4 Сооружения механической очистки
Сооружения механической очистки предназначены для выделения из сточной жидкости взвешенных (≈60%) и органических веществ (≈15 20%).
Сооружения механической очистки располагаются в технологической последовательности, обеспечивающей извлечение вначале наиболее крупных загрязнений на решетках и ситах, затем взвеси минерального происхождения (песка) в песколовках и гидроциклонах, основной массы более мелкой взвеси в отстойниках.
4.1 Расчет решеток
Решетки обязательно устанавливают после приемной камеры перед очистными сооружениями КОС.
К проектированию принимается неподвижная наклонная решетка с механизированными граблями (если количество улавливаемых загрязнений составляет более 0,1 м3/сут). Расчетная схема решетки представлена на рисунке 2.
Исходные данные для расчета решоток:
- расчет выполняется для одной решетки;
- максимальный
расчетный расход
,
м3/с
(из таблицы
4);
- принимаем решетку с шириной прозоров b = 16 мм, со стержнями прямо-
угольной формы;
- число рабочих и резервных решеток принимаем np = 2 шт., през = 1 шт (так
как
=54924
м3/сут).
- скорость движения сточных вод в прозорах решетки при максимальном
притоке принимается 1,0 м/с;
- угол наклона решетки принимаем = 60º.
Так как число рабочих решеток np = 2 шт и резервных решеток през = 1 шт, значит подводящих каналов будет 3 шт, но постоянно использоваться будут только 2 канала. Все подводящие каналы будут иметь идентичные параметры, поэтому в таблице 8 приведены расчетные параметры одного подводящего канала.
Таблица 8. Расчетные параметры подводящего канала.
Расчетные расходы,
|
Скорость,
|
Ширина,
|
Глубина потока,
|
Наполнение,
|
Уклон канала,
|
0,52 |
1 |
0,4 |
0,8 |
2 |
0,02 |
Подбор типовой решетки осуществляется по общему числу прозоров nпр, шт., и ширине Вр, мм.
Число прозоров решетки nпр, шт., определяется по формуле:
;
где 
– максимальный расчетный расход сточных
вод, 1,04 м3/с;
b – ширина прозоров решетки, 0,016 м;
h1 – глубина потока перед решеткой, 0,8 м;
Vрасч – средняя скорость потока в прозорах решетки, 1,0 м/с;
k3 – коэффициент. Учитывающий стеснение потока сточных вод в про-
зорах решетки, 1,05.
Общая ширина
решетки
,
м,
определяется по формуле:
;
где S – толщина стержней решетки, 0,006 м;
п – число прозоров, 86 шт.
По принятому числу рабочих решеток np = 2 шт, определяется ширина одной решетки:
;
Зная ширину решетки
и глубину потока определяем площадь
живого сечения потока,
:
;
Принимаем две
рабочие механизированные решетки марки
РМУ-1 размером 1000
1000
и одну резервную решетку такого же типа,
со следующими характеристиками:
- число прозоров равно 39 шт;
- толщина стержня равна 6 мм;
- масса решетки 965 кг.
Теперь, зная
характеристики решетки (
),
нам необходимо уточнить принятую нами
глубину потока,
:
;
Правильность подбора решетки проверяется:
- по фактической
скорости
,
м/с,
которая должна быть в пределах 0,8-1,0
м/с;
- должно соблюдаться соотношение: FПР ≥ 1,2 F1 (при механизированной
очистке;
где 
- площадь прозоров решетки, м2;
- площадь живого сечения подводящего
канала, м2.
Так как мы приняли
две рабочие решетки, то расход сточных
проходящих через каждую решетку будет
равен:
,
то есть 0,39 м3/с.
Тогда фактическая скорость движения
воды в каждой решетке бут равна:
;
Так как фактическая скорость движения воды равна 1 м/с, и это значение находится в пределах 0,8-1,0 м/с, то можно сделать вывод, что данный расчет выполнен верно.
Определяем площадь прозоров решетки:
;
Определяем площадь живого сечения подводящего канала:
;
где 
- ширина подводящего канала, принятая
конструктивно, 0,4 м.
Так как
,
и
<
(FПР
≥ 1,2 F1),
то можно сделать вывод, что данный расчет
выполнен верно и решетка подобрана
правильно.
Потери напора на
решетке,
,
вычисляются по формуле:
;
где k – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора вследствие
засорения решетки, принимается равным 3.
- коэффициент сопротивления решетки, зависящий от формы ее
стержней и вычисляется по формуле:
;
где 
- коэффициент формы стержней решетки,
равный 2,42 для прямо-
угольной формы стержней.
Определяем скорость
потока в канале перед решеткой,
,
которая должна быть в пределах 0,6 – 0,8
м/с:
;
Значение скорости потока в канале перед решеткой равное 0,67 м/с - попадает в интервал 0,6 – 0,8 м/с, следовательно, расчет выполнен верно.
Определяем потери напора в решетке, :
;
Для предотвращения образования подпора перед решеткой и исключения заиливания подводящего канала рекомендуется его дно за решеткой понижать на величину .
Определение размеров канала для установки типовой решетки.
Общая длина канала L, м включает:
где 
- длина расширения канала для предотвращения
образования вихре-
вого потока перед решеткой, м;
- длина уширенной части канала в месте
установки решетки, м;
- длина сужающейся части канала за
решеткой, м,
принимается 0,5
.
Для предупреждения
образования вихревого потока канал
перед решеткой плавно уширяют путем
изменения направления стенок на угол
.
Если ширина канала
,
общая ширина решетки
,
то длина расширения канала перед решеткой
,
м
определяется по формуле:
или
;
Так как
,
то
или
.
Длина уширенной части канала в месте установки решетки, l, м, определяется по формуле:
где Н –строительная высота решетки, м, которая определяется по формуле:
или
;
где 
- строительная высота, 0,3 м.
Определяем длину уширенной части канала в месте установки решетки l, м:
или
;
Тогда общая длина канала L, м составит:
или
;
Количество загрязнений, снимаемых с решетки, зависит от вида сточных вод и ширины прозоров решетки, а также от способа ее очистки.
Объем снимаемых
с решеток отбросов,
,
вычисляется по формуле:
;
где 
- удельное количество отбросов, л/год.чел.,
принимается при ширине
прозоров b = 16 мм - 8 л/год.чел.;
- приведенное число жителей по взвешенным веществам, чел.
Вес снимаемых
отбросов,
,
при объемном весе загрязнений 750 кг/м3
и влажности 80 %,
составляет:
;
Задержанные на решетках отбросы после обеззараживания вывозятся на свалку ТБО.