5.2 Расчет песколовок.

Песколовки предусматриваются в технологических схемах при производительности более 100 м³/сут и предназначены для выделения из сточных вод песка и других минеральных нерастворенных загрязнений.

Тип песколовки выбирается в зависимости от производительности очистных сооружений, схемы очистки и обработки осадков, характеристик взвешенных веществ и компоновочных решений ОС. Наибольшее распространение получили горизонтальные песколовки, которые применяются при производительности более 10000 м³/сут. Конструктивной разновидностью таких песколовок являются горизонтальные песколовки с круговым движением воды. Их применение рекомендуется для ОС с производительностью до 70000 м³/сут.

Схема горизонтальной песколовки с круговым движением воды представлена на рисунке 3. Это круглые в плане, с конической нижней частью, ж/б резервуары устанавливаются на открытом воздухе и обсыпаются землей.

Расчет подводящих каналов, В_к⁰, В_к, h⁰, h, м, подробно изложен в разделе по подбору решеток и выполняется в табличной форме (см. таблицу 12).

Исходные данные для расчета песколовок любого типа приведены в таблицах 27 и 28 [2].

Число песколовок (отделений), n, шт, следует принимать не менее двух, причем все рабочие (п.6.2.6. [2]).

Песколовки рассчитываются на пропуск максимального расчетного расхода, Q_max^P, м³/сут. и проверяются на пропуск Q_min^P, м³/сут.

Расчет песколовок заключается в определении размеров проточной и осадочной частей песколовки, в подборе типовой песколовки и расчете водослива.

Для горизонтальной песколовки с круговым движение воды проточной частью является периферийных круговой лоток с щелевым коническим днищем.

Расчеты горизонтальных песколовок с плоским дном и с круговым движением воды аналогичны. Расчет выполняется для одной песколовки, не зависимо от принятого их количества.

Расчет проточного лотка:

- площадь живого сечения лотка , м², определяется по формуле:

, (5.11)

V - скорость движения сточных вод, м/с, принимается по (2) и для горизонтальных песколовок составляет 0,15< V< 0,30 м³/с;

q_max^P - максимальный расчетный приток сточных вод к песколовке, м³/с.

- ширина лотка b, м принимается 0,6 (0,5-1,5) м, тогда глубину лотка h = h_p + h₂, м можно определить из выражения:

,

h_p - глубина проточной части песколовки, м, которая должна находиться в пределах

H_k<h_p<1,2

и определяется по формуле:

H_k - глубина канала, подводящего сточную жидкость к одной песколовки, м;

h₂ - высота конической части проточного лотка, м, вычисляется

,

50⁰ - угол конусности лотка;

- длина проточного канала L, м, определяется по формуле 17(2):

, (5.12)

К - коэффициент принимается по таблице 27 [2], в зависимости от типа песколовки;

u₀ - гидравлическая крупность песка, мм/с, зависящая от диаметра частиц, задерживаемых в песколовке загрязнений, (таблица 28 [2]).

Фактическая задерживающая способность песколовки должна удовлетворять условию (таблица 28 [2]):

18,7 < u₀^ф < 24,2 мм/с

,

F – площадь зеркала проточной части песколовки, м².

Размеры песколовки:

- средний диаметр песколовки Д_ср, м

- наружный диаметр песколовки Д_н, м

- общая высота песколовки Н, м

, где

d – диаметр нижнего основания песколовок, равный 0,5-0,8 м;

h₁ – строительная высота, принимается в пределах 0,3-0,5 м.

Рисунок 3 - Расчетная схема горизонтальной песколовки с круговым движением воды: Н – высота песколовки; h_ц – высота цилиндрической части песколовки; h_к – высота конической части песколовки; h₁ – строительная высота песколовки; h_р – глубина осадочной части лотка; h₂ – высота конической части проточного лотка; h₃ – высота осадочной части (иловой) части песколовки.

1 песколовка; 2 проточный лоток; 3 осадочная часть песколовки; 4 подводящий лоток; 5 отводящий лоток; 6 подача сточной воды к песколовкам; 7 отводящий лоток от песколовок.

По расчетным величинам, необходимой пропускной способности по Приложению З подбирается типовая песколовка, выписываются ее технические характеристики, и выполняется проверочный расчет правильности подбора.

Проверочный расчет.

Фактическая максимальная скорость движения воды V_max^Ф, м/с, в песколовке должна быть не более 0,3 м/с (табл. 28 [2]):

,

где _УТ – площадь живого сечения проточного лотка, м², вычисленная по принятым (или вычисленным) размерам, определяется:

.

Фактическая минимальная скорость движения воды V_min^Ф, м/с, в песколовке должна быть не менее 0,15 м/с:

,

q_min^P – минимальный приток сточных вод к песколовке (табл. 6).

Фактическая продолжительность протока сточных вод t^Ф, с, в песколовке должна быть более 30 секунд (30-50 с) (п. 6.28 (2)):

 30 с.

Если все критерии выдержаны, то песколовка подобрана правильно.

Расчет осадочной части песколовки.

Объем задержанных загрязнений W, м³, вычисляется по формуле:

, (5.13)

Р – количество песка, задерживаемого в песколовках. Для бытовых сточных вод принимается 0,02 л/чел в сутки (п. 6.31[2]);

N_ПР – приведенное число жителей, вычисленное по взвешенным веществам, чел.;

t – продолжительность накопления осадка в песколовках, принимается в соответствии с п. 6.32 [2] не более двух суток.

Объем осадочной части песколовки W_ОС, м³, вычисляется:

, (5.14)

R_СР и r – средний радиус песколовки и радиус ее основания, м.

Объем осадочной части типовой песколовки W_ОС^ТП, м³, принятой к строительству, вычисляется аналогично, причем:

W_ОС^ТП  W_ОС