Расчет песколовок

1.2  Расчет песколовок

Песколовки предназначены для задержания песка и других минеральных примесей крупностью свыше 0,2-0,25 мм, содержащихся в сточной воде. Применяются на очистных сооружениях производительностью 100м³ /сут и более. Число песколовок или отделений следует принимать не менее двух, причем все песколовки или отделения должны быть рабочими. На очистных сооружениях малой производительности применяют горизонтальные песколовки, горизонтальные с круговым движением воды и тангенциальные песколовки. Принцип работы песколовки основан на том, что поток сточной воды замедляется, тяжелый песок оседает, а мягкая органическая примесь поступает в отстойник.

Расчет горизонтальных песколовок

Рис 2. Схема горизонтальной песколовки.

а) продольный разрез; б) поперечный разрез

При расчете горизонтальных и аэрируемых песколовок следуют определять их длину L_s, м, по формуле

где K_s — коэффициент, принимаемый по табл. 27 СНиПа 2.04.03-85;

H_s — расчетная глубина песколовки, м, принимаемая для аэрируемых песколовок равной половине общей глубины;

v_s — скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 28 СНиПа 2.04.03-85;

u₀ — гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка.

K_s=1,55, при диаметре задерживаемых частиц 0,23 мм

u₀=22 мм/с

Скорость движения воды при максимальном притоке v_s=0,3 м/с

H_s=0,5 м

= 10,56 м

Для горизонтальных песколовок — продолжительность протекания сточных вод при максимальном притоке не менее 30 с.

Площадь живого сечения

ω =Q/υ

ω=0,05/0,3=0,17 м²

Количество песка, задерживаемого в песколовках, для бытовых сточных вод надлежит принимать 0,02 л/чел×сут, влажность песка 60%, объемный вес 1,5 т/м³. Объем пескового приемка следует принимать не более двухсуточного объема выпадающего песка, угол наклона стенок приямка к горизонту — не менее 60°.

Исходя из того, что численность населения составляет 4546 человек, находим количество песка, задерживаемого в песколовках. V= N_чел×0,02

V=4546×0,02 = 90,92л/сут =0,091 м³/сут

Плотность песка принимаем равную П=1,5 т/м³

Отсюда масса, задерживаемого песка m =П×V

M=1500×0,091 =136,5 кг/сут

Рассчитываем количество поступивших в песколовку взвешенных веществ за сутки для этого

Q_сут × К’_взв =4211,3×170=715921 г/сут=715,9 кг/сут

Количество песка незаржавшегося в песколовке равно

715,9 -136,5 =579,4кг/сут

Концентрация взвешенных веществ на выходе К”_взв

К”_взв=×1000=137,6 г/м³.

Отношение ширины к глубине отделения — В:Н = 1

Отсюда Ширина отделения равна 0,5 м, так как глубина Н=0,5

Площадь песколовки S=10,56 м²

Для поддержания в горизонтальных песколовках постоянной скорости движения сточных вод на выходе из песколовки надлежит предусматривать водослив с широким порогом.

Расчет аэрируемых песколовок

Рис 3. Схема аэрируемой песколовки.

Для разделения механических загрязнений по фракционному составу или по плотности применяют аэрируемые песколовки (рис.), в состав которых входят входная труба -1, воздуховод- 2, воздухораспределители- 3, выходная труба- 4, шламосборник -5 с отверстием- 6 для удаления шлама. Крупные фракции осаждаются,как и в горизонтальных песколовках. Мелкие же частицы, обволакиваясь пузырьками воздуха, всплывают наверх и с помощью скребковых механизмов удаляются с поверхности.

Для аэрируемых песколовок:

интенсивность аэрациии — 3—5 м³/(м² × ч);

поперечный уклон дна к песковому лотку — 0,2—0,4;

впуск воды — совпадающий с направлением вращения воды в песколовке, выпуск — затопленный;

отношение ширины к глубине отделения — В:Н = 1:1,5;

Расчет ведем по аналогии с расчетом горизонтальных песколовок

K_s=2,08 при диаметре задерживаемых частиц 0,23 мм

u₀=22 мм/с

Скорость движения воды при максимальном притоке v_s=0,1 м/с

H_s- расчетная глубина песколовки,принимаемая 0,8м

=3,78 м

Площадь живого сечения ω =Q/υ

ω=0,05/0,1=0,5 м²

Количество песка, задерживаемого в песколовках, для бытовых сточных вод надлежит принимать 0,03 л/чел×сут.

Объем задерживаемого песка:

W=4546×0,03 = 136,38 л/сут =0,14 м³/сут

Масса задерживаемого песка:

M=1500×0,14=210 кг/сут

Рассчитываем количество поступивших в песколовку взвешенных веществ за сутки для этого

Q_сут × К’_взв =4211,3×170=715921 г/сут=715,9 кг/сут

Количество песка не задержавшегося в песколовке равно

715,9 -210=505,9 кг/сут

Концентрация взвешенных веществ на выходе К”_взв

К”_взв=×1000=120,1 г/м³.

Отношение ширины к глубине отделения — В:Н = 1:1,5

Отсюда ширина отделения равна 0,53 м, так как глубина Н=0,8

Интенсивность аэрациии — 3—5 м³/(м² × ч);

Для данной песколовки расход воздуха Q 2,36 ×3= 7,08 м³/ ч

Таблица 1. Сравнение песколовок

Параметры	Аэрируемая песколовка	Горизонтальная песколовка
Ширина, м	0,53	1
Глубина, м	0,8	0,5
Площадь,м2	2,03	10,56
Длинна, м	3,78	10,56
К”взв г/м3	120,1	137,6

Из представленной таблицы 1 очевидно, что аэрируемая песколовка более компактна по объёму и в сравнении с горизонтальной, качественне очищает поступающие сточные воды. Но при установке аэрируемой песколовки необходимо учитывать, что для её функционирования потребуется постройка воздуходувной насосной станции. С экономической точки зрения горизонтальная песколовка более выгоднее. Она так же проста в эксплуатации. Учитывая что концентрации взвешенных веществ на выходе из песколовок не сильно отличаются, то предпочтем более экономичный вариант.