3.
Гидравлическая крупность задерживаемых частиц,
мм/с:
KH1000
⋅⋅
U
=
0
t
⋅⋅α
set
setset
,
n
HK
⋅
setset
h
где K
– коэффициент использования объема отстойника, при-
set
нимается по [1, табл. 31];
Н
– глубина проточной части отстойника, принимается по
set
[2, табл. 12.4–12.6] или прил. 7–9; для радиальных отстойников:
W4
⋅
отс
,
2
D
⋅π
где W
–
объем отстойной зоны;
отс
H
=
set
h – слой воды в лабораторном цилиндре, при котором по-
лучены табличные значения эффекта осветления, принимается равным 0,5 м;
α – коэффициент, учитывающий влияние температуры
сточной жидкости, поступающей в отстойник, определяется
по табл. 2.6:
Таблица 2.6
Температура сточной жидкости, ºС 10 20 30
α 1,3 1,0 0,8
t
– продолжительность отстаивания сточной жидкости в
set
цилиндре высотой h = 0,5 м, принимается по табл. 2.7;
n – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в
процессе осаждения, принимается для хозяйственнофекальных стоков равным 0,25.
65
Таблица 2.7
set set en 0 tb
q 2,8 K (D d ) (U V ),
set set set set 0 tb
q 3,6 K L B (U V )
Продолжительность отстаивания в цилиндре
высотой 0,5 м (h), с
Для коагулирующих взвесей
(типа взвесей бытовых
Эффект
осветления, %
сточных вод)
n = 0,25 n = 0,4
Концентрация, мг/л Концентрация, мг/л
Для мелкодисперсных
взвесей с удельным весом
2–3 г/см
3
100 200 300 500 500 1000 2000 3000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
20
30
40
50
60
70
80
90
100
600
900
1320
1900
3800
–
–
–
–
300
540
650
900
1200
3600
–
–
–
–
320
450
640
970
2600
–
–
–
–
260
390
450
680
1830
5260
–
–
150
180
200
240
280
360
1920
–
–
140
150
180
200
240
280
690
2230
–
100
120
150
180
200
230
570
1470
3600
40
50
60
80
100
130
370
1080
1850
2.5.4. Производительность отстойника, м3/ч:
– вертикальный, радиальный, с вращающимся сборно-
распределительным устройством:
= − −
se
t
⋅ ⋅ ⋅ м
2 2
3
/ч;
–
горизонтальный:
= ⋅ ⋅ −
⋅
⋅
, м3/ч;
–
с нисходяще-восходящим потоком:
UDK1,41q ⋅⋅⋅= , м
0
3
/ч,
2
setsetset
где 2,8 – коэффициент пересчета, полученный путем перевода
3,6· π/4;
66
D
max
q .
N
– диаметр принятого отстойника, м;
set
den – диаметр впускного устройства отстойника, принимает-
ся по типовому проекту (табл. 2.8);
Таблица 2.8
D
, м
set
den, м
6 9 18 24 30 40
1,02 1,0 1,20 1,5 2,5 3,5
Vtb – турбулентная составляющая, принимается согласно
[1, табл. 32] в зависимости от скорости потока в отстойнике, мм/с;
L
– длина горизонтального отстойника, м;
set
В
– то же ширина, м.
set
2.5.5. Необходимое количество отстойников:
q
max
N =
,
q
set
где q
– максимальный расход сточных вод, м3/ч.
max
2.5.6. Фактическая гидравлическая нагрузка на отстойник:
q
f
=
set
Фактическая гидравлическая крупность задерживае-
2.5.7.
мых частиц выражается из формулы производительности отстойника, например для вертикального отстойника:
f
U
f
=
0
q
set
⋅
2
setset
.
2
)dD(K2,8
−×
en
67
2.5.8.
⋅
⋅
f
С (100 Э )
100
(
)
⋅
−
++++=
Фактическая продолжительность отстаивания:
f
=
t
set
U
f
⋅⋅α
0
KH1000
setset
.
n
⋅
HK
setset
h
2.5.9.
Фактический эффект осветления сточной жидкости
По табл. 2.7 находится фактический эффект осветления, Эf.
2.5.10. Фактический вынос взвешенных веществ из отстой-
ников:
C
ex
.
⋅ −
en
=
2.5.11.
Фактическое сухое вещество сырого осадка:
QCC
A
= , т/сут.
mud
10
exen
6
2.5.12. Фактический объем образующегося сырого осадка:
A100
⋅
Q
=
mud
mud
( )
−⋅
P100γ
mudmud
, м3/сут.
где γ
– плотность осадка равна 1,004–1,010 т/м3; для практи-
mud
ческих расчетов принимается 1 т/м3.
2.5.13. Требуемая высота отстойника:
hhhHhH
м,
432set1
68
где
2
π N n (ctg )
⋅ ⋅ ⋅ β
π D N n
⋅
⋅ ⋅ ⋅
L B N n
⋅ ⋅ ⋅
h – высота борта отстойника над поверхностью воды, при-
1
нимается равной 0,3 м [1, п. 6.69];
h3 – высота слоя осадка, определяется по формулам:
– для вертикального отстойника:
3 Q
⋅
3
h
=
3
mud
;
для радиального отстойника:
–
4 Q
mud
h
=
3
2
set
;
для горизонтального отстойника:
–
Q
h
=
3
mud
set set
.
где Р
– влажность сырого осадка (см. п. 4.1);
mud
h2 – высота нейтрального слоя, принимается согласно
[1, п. 6.63] равной 0,3 м;
n – число выгрузок, принимается для вертикальных и горизонтальных отстойников 1–2 раза в сутки, для радиальных
3–4 раза;
h4 – зазор между раструбом и отражательным щитом, при-
нимается по типовым проектам; учитывается только при
расчете вертикального отстойника (табл. 2.9).
Таблица 2.9
Диаметр отстойника, м 4 6 9
h4, м 0,25 0,35 0,5
69
Вертикальный отстойник
Э 100 100 40 %.
−
(
)
(
)
112
Пример расчета вертикального отстойника
Исходные данные:
Q = 5 тыс. м3/сут; K
Т
= 12 ºС – средняя температура сточной жидкости в самый
ст. ж
qen max
= 1,7; q
= 354 м3/ч; Cen = 200 мг/л;
max ч
холодный период года.
2.5.14. Исходя из начальной концентрации взвешенных ве-
ществ, определяется требуемый эффект осветления:
С С
en ех
= ⋅ = ⋅ =
С 200
en
200 120
−
Концентрация взвешенных веществ в осветленной сточной
жидкости должна находиться в пределах от 80 до 150 мг/л.
2.5.15. Гидравлическая крупность задерживаемых частиц:
35,02,41000
где Н
⋅
⋅⋅
⋅⋅
25.0
2,435,0
5,0
U
=
0
65022,1
– принимается по [2, табл. 12.4], равной 4,2 м для от-
set
мм/с.
43,1
=
стойников диаметром 9 м.
2.5.16. Производительность отстойника:
set
22
112043,11935,08,2q
=−⋅−⋅⋅=
м3/ч.
2.5.17. Необходимое количество отстойников:
N ==
354
2,3
отстойника.
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]