Решетки

8.1.1. Решетки

Содержащиеся в сточных водах бумага, тряпье, мочала и другие крупные и волокнистые материалы осложняют работу очистных сооружений. Поэтому важной и обязательной мерой очистки и подготовки воды для последующей очистки является удаление из сточных вод крупных загрязнений. Для этого в составе очистных сооружений предусматривают решетки. Они выполняются из ряда металлических стержней, расположенных параллельно друг другу и создающих плоскость с прозорами, через которую процеживается вода. Стержни решетки закрепляются в специальной раме,

обеспечивающей жесткость всей решетки и фиксацию расстояния между стержнями.

Решетки устанавливаются в уширенных каналах, называемых камерами. Движение воды через решетки происходит самотеком.

Если на решетке задерживается загрязнений более 0,1м³/сут, то удаление их с решетки и подъем из воды механизируются. Уловленные загрязнения подвергаются дроблению на специальных дробилках.

На производительность станции Q_сут = 20528,6м³/сут принимаем решетки марки РМВ 600/800 с размерами камеры 600х800мм в количестве одной рабочей и одной резервной.

Техническая характеристика решетки марки РМВ 600/800

Производительность:

·     по воде в тыс. м³/сут 17 - 23

·     по отбросам в т/сут 1,3

Ширина прозоров в мм  16

Площадь прохода в м² - 0,2

Потери напора в решетке определяются по формуле:

h = j ,

где j – коэффициент местного сопротивления решетки;

Р  – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора

вследствие засорения решетки и равный 3;

v – скорость в прозорах решетки, v = 1 м/с;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81м/с²;

Коэффициент местного сопротивления решетки определяется по формуле:

j = b a ,

где  a - угол наклона решетки к горизонту, a = 90, sin a = 1;

 b - коэффициент, зависящий от формы стержней, b = 1,83 для

прямоугольных стержней с закругленной лобовой частью;

s – толщина стержней, s = 8мм;

j= = 0,726;

h = 0,726 * 3 = 0,07м.

Объем улавливаемых загрязнений

V_сут = ,

где N_ж – число жителей, N_ж = 44585чел;

N_уд – удельное количество отбросов, снимаемых с решеток,

имеющих

ширину прозоров b = 16мм, N_уд = 8л/год на человека;

V_сут = = 0,98м³/сут.

Так как количество отбросов, задерживаемых на решетке, более 0,1м³/сут, то предусматриваем механизированную очистку решеток.

При плотности загрязнений р = 750кг/м³ масса загрязнений составляет:

М = 0,98 750 = 735кг/сут = 30,6кг/ч.

Для измельчения отбросов решетка оборудуется молотковой дробилкой марки Д3 производительностью 300-600кг/ч.

8.1.2. Песколовки.

В сточных водах содержится значительное количество нерастворенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.). При совместном выделении минеральных и органических примесей в отстойниках затрудняется удаление осадка и уменьшается его текучесть. При этом могут происходить разделение осадка на тяжелую (песок с большим удельным весом) и легкую (органическую с небольшим удельным весом) части и накопление песка в отстойниках. Для удаления такого осадка требуются усиленные скребки. Осадок, содержащий песок, плохо транспортируется по трубопроводам, особенно самотечным. Песок накапливается в метантенках, выводя из работы полезные объемы. предназначенные для сбраживания органических осадков. Поэтому в составе очистных сооружений за решетками проектируются специальные сооружения, называемые песколовками. Они предназначены для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.) Выделение песка в них происходит под действием силы тяжести.

Число песколовок или отделений должно быть не менее двух. все они должны быть рабочими. Если для удаления осадка применяются скребковые механизмы, то желательно предусматривать резервную песколовку или отделение.

При объеме улавливаемого осадка до 0,1 м³ / сут допускается удалять осадок вручную. При большом объеме осадка выгрузка его должна механизироваться. В целях исключения загнивания осадка выгрузку его следует производить не реже 1 раза в 2 суток. Обычно выгрузку осадка производят 1 раз в смену.

Горизонтальные песколовки представляют собой удлиненные в плане сооружения с прямоугольным поперечным сечением. Другими важнейшими элементами песколовок являются: входная часть песколовки, представляющая собой канал, ширина которого равна ширине самой песколовки; выходная часть представляющая собой канал, ширина которого сужена от ширины песколовки до ширины отводящего канала; букер для сбора осадка, обычно располагаемый в начале песколовки под днищем. Возможно устройство бункера и над песколовкой.

Песколовки имеют следующее оборудование: механизм для перемещения осадка в бункер, гидроэлеватор для удаления осадка из песколовки и транспорта его к месту обезвоживания или другой обработки.

Длину песколовки вычисляют по формуле

L_s = ,

где K_s – коэффициент, учитывающий влияние турбулентности и

других факторов на работу песколовок, принимаемый по

табл.27 /1/, К_s = 1,7;

H_s – расчетная глубина песколовки, Н_s = 0,5м;

 V_s –скорость движения сточных вод, принимаемая по табл.28/1/,

V_s = 0,3м/с;

 U₀ – гидравлическая крупность песка, принимаемая в

зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц

песка, U₀ = 18,7мм/с;

L_s = = 13,6м

Принимаем длину песколовки L_s = 14м.

Ширину песколовки определяем по формуле

B_s = ,

 

где n – число отделений песколовки, n = 2;

q – максимальный расход сточных вод, q = 0,347м³/с;

B_s = = 1,16м

Принимаем B_s = 1,2м.

Проверим время пребывания сточной воды в песколовке

t = =  = 47с.

Время пребывания сточной жидкости в песколовке должно находиться в пределах 30 – 60с.

Объем осадочной части песколовки определяется по формуле

W_oc = ,

где Т – число суток между двумя чистками, Т = 1сут;

р – норма осаждения песка на одного человека, р=0,02л/сут чел;

N – приведеное число жителей по взвешенным веществам,

N = 71147чел;

W_ос = = 1,42м³

Так как количество осадка более 0,5 м³/сут, то удаление осадка происходит при помощи гидроэлеватора.

 Первичные отстойники располагаются в технологической схеме непосредственно за песколовками и предназначаются для выделения взвешенных веществ из сточной воды, что при достигаемом эффекте осветления 40-60% приводит также к снижению величины БПК в осветленной сточной воде на 20-40% исходного значения.

Во избежание повышенного прироста избыточного активного ила в аэротенках остаточная концентрация взвешенных веществ в осветленной сточной воде после первичных отстойников не должна превышать 100-150 мг / л.

Горизонтальные отстойники представляют собой прямоугольные в плане резервуары, разделенные продольными перегородками на несколько отделений, в которых поток осветляемой воды, распределяемый по ширине сооружения с помощью лотка с впускными отверстиями, движется горизонтально в направлении водослива сборного канала, расположенного с противоположного торца отстойника.

Выпадающий по длине отстойника осадок перемещается скребком в расположенные на входе в сооружение иловые приямки, откуда под гидростатическим напором выгружается в самотечный трубопровод с последующим его отводом на перекачивающую насосную станцию. Всплывающие нефтемасляные и жировые вещества собираются в конце сооружений в жиросборный лоток, из которого также самотеком отводятся на перекачку.

Достоинствами горизонтальных отстойников являются их относительно высокий коэффициент использования объема и достигаемый эффект осветления воды по взвешенным веществам – 50- 60%; возможность их компактного расположения и блокирования с аэротенками.

Расчет горизонтального отстойника

Расчет состоит в определении размеров рабочей части отстойника

Расчет производим по необходимому эффекту осветления:

Э = ,

где С_см^вв – содержание взвешенных веществ в сточных водах, поступающих в отстойник, С_см^вв = 230мг,л;

150 – содержание взвешенных веществ в сточной воде после

первичных отстойников, мг/л;

Э = (230 – 150) 100%/230 = 35%

Ширину отстойника определяем по формуле

B_set =,

где q_max – максимально секундный расход сточных вод,

q_max = 0,347м³/с;

n – количество секций отстойника, n = 4шт;

H_set – рабочая глубина отстойной части, H_set =2,5м;

V_w – скорость рабочего потока, принимаем V_w = 0,006м/с;

B_set = = 5,8м

Ширина рабочей части должна быть в пределах

B_set = 2H_set – 5H_set  = (5 – 12,5)м, (табл. 31 /1/).

Принимаем B_set = 6м.

Уточним скорость потока:

V_w = = = 0,0058м/с.

Скорость должна находиться в пределах 0,005 – 0,01м/с, (табл. 31 /1/).

Определяем длину отстойника по формуле

L = ,

где K_set – коэффициент использования объема проточной части

отстойника, K_set = 0,5 (табл. 31 /1/);

V_tb – вертикальная турбулентная составляющая, определяемая

в зависимости от скорости по табл. 32 /1/,

V_tb=0,0000008м/с;

U₀ – гидравлическая крупность взвешенных частиц, м/с;

Гидравлическая крупность определяется по формуле

U₀ = ,

где t_{set –}  продолжительность отстаивания, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h₁ = 0,5м; t_set = 1155c (табл.30 /1/);

n₂ – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в

процессе осаждения, n₂ = 0,17 (черт.2 /1/);

U₀ = 1000 0,5 2,5/(1155(0,5 2,5/0,5)^0,17 = 0,93мм/с.

L = 0,0058 2,5/(0,5(0,00093 – 0,0000008) = 33,4м.

Принимаем L = 33м.

8.2. Сооружения для биологической очистки сточных вод.