Проектирование водоочистной станции (стр. 2 из 6)
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= Nчел×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
Qсут × 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
Ks=2,08при диаметре задерживаемых частиц 0,23 мм
u0=22 мм/с
Скорость движения воды при максимальном притоке vs=0,1 м/с
Hs- расчетная глубина песколовки,принимаемая 0,8м
=3,78 мПлощадь 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
Qсут × 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.
1.3 Расчет отстойников
Отстойники - резервуары или бассейны для выделения из жидкости взвешенных примесей осаждением их под действием силы тяжести при пониженной скорости потока. Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей. которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность.
В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод отстаивание применяется или в целях предварительной их обработки перед очисткой на других, более сложных сооружениях, или как способ окончательной очистки, если по местным условиям требуется выделить из сточных вод только нерастворенные (осаждающиеся или всплывающие) примеси.
В зависимости от назначения отстойников в технологической схеме очистной станции они подразделяются на первичные и вторичные. Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными — отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку.Тип отстойника (вертикальный, радиальный, с вращающимся сборно- распределительным устройством, горизонтальный, двухъярусный и др.) необходимо выбирать с учетом принятой технологической схемы очистки сточных вод и обработки их осадка, производительности сооружений, очередности строительства, числа эксплуатируемых единиц, конфигурации и рельефа площадки, геологических условий, уровня грунтовых вод и т. п.
Горизонтальный отстойник
Рис. 4. Схема горизонтального отстойника
а) разрез; б) план;
1- подводящий лоток; 2 -распределительный лоток; 3- полупогружные доски; 4- сборный лоток; 5- отводной лоток; 6 - лоток для сбора и удаления плавающих веществ; 7 - трубопровод для удаления осадка.
Расчетное значение гидравлической крупности u0, мм/с, необходимо определять по кривым кинетики отстаивания Э = f(t), получаемым экспериментально, с приведением полученной в лабораторных условиях величины к высоте слоя, равной глубине проточной части отстойника, по формуле
где Hset — глубина проточной части в отстойнике, м; Hset=1,5м
Kset— коэффициент использования объема проточной части отстойника; Kset=0,5
tset — продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1; для городских сточных вод данную величину допускается принимать по табл. 30; tset=7200с.
n2 — показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по черт. 2 СНиПа 2.04.03-85, n2=0,34, h1=500мм.
=1,82 мм/сОпределяем длину Ls, м, по формуле
где Ks — коэффициент, принимаемый по табл. 27; Ks=0,5
Hs — расчетная глубина, м, Hs=1,5
vs— скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 28;
u0 — гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка
=11,5 м.Площадь живого сечения
ω =Q/υ
ω=0,05/0,007=7,14 м2
Определяем ширину
Вset= ω/Hs=7,14/1,5=4,76 м.
Количество осадка Qmud, м3/ч, выделяемого при отстаивании определем исходя из концентрации взвешенных веществ в поступающей воде Cen и концентрации взвешенных веществ в осветленной воде Cex:
где qw — расход сточных вод, м3/ч;
rmud — влажность осадка, %; rmud=95%
gmud— плотность осадка, г/см3. gmud=1,05 г/см3
=0,3 м3/чПринимая по внимание, что при проектировании очистных установок, как правило, применяются типовые или экспериментальные конструкции отстойных сооружений с известными геометрическими размерами, за расчетную величину следует принимать производительность одного отстойника qset, при которой обеспечивается заданный эффект очистки. После расчета qset исходя из общего расхода сточных вод определяется количество рабочих единиц отстойников N
N = 
Производительность одного отстойника qset, м3/ч, следует определять исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод по формуле
=272,8 м3/ч
N =175,5/272,8 =0,6
Из расчетов видно, что на очистных сооружения будет один первичный отстойник.
Радиальный отстойник
Широкое применение для очистки производственных сточных вод на больших заводах находят радиальные отстойники, обладающие высокой производительностью. На рис. представлена схема радиального отстойника. Подача шлама в шламосборник осуществляется вращающимся механическим скребком.