Проектирование тонкослойных отстойников

В последнее время все шире на водоочистных станциях применяется новая конструкция отстойников – тонкослойные [7]. Их разделительная способность во много раз выше разделительной способности горизонтальных, вертикальных и радиальных отстойников, а габариты во много раз меньше и исчисляются несколькими метрами. Это позволяет размещать тонкослойные отстойники в закрытых помещениях, что в свою очередь повышает эффект отстаивания, так как процессы осаждения взвеси протекают при более высоких и стабильных температурах. На рис. 4.11., 4.12. приведена схема водоочистной установки, в состав которой входит тонкослойный отстойник.

Рис. 4.11. Вертикальный отстойник, оборудованный тонкослойными блоками

1 - отвод осветленной воды; 2 - подача исходной воды; 3 - камера хлопьеобразования; 4 - наклонные тонкослойные блоки; 5 - зона распределения воды; 6 - зона накопле­ния осадка; 7 - удаление осадка.

Рис. 4.12. Горизонтальный отстойник, оборудованный тонкослойными блоками

1 - подача исходной воды; 2 - камера хлопьеобразования; 3 - тонкослойные блоки; 4 - сборные желоба; 5 - канал сбора осветленной воды; 6 - отвод осветленной воды; 7 - зона распределения воды; 8 - зона накопления осадка; 9 - удаление осадка

При движении воды через отстойник взвесь, проходя через ячейки, ограниченные наклонными плоскостями (полками), оседает на эти плоскости, сползает вниз и попадает в коническую часть камеры хлопьеобразавания. Для определения размеров тонкослойного отстойника, в котором осуществляется осветление коагулированной воды, сначала определяется концентрация взвешенных в этой воде веществ по формуле:

³, (4.42.)

где М – мутность исходной воды, г/м³;

К – коэффициент коагулянта, принимаемый для сернокислого алюминия – 0,5, для хлорного железа – 0,7;

Dк – доза извести, г/м³;

Ц – цветность исходной воды, град ПКШ;

Ви – количество нерастворимых веществ, вводимых в воду при подщелачивании известью,

, г/м³, (4.43.)

где D_и – доза извести по CaO, г/м³;

К_и – долевое содержание CaO в извести (см. табл. 3.6.).

По концентрации взвешенных веществ в воде принимается скорость движения воды через тонкослойный отстойник по табл. 4.5.

Таблица 4.5.

Рекомендуемые значения скорости движения воды через тонкослойные отстойники

Концентрация взвеси, С, г/м3	Характеристика суспензии	Скорость движения воды, V,см/с
До 50	слабо концентрированная	1,5
50 - 500	средняя концентрация	1,7
500 - 5000	высокая концентрация	2,0
Более 5000	весьма высокая концентрация	2,5

Отношение ширины ячейки (В) к ее высоте (h) принимается равным 40. Высота ячейки (h) должна находиться в пределах 2,5 – 5,0 см.

Предельная нагрузка на ячейку определяется по формуле:

q = V B h, (4.44.)

Общее количество ячеек:

n , шт., (4.45.)

где Q – расчетная производительность отстойника, м³/с;

q - предельная нагрузка на ячейку, см³/с

Длина зоны отстаивания тонкослойного отстойника определяется по формуле:

, см, (4.46.)

где Т – продолжительность отстаивания, с.

, с, (4.47.)

где И – средняя гидравлическая крупность частиц, задерживаемых в отстойнике, принимается 0,03 – 0,05 см/с;

α – угол наклона ячейки; α ≤ 55^о.

Для приближенных расчетов, если известно требуемое количество взвеси, выпавшей в отстойнике, рекомендуется пользоваться графиком, приведенным на рис. 4.13.

Рис. 4.13. График зависимости удаления взвеси (в %) в тонкослойном отстойнике от его длины L и глубины зоны осаждения h.