Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Практикум Гидромеханизация ОГР.docx
Скачиваний:
392
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
4.31 Mб
Скачать

3.2.2. Пруд-отстойник

Основные расчетные параметры пруда-отстойника: длина, ширина и мощность глинистых частиц в отстойнике; длина, ширина и глубина воды в отстойнике; минимальная предельная длина отстойника; содержание грунтовых фракций в технологической воде (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Основные расчетные параметры пруда-отстойника

Объем отвала мелкодисперсных пород (глинистых частиц) в пруде-отстойнике на конец его эксплуатации (м3)

Vм = Lk ∙ Bk ∙ Hв ∙ (Vг /100) / kр. (3.6)

Площадь отвала глинистых частиц по продольному сечению (м2)

Sм = Vм / Вг ; (3.7)

Sм = 0,5 ∙ hм ∙ Lм, (3.8)

где hм и Lм – соответственно высота и длина отвала глинистых частиц в пруде-отстойнике, м.

Lм = hм ∙ (1/ Iп + 1/i). (3.9)

Решая последние три уравнения, определяют длину и высоту отвала глинистых частиц в пруде-отстойнике на конец эго эксплуатации.

Минимальная длина пруда-отстойника на конец его эксплуатации (м)

, (3.10)

где hmin - минимальная глубина отстойника на конец его эксплуатации, м (hmin =(10...15)Нс); Нс - высота сливаемого слоя на пороге водослива (Нс = 0,1...0,15 м), м.

Предельная скорость осаждения грунтовых частиц в пруде-отстойнике (при скорости осаждения более предельной – грунтовые частицы полностью складируются в пруде-отстойнике, при скорости осаждения меньше предельной – грунтовые частицы попадают в водослив или водозаборное устройство насосной станции).

ωст = λз ∙ υо ∙ hmin / Lп, м/с, (3.11)

где з - коэффициент запаса, учитывающий несовершенство процесса осаждения частиц вследствие отсутствия полного покоя и наличия стесненных условий з=1,5...3,6, большее значение принимается при наличии большого количества тонкодисперсных грунтовых частиц (прил. 1.2); υ0 - скорость течения воды в отстойнике, м/с.

υ0 = Qс / S , (3.12)

где Qс – количество воды, поступающей на карту намыва гидроотвала, м3/с; S - площадь живого сечения потока воды в отстойнике, м2.

S = Вг ∙hmin. (3.13)

Используя данные таблицы 3.2, определяют геометрическую крупность грунтовых частиц предельного размера, а по данным гранулометрического состава разрабатываемых грунтов (приложения 1.1 и 1.2) – определяют суммарный выход фракций менее предельного размера (b, %).

Например.

ωст = 0,0000065 м/с или 0,0065 мм/с.

Из таблицы 3.2 геометрическая крупность составит 3,5 мкм или 0,0035 мм. По данным гранулометрического состава разрабатываемых грунтов фракций менее -0,1 мм составляет 10 %, а менее -0,005 мм (глинистые частицы) – 2 %. Используя прямую пропорцию b=1,4 %.

Таблица 3.2

Скорость осаждения грунтовых частиц в отстойнике

в естественных условиях

Геометрическая крупность грунтовых частиц (d), мкм

Скорость осаждения грунтовых частиц, мм/с

1

0,0007

2

0,001

3

0,003

4

0,01

5

0,015

10

0,07

20

0,23

Затем вычисляют концентрацию глинистых частиц в воде на конец эксплуатации пруда-отстойника

Сф = 10 ∙ Vп ∙ ρт ∙ b / V0 , г/л, (3.14)

где ρт - плотность самых мелких фракций, т/м3 (приложение 1.1); V0 – объем воды в отстойнике, м3.

В первом приближении

V0 = Вг ∙ hmin ∙ Lп . (3.15)

Если Сф < Сн н - предельное содержание глинистых частиц в технологической воде на конец эксплуатации пруда-отстойника, приведенное в приложении 1.2) качество осветления воды в пруде-отстойнике соответствует необходимым требованиям.

Если Сф > Сн принимают соответствующее решение по снижению концентрации глинистых частиц в воде (например, применение реагента).

В данном случае производят перерасчет величины ст, так как для ускорения процесса выпадения взвеси необходимо применять специальные методы, обеспечивающие интенсификацию осаждения тонкодисперсных грунтовых частиц, например, применение реагентов (коагулянты или флокулянты).

ст = ст / kк , (3.16)

kк – коэффициент, учитывающий применение искусственного взвесеподавления глинистых частиц с применением реагента (первоначально принимается равным единице).

Величина kк может быть определена по следующей эмпирической формуле

kк = 0,0678·q – 0,1905·d – 0,002·q2 +0,001·d2 +5,4509, (3.17)

где q – расход реагента, мг/л (от 20 до 200 мг/л); d – крупность осаждаемых фракций, мкм.

Первоначально принимают минимальное значение расхода реагента и постепенно его увеличивают для достижения условия Сф < Сн .

Перерасчет величины b производят в соответствии с методикой, описанной выше.

Определение необходимой общей длины, занимаемой гидроотвалом и прудом-отстойником (м) при их раздельном размещении

Lоб = Lн + Lп , (3.18)

где Lн – длина надводной части гидроотвала, м.

Lн = 1/ Iн, м. (3.19)

Определение площади земельного отвода, занятого прудом-отстойником и гидроотвалом (м2)

Sзо = Lоб ∙ Вг . (3.20)