5.2. Песколовки

Присутствие песка в сточных водах способствует преждевременному изнашиванию подвижных частей механизмов, вызывает засорение приямков отстойников, трубопроводов и насосов. Поэтому нерастворенные примеси, в основном минерального происхождения, подлежат самостоятельному удалению в песколовках.

Принимаем минимально допустимое количество отделений песколовки – два. По конструкции песколовки будут горизонтальными аэрируемыми.

Площадь живого сечения отделения песколовки

(5.5)

где Q_MAX.CEK – максимальный расход сточных вод, м³/с; V – скорость движения воды в песколовке (примем V = 0,1 м/с); n – число отделений.

Примем отношение ширины песколовки к её глубине В:Н = 1,5. Тогда:

Длина песколовки определяется по формуле

(5.6)

где L_S – длина песколовки, м; 1000 – переводной коэффициент; K_S – коэффициент принимаемый при В : Н = 1,5 и гидравлической крупности U₀ = 18,7 мм/с, равным 2,08 [11, 12]; Н_S – расчетная глубина песколовки, м (для аэрируемой песколовки принимается равной половине общей глубины); V_S – скорость движения сточных вод равна 0,1 м/с; U₀ – гидравлическая крупность песка, мм/с, принимается при среднем диаметре задерживаемых частиц песка 0,2 мм равной U₀ = 18,7 мм/с.

.

В песколовке устанавливаются аэраторы из дырчатых труб на глубину 0,7H_S вдоль одной из продольных стен над лотком для сбора песка. Интенсивность аэрации 5 м³/(м²ч). Поперечный уклон дна к песковому лотку 0,3. Для поддержания постоянной скорости движения сточных вод на выходе из песколовки устраивается водослив с широким порогом.

Удаление задержанного песка из песколовки производится гидромеханическим способом с транспортированием песка к приямку и последующему отводу за пределы песколовок гидроэлеваторами.

Расход производственной воды q_H, м³/с, при гидромеханическом удалении песка (гидросмывом с помощью трубопровода со спрысками, укладываемого в песковой лоток) необходимо определять по формуле

(5.7)

где V_h – восходящая скорость смывной воды в лотке, принимаемая равной 0,0065 м/с; l_SC – длина пескового лотка, равная длине песколовки за вычетом длины пескового приямка (1,5 м), м; b_SC – ширина пескового лотка, равная 0,5 м.

.

Количество песка, задерживаемого в песколовках, для бытовых сточных вод принимается 0,02 дм³/(чел^.сут), влажность песка 60 %, объемная масса 1,5 т/м³. Определим суточный объем осадка:

Объем пескового приямка следует принять не более двухсуточного объёма выпадающего осадка, то есть не более 6 м³, угол наклона стенки наклона к горизонту – не менее 60⁰.

5.3. Первичные отстойники

Перед подачей сточных вод на сооружения биологической очистки концентрацию в них взвешенных веществ необходимо снизить как минимум до 150 мг/дм³. Для этого будем применять радиальные отстойники.

Определим необходимую эффективность очистки сточных вод от взвешенных веществ:

(5.10)

Примем эффект отстаивания 60 %.

Расчет отстойников производится по кинетике выпадения взвешенных веществ с учетом необходимого эффекта осветления. Расчетное значение гидравлической крупности определяем по кривым кинетики отстаивания Э = f(t), полученным экспериментально, с приведением полученной в лабораторных условиях величины и высоте слоя, равной глубине проточной части отстойника, по формуле:

(5.11)

где U₀ – гидравлическая крупность, мм/с; H_SET – глубина проточной части в отстойнике, м; K_SET – коэффициент использования объёма проточной части отстойника K_SET = 0,45 [11, 12]; t_SET – продолжительность времени отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная из таблицы при h₁ = 500 мм (t_SET = 3492 с); n₂ – коэффициент, зависящий от агломерации смеси в процессе осаждения n₂ = 0,26 [12].

Глубина проточной части находится по формуле

,

где h_н.сл – высота нейтрального слоя. Принимается для первичных отстойников на 0,3 м выше днища (на выходе из отстойника).

Предположив, что на станции водоотведения можно запроектировать радиальные отстойники с диаметром 18, 24 или 30 м, глубина которых составляет по 3,4 м, рассчитаем глубину проточной части.

H_SET = 3,4 – 0,3 = 3,1 м.

При глубине проточной части отстойника, равной 3,1 м, получаем:

Примем одну секцию отстойников, содержащую 4 сооружения. Тогда необходимая производительность одного отстойника будет равна:

(5.12)