1.2.7.3 Расчет песколовок и песковых площадок

К проектированию приняты 2 отделения аэрируемых песколовок,

Песколовки со скоростью движения воды в них υ=0,1 м/с.

Площадь живого сечения отделения ω, м², определена по формуле [ ]

ω = q_max /(υ∙n), (1.53)

где q_мах = 0,37 м³/с - максимальный расчетный расход сточных вод;

υ = 0,1 м/с – средняя скорость движения воды в песколовке,

n = 2 – количество отделений.

Площадь живого сечения отделения составляет

ω = 0,37/(0,1∙2) = 1,85 м²

Принимаем песколовку шириной В=1,55 м, высотой Н = 1,2 м (рисунок 1.9). В этом случае живое сечение песколовки будет равно

ω = 1,55·1,2 - (0,37·1)/2 = 1,67 м².

Скорость движения воды в песколовке υ, м/с, определена по формуле

, (1.54)

м/с

Принимаем минимальный диаметр частиц песка, улавливаемых песколовкой, d_р = 0,2 мм, для которых гидравлическая крупность u₀=18,7 мм/с.

Для принятых размеров песколовки значение α, определяется по формуле

, (1.55)

По значению α по таблице 2.1. [ ] определяем коэффициент k, учитывающий влияние турбулентности и других факторов на работу песколовки, k = 2,48.

Глубина проточной части песколовки h₁, м, определена по формуле [ ]

, (1.56)

м

Длина песколовки L, м, определена по формуле [ ]

^, (1.57)

м

Расход воздуха на аэрацию W, м³/ч, при I = 3 м³/(м²·ч) определен по формуле [ ]

, (1.58)

где n - число отделений песколовки.

м³/ч

Осадок из песколовки удаляется гидроэлеваторами, располагаемыми в бункерах, которые устроены в начале песколовок и имеют округлую форму в плане диаметром (на уровне днища песколовки) D_б = 1,5 м. Осадок смывается в бункер с помощью гидромеханической системы.

Длина пескового лотка и смывного трубопровода l, м, определена по формуле [ ]

l = L - D_б, (1.59)

l = 9,0 - 1,5 = 7,5 м

Объем песка задерживаемого песколовкой в сутки V, м³/сут, определен по формуле [ ]

, (1.60)

где N^вв_пр - приведенное число жителей по взвешенным веществам;

g_п – количество задерживаемого песка, g_п =0,02 м³/(сут∙чел) [ ].

м³/сут

Удаление песка предусмотрено гидравлическим методом, путем устройства на дне песколовки лотков, в которых уложены трубопроводы со спрысками. Лоток выполняется в виде канала прямоугольного сечения. При промывке песок за счет интенсивной подачи воды через спрыски, расположенные с двух сторон трубопровода, взвешивается и перемещается по лотку, уложенному с уклоном, в бункер. Из бункера песок с помощью гидроэлеватора удаляется на песковые площадки.

Предусмотрена выгрузка песка 1 раз в смену (3 раза в сутки). При поступлении в бункер 20% всего песка, количество песка в песковом лотке отделения V_п, м³/сут, определено по формуле [ ]

, (1.61)

м³/сут

При ширине пескового лотка b=0,5 м, высота слоя осадка в нем h₀, м, определена по формуле [ ]

, (1.62)

м

Глубина пескового лотка h_л, м, определена по формуле [ ]

, (1.63)

где К_г = 1,5 - коэффициент запаса;

е = 0,1 - относительное расширение песка.

м

По конструктивным соображениям (для обеспечения нормального размещения смывного трубопровода в песковом лотке) принимаем размеры пескового лотка, показанные на рисунке 1.9, а максимальную высоту слоя осадка (в начале пескового лотка) h_мах=0,1 м.

Восходящая скорость в лотке V, см/с, определена по формуле [ ]

, (1.64)

где d_экв = 0,05 см - эквивалентный диаметр зерен песка;

μ - динамическая вязкость, г/(см·с).

см/с

Общий расход промывной воды в лотке q_l, м³/с, определен по формуле [ ]

, (1.65)

м³/с

При скорости V_тр=3 м/с диаметр смывного трубопровода d_тр, м, определен по формуле [ ]

, (1.66)

м

Принимаем диаметр смывного трубопровода d_тр=100 мм.

Фактическая скорость движения воды в начале смывного трубопровода V_тр, м/с, определена по формуле [ ]

, (1.67)

м/с

Напор в начале смывного трубопровода Н₀ , м, определен по формуле

, (1.68)

м

При расстоянии между спрысками Z=0,5 м, число спрысков на смывном трубопроводе n, шт, определены по формуле [ ]

, (1.69)

шт

Диаметр отверстия спрысков d_спр, м, определен по формуле [ ]

, (1.70)

где μ_р = 0,82 - коэффициент расхода спрысков.

м

Проверим работу бункера как тангенциальной песколовки на улавливание песка.

Подсасываемый из песколовки гидромеханической системой расход Q_п, м³/с, определен по формуле [ ]

, (1.71)

м³/с

Расход, поступающий в бункер песколовки Q_б, м³/с, определен по формуле [ ]

, (1.72)

м³/с

Площадь бункера Ω_б, м², определена по формуле [ ]

, (1.73)

м²

Нагрузка на 1 м² площади бункера q₀, м³/(м²·ч), определена по формуле

, (1.74)

м³/ (м²·ч)

Эта нагрузка велика по сравнению с нагрузками на обычные тангенциальные песколовки. Для исключения выноса песка предусмотрено периодическое включение гидромеханической системы в работу.

Рисунок 1.9 - Расчетная схема аэрируемой песколовки

Подсушивание песка производится на песковых площадках с ограждающими валиками высотой 1,2 м. Нагрузку на песковые площадки принимаем равной q_п = 3 м³/м² в год [ ].

Площадь песковых площадок F_тр, м², определена по формуле [ ]

, (1.75)

где V = 1,59 м³/сут - объем осадка из песколовки в сутки.

м²

Общая площадь песковых площадок F_общ, м², определена по формуле

, (1.76)

где 1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение площади площадок за счет

устройства валиков и дорог.

м²

Площадь одной карты F₁, м², определена по формуле [ ]

, (1.77)

где n = 2 - количество карт.

м²

Карты проектируются квадратные.

Длина и ширина одной площадки l_п.п, м, определена по формуле [ ]

, (1.78)

м

Принимаем две карты размером 10×10 м.

1.2.7.4 Водоизмерительное устройство

В качестве водоизмерительного устройства принимаем лоток Вентури. При максимальном часовом расходе сточных вод Q = 1343,51 м³/ч принимаем, типовой лоток из сборного железобетона, с размерами: В = 900 мм, b = 596 мм, Н = 1200 мм, Е = 3000 мм, F = 2800 мм, К = 2000 мм, L = 7800 мм, i₁ = 0,0015;

i₂ = 0,003 [ ].

Расчетная схема водоизмерительного устройства «лоток Вентури» представлена на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 - Расчетная схема водоизмерительного устройства

«Лоток Вентури»

1.2.7.5 Расчет первичных отстойников

м³/ч м³/с; %

К расчету приняты горизонтальные отстойники

Расчетное значение гидравлической крупности мм/с, определено по формуле

(1.78)

где м – глубина слоя воды в отстойнике [ ], принимаем 2,6 м;

- коэффициент использования проточной части отстойника [ ];

с – продолжительность отстаивания в цилиндре со слоем воды;

- показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе

осаждения;

- для городских сточных вод [5]

Ширина отстойника м, определена по формуле

(1.79)

где число отделений;

м - глубина проточной части отстойника [ ];

мм/с - средняя скорость потока в пределах рабочей длины отстойника []

м

Принимаем м [ ]

Длина отстойника м, определена по формуле

(1.80)

где - коэффициент использования объема отстойника [ ]

м

Принимаем м

Производительность одного отстойника м³/ч, определена по формуле

(1.81)

где - турбулентная составляющая скорости [ ]

При V=5 мм/с =0

м³/ч

Количество рабочих отстойников шт, определен по формуле

шт (1.82)

Количество осадка, выделившегося при отстаивании м³/ч, определено по формуле

(1.83)

где - влажность осадка;

г/см³ - плотность осадка

г/см³

м³/сут

Осадок сгребается к иловому приямку скребками и удаляется гидроэлеватором.

Принимаем 6 горизонтальных отстойников с размерами м; м; м