Выбор схемы очистки сточных вод
Содержание
1.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
.1
Определение расходов сточных вод
.2
Определение концентрации загрязнений в сточной воде перед очистными
сооружениями
.3
Требуемые показатели качества очищенных сточных вод
.
ВЫБОР СХЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
.1
Приемная камера
.2
Решетки
.
ПЕСКОЛОВКИ
.1
Горизонтальные песколовки с круговым движением воды
.2
Аэрируемые песколовки
.3
Гидромеханизированный сбор песка
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ
СПИСОК
очистка сточный вода песколовка
. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
.1 Определение расходов сточных вод
На территории города сточные воды поступают от
жилой застройки и от промышленных предприятий.
В табл. 1.1 приведены нормы водоотведения в
зависимости от степени благоустройства зданий жилищного фонда.
Таблица 1.1
Значения среднесуточной нормы водоотведения в
зависимости от благоустройства зданий
Степень
благоустройства зданий
|
Удельное
водоотведение, л/(чел.×сут)
|
Здания,
оборудованные водопроводом и канализацией, без ванн
|
125-160
|
Жилые
здания, оборудованные водопроводом, канализацией, ванными и местными
водонагревателями
|
160-230
|
Жилые
здания, оборудованные водопроводом и канализацией, с централизованными
горячим водоснабжением
|
230-350
|
Порядок определения расходов сточных вод
приведен в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Порядок расчета расходов сточных вод
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Среднесуточный
расход хозяйственно-бытовых сточных вод
|
|
Количество
жителей, чел.
|
|
Удельное
водоотведение, л/(чел.×сут)
|
принимается
по табл. 1.1
|
Расчетный
суточный расход, м3/сут
|
|
Суточный
коэффициент неравномерности водоотведения
|
=
1,1¸1,2
|
Сумма
расходов промышленных предприятий
|
|
Максимальный
часовой расход сточных вод, м3/ч
|
|
Максимальный
общий коэффициент неравномерности водоотведения
|
принимается
согласно [1]
|
Максимальный
расход производственных сточных вод, м3/ч
|
-
по заданию
|
Минимальный
часовой расход воды, м3/ч
|
|
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Максимальный
общий коэффициент неравномерности водоотведения
|
принимается
согласно [1]
|
Минимальный
расход производственных сточных вод, м3/ч
|
-
по заданию
|
Расчет очистных сооружений выполняется на
максимальный часовой расход. На минимальный часовой расход осуществляется
проверка расчетных параметров некоторых сооружений (например, горизонтальных
песколовок).
.2. Определение концентрации загрязнений в
сточной воде перед очистными сооружениями
Концентрация загрязнений городских сточных вод
определяется как средняя величина загрязнений бытовых и производственных
сточных вод. Концентрация определяется по суточному количеству загрязняющего
вещества на одного жителя и величине удельной нормы водоотведения. Перечень
загрязнений в хозяйственно-бытовых сточных водах и их количество приведены в
табл. 1.3.
Таблица 1.3
Концентрация загрязнений в хозяйственно-бытовых
сточных водах
Показатель
|
Количество
загрязняющих веществ, г/(чел.×сут)
|
Взвешенные
вещества
|
65
|
Биохимическая
потребность в кислороде (БПКполн) неосветленной жидкости
|
75
|
Азот
аммонийных солей N
|
8
|
Фосфаты
Р2О5
|
3,3
|
СПАВ
|
2,5
|
Порядок расчета концентрации загрязнений
приведен в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Порядок расчета концентрации загрязнений
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Концентрация
загрязнений в хозяйственно-бытовых сточных водах, мг/л
|
|
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Количество
загрязняющего вещества, г/(чел.×сут)
|
-
по табл. 1.3
|
Удельная
норма водоотведения, л/(чел.×сут)
|
-
по заданию
|
Концентрация
загрязнения с учетом промышленных предприятий, мг/л
|
|
Расчетный
суточный расход хозяйственно-бытовых сточных вод, м3/сут
|
-
по заданию
|
Концентрация
загрязнений промышленных сточных вод, мг/л
|
-
по заданию
|
Расчетный
суточный расход промышленных сточных вод, м3/сут
|
-
по заданию
|
1.3 Требуемые показатели качества очищенных
сточных вод
Предельно максимально допустимое содержание
загрязнений в стоках, сбрасываемых в водоем, определяется для летнего и зимнего
периодов, и из полученных результатов принимаются меньшие значения. Наименьшее
значение биохимической потребности в кислороде (БПКполн) для каждого периода
года рассчитывается в зависимости от БПКполн речной воды и содержания в ней
растворенного кислорода.
Предельно допустимые концентрации загрязняющих
веществ, лимитирующие показатели вредностей и класса опасности в воде водотоков
разных категорий водопользования, приведены в табл. 1.5.
Сточные воды сбрасываются в водоем через выпуск
ниже территории застройки. Для водотоков, используемых в рыбохозяйственных
целях, расчетный створ располагается на расстоянии 500 м ниже выпуска сточных
вод. Для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования
контрольный створ находится выше пункта водопользования по течению реки на
расстоянии 1000 м до водозабора. На рис. 1.1 приведена схема по назначению
участка реки, где осуществляется смешение сточных вод с водой водоема.
Таблица 1.5
Предельно допустимые концентрации загрязняющих
веществ
Показатели
качества
|
Категории
водопользования
|
|
Хозяйственно-питьевое
|
Культурно-бытовое
|
Рыбохозяйственное
1-й категории
|
Рыбохозяйственное
2-й категории
|
|
ПДК
|
ЛПВ
|
Класс
опасности
|
ПДК
|
ЛПВ
|
Класс
опасности
|
ПДК
|
ЛПВ
|
Класс
опасности
|
ПДК
|
ЛПВ
|
Класс
опасности
|
Взвешенные
вещества, г/м3
|
Ср
+ 0,25
|
-
|
-
|
Ср
+ 0,25
|
-
|
-
|
Ср
+ 0,25
|
-
|
-
|
Ср
+ 0,25
|
-
|
-
|
Концентрация
растворенного кислорода, г/м3
|
4
|
-
|
-
|
4
|
-
|
-
|
6
|
-
|
-
|
4
|
-
|
-
|
БПКполн,
г/м3
|
3
|
-
|
-
|
6
|
-
|
-
|
3
|
-
|
-
|
3
|
-
|
-
|
Азот
аммонийных солей, г/м3 (NH4)
|
2
|
с-т
|
3
|
2
|
с-т
|
3
|
0,5
|
токс
|
-
|
0,5
|
токс
|
-
|
Нитриты,
г/м3 (по NО2)
|
3,3
|
с-т
|
3
|
3,3
|
с-т
|
2
|
0,08
|
токс
|
-
|
0,08
|
токс
|
-
|
Нитраты,
г/м3 (по NО3)
|
45
|
с-т
|
3
|
45
|
с-т
|
3
|
40
|
с-т
|
-
|
40
|
с-т
|
-
|
Фосфаты,
г/м3
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0,05-0,2
2 (по Р)
|
с-т
токс
|
-
|
0,05-0,2
2 (по Р)
|
с-т
токс
|
-
|
СПАВ,
г/м3 (анионные)
|
0,5
|
орг
|
-
|
0,5
|
орг
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Температура
|
tp+3
|
-
|
-
|
tp+3
|
-
|
-
|
tp+3
|
-
|
-
|
tp+3
|
-
|
-
|
Примечания. 1. ПДК - предельно допустимые
концентрации загрязняющих веществ; ЛПВ - лимитирующий показатель вредности: орг
- органолептический; с-т - санитарно-токсикологический; токс -
токсикологический.
. ПДК фосфатов для рыбохозяйственных водоемов
зависит от трофности водоемов. Для олиготрофных водоемов ПДК = 0,05 г/м3; для
мезотрофных водоемов ПДК = 0,15 г/м3; для эвтотрофных водоемов ПДК = 0,2 г/м3.
Рис. 1.1. Схема участка реки, где
осуществляется смешение сточных вод: Lпр - расстояние по прямой; Lф -
расстояние по фарватеру
Порядок расчета концентраций
загрязнений, допустимых для сброса в водоем, приведен в табл. 1.6.
Таблица 1.6
Порядок расчета концентраций
загрязнений, допустимых для сброса в водоем
Определяемая
величина, размерность
|
Формула
или значение
|
Коэффициент
смешения (летний и зимний периоды)
|
|
Расстояние
от выпуска до контрольного створа по фарватеру, м
|
=
500 для водотоков рыбохозяйственного назначения (для других водоемов по
заданию)
|
Расчетный
расход водотока, м3/с
|
-
по заданию
|
Расчетный
расход хозяйственно-бытовых сточных вод, м3/с
|
|
Коэффициент,
учитывающий гидравлические условия в реке
|
|
Коэффициент
извилистости
|
-
по заданию
|
Коэффициент,
определяемый местом выпуска сточных вод
|
=
1 (выпуск у берега)
|
Определяемая
величина, размерность
|
Формула
или значение
|
|
Ускорение
свободного падения, м/с2
|
=
9,81
|
Средняя
скорость течения реки, м/с
|
-
по заданию
|
Средняя
глубина реки, м
|
-
по заданию
|
Коэффициент
шероховатости ложа реки
|
-
по табл. 1.7
|
Коэффициент
Шези, м1/2/с
|
|
Гидравлический
радиус потока
|
|
Показатель
степени
|
|
Коэффициент
турбулентной диффузии (зимний период)
|
|
Приведенное
значение гидравлического радиуса, м
|
|
Приведенное
значение коэффициента шероховатости
|
|
Коэффициент
шероховатости нижней поверхности льда
|
nл
- по табл. 1.8
|
Приведенное
значение коэффициента Шези, м1/2/с
|
|
Показатель
степени
|
|
Кратность
разбавления (летний и зимний периоды)
|
|
Допустимая
концентрация загрязнений по БПКполн, сбрасываемых в водоем, г/м3
|
|
Биохимическое
потребление кислорода по допустимому значению показателя ПДК, мг/л
|
-
по табл. 1.5
|
Коэффициент
неконсервативности при температуре 20 °С, 1/сут
|
=
0,23
|
Время
добегания от места выпуска сточных вод до расчетного створа, сут
|
|
Определяемая
величина, размерность
|
Формула
или значение
|
|
Допустимая
концентрация других загрязнений, г/м3
|
|
БПКполн
по условиям поддержания в водотоке требуемой концентрации кислорода, г/м3
|
|
Концентрация
кислорода в воде водоема (летний или зимний период), г/м3
|
-
по заданию
|
Концентрация
БПКполн в водоеме (летний или зимний период), г/м3
|
-
по заданию
|
Допустимая
концентрация растворенного кислорода, г/м3
|
-
по табл. 1.5
|
Максимальная
температура сточных вод, °С
|
|
Температура,
°С
|
принимается
по табл. 1.5
|
Температура
реки, °С
|
-
по заданию
|
Таблица 1.7
Коэффициенты шероховатости ложа реки
Характеристика
русла
|
Коэффициент
шероховатости nш
|
Естественные
русла в весьма благоприятных условиях (чистое, прямое, не засоренное,
земляное со свободным течением)
|
0,025
|
Русла
постоянных водотоков равнинного типа, преимущественно больших и средних рек,
в благоприятных условиях ложа и течения реки. периодические водотоки (большие
и малые) при очень хорошем состоянии поверхности и формы ложа
|
0,03
|
Сравнительно
чистые русла постоянных равнинных водотоков в обычных условиях, извилистые, с
некоторыми неправильностями в направлении струи или же прямые, но с
неправильностями в рельефе дна (отмели, промоины, местами камни). Земляные
русла периодических водотоков в относительно благоприятных условиях
|
0,04
|
Русла
больших и средних рек, значительно засоренные, извилистые и частично
засоренные, каменистые, с неспокойным течением. Периодические (ливневые и
весенние) водотоки с крупногалечным или покрытым растительностью ложем. Поймы
больших и средних рек, сравнительно разработанные, покрытые растительностью
(травы, кустарники)
|
0,05
|
Характеристика
русла
|
Коэффициент
шероховатости nш
|
Русла
периодических водотоков, сильно засоренные и извилистые. Сравнительно
заросшие, неровные, плохо разработанные поймы рек (промоины, кустарники,
деревья с наличием заводей). Галечно-валунные русла горного типа с
неправильной поверхностью водного зеркала. Порожистые участки равнинных рек
|
0,067
|
Русла
со слабым течением и поймы, значительно заросшие, с большими глубокими
промоинами. Валунные, горного типа русла с неправильной поверхностью водного
зеркала (с летящими вверх брызгами воды)
|
0,08
|
Русла
горно-водопадного типа с крупновалунным и извилистым строением ложа, перепады
ярко выражены, извилистость весьма сильная. Поймы значительно заросшие, но с
резко выраженным косоструйным течением, заводями и др.
|
0,1
|
Русла
болотного типа (заросли, кочки, во многих местах почти стоячая вода и др.).
Поймы с очень большими мертвыми пространствами, с местными углублениями
(озера и др.)
|
0,133
|
Таблица 1.8
Значения коэффициента шероховатости нижней
поверхности льда для периода ледостава
Период
ледостава, сут
|
Коэффициент
шероховатости нижней поверхности льда, nл
|
1-10
10-20 20-60 60-80 80-100
|
0,15-0,05
0,1-0,04 0,05-0,03 0,04-0,015 0,25-0,01
|
2. Выбор схемы очистки сточных вод
Технологическая схема очистки бытовых сточных
вод выбирается по величине значения суточной производительности станции очистки
и показателей загрязнений, допустимых для сброса в водоем (табл. 2.1).
На станции очистки предусматривается
обеззараживание воды хлорированием, УФ-облучением или озонированием.
В табл. 2.1 приведены концентрации загрязнений,
достигаемые в результате применения рекомендуемой схемы очистки.
Таблица 2.1
Показатель
загрязнения
|
Максимальная
концентрация в очищенных сточных водах
|
Схема
очистки
|
БПКполн,
г/м3
|
15-20
|
Полная
механическая и биологическая очистка
|
|
Менее
15 до 3
|
То
же с доочисткой
|
Взвешенные
вещества, г/м3
|
10-15
|
Полная
механическая и биологическая очистка
|
|
Менее
10
|
То
же с доочисткой
|
Аммонийный
азот (по ), г/м3 15-20 и
болееПолная механическая и биологическая очистка
|
|
|
|
Менее
15 (до 1-2)
|
То
же с нитрификацией
|
Фосфаты,
г/м3
|
8
и более
|
Полная
механическая и биологическая очистка
|
|
Менее
8 (до 1-2)
|
То
же с дефосфатизацией
|
СПАВ,
г/м3
|
2
и более
|
Полная
механическая и биологическая очистка
|
.1 Приемная камера
Сточные воды по напорным трубопроводам от
главной насосной станции поступают в приемную камеру очистных сооружений,
которая обеспечивает гашение избыточного напора воды. В табл. 2.2 приведены
размеры приемных камер в зависимости от суточного расхода сточных вод.
На рис. 2.1 приведена схема приемной камеры.
Таблица 2.2
Размеры приемных камер
Расход
сточных вод, тыс. м3/сут
|
Размеры,
мм
|
|
|
|
|
|
10
|
1500
|
1200
|
1500
|
700
|
15
|
1800
|
2100
|
2100
|
700
|
20
|
2000
|
2300
|
2100
|
800
|
25
|
2000
|
2300
|
2100
|
800
|
30
|
2000
|
2300
|
2100
|
900
|
35
|
2100
|
2500
|
2300
|
1000
|
40
|
2100
|
2500
|
2300
|
1200
|
Рис. 2.1. Приемная камера очистных
сооружений
.2 Решетки
Решетки предназначены для удаления
из сточных вод грубодисперсных загрязнений. Эффективное задержание
грубодисперсных загрязнений улучшает условия эксплуатации песколовок и
отстойников.
Предлагается применять ступенчатые
решетки марки РС с прозорами 2-6 мм. На 1000 м3 сточных вод удаляется до 2,4 кг
отбросов. На рис. 2.2 приведены размеры зданий решеток.
В табл. 2.3 приведены характеристики
ступенчатых решеток.
Порядок расчета решеток приведен в
табл. 2.4.
Отходы выводятся на компостные
площадки каждые пять суток.
Рис. 2.2. Здание решеток: 1 -
решетки; 2 - транспортер; 3 - контейнер;
- комната дежурного; 5 - санузел; 6
- электрощитовая; 7 - венткамера
Таблица 2.3
Габариты решеток
Расчетный
параметр
|
Тип
ступенчатой решетки
|
|
РС-500
|
РС-630
|
РС-1000
|
РС-1560
|
РС-1960
|
Ширина
решетки, мм
|
500
|
630
|
1060
|
1560
|
1960
|
Ширина
фильтрующей части, мм
|
350
|
440
|
840
|
1270
|
1670
|
Общая
высота, мм
|
1320
|
1580
|
2530
|
4420
|
5050
|
Длина,
мм
|
850
|
1160
|
1440
|
2420
|
2820
|
Высота
выгрузки осадка, мм
|
750
|
890
|
1500
|
2960
|
3650
|
Максимальная
глубина канала, мм
|
800
|
1000
|
1500
|
2070
|
3000
|
Ширина
прозоров, мм
|
2
|
2
|
2
|
4
|
6
|
Толщина
фильтрующих пластин, мм
|
2
|
3
|
3
|
3
|
3
|
Номинальная
производительность по сточной жидкости, м3/ч
|
210
|
280
|
970
|
2500
|
5900
|
Номинальная
производительность по чистой воде, м3/ч
|
315
|
420
|
1455
|
3750
|
8850
|
Масса,
кг
|
380
|
790
|
2380
|
6640
|
8020
|
Максимальный
уровень жидкости перед решеткой, мм
|
500
|
660
|
1200
|
1400
|
2200
|
Мощность
электродвигателя, кВт
|
0,37
|
1,5
|
1,5
|
2,2
|
2,2
|
Таблица 2.4
Порядок расчета решеток
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Максимальный
расход сточных вод, м3/с
|
|
Ширина
прозора, м
|
=
2¸6
мм принимается
|
Глубина
воды перед решеткой, м
|
определяется
по таблицам гидравлического расчета лотков
|
Число
прозоров решетки, шт.
|
|
Ширина
решетки, м
|
|
Толщина
фильтрующих пластин, м
|
S
- по табл. 2.2
|
Потери
напора, м
|
|
Коэффициент
сопротивления
|
|
Ускорение
свободного падения, м/с2
|
=
9,81
|
Количество
задерживаемых отходов, кг
|
|
Расчетный
суточный расход, м3/сут
|
-
подразд. 1.2
|
Объем
отходов, м3/сут
|
|
Влажность
осадка, %
|
=
80
|
Объемный
вес, кг/м3
|
=
750
|
Объем
накопителя отходов, м3
|
|
Время
накопления, сут
|
=
5
|
3. ПЕСКОЛОВКИ
Песколовки применяются для удаления из сточных
вод песка крупностью 0,15-0,25 мм.
По конструкции различают горизонтальные
песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, аэрируемые и
тангенциальные песколовки.
Тип песколовки выбираюся с учетом конкретных
местных условий.
Песок из песколовок удаляется в виде песчаной
пульпы эрлифтами или гидроэлеваторами на песковые площадки или в бункеры. Сбор
песка в песковой приямок горизонтальных песколовок с прямолинейным движением
воды или в аэрируемые песколовки производится механическим (скребковыми
механизмами) или гидромеханическим способом.
.1 Горизонтальные песколовки с круговым
движением воды
Горизонтальные песколовки с круговым движением
воды применяются для удаления частиц песка крупнее 0,2-0,25 мм, рекомендуются
при производительности станции до 100 тыс. м3/сут. Как правило,
предусматривается установка 2-4 песколовок с общими камерами распределения
воды.
Преимущество этого типа песколовок заключается в
отсутствии устройств для сбора песка, так как последний оседает и накапливается
в конической части песколовки. Удаление песка производится не реже одного раза
в двое суток эрлифтом или гидроэлеватором.
В кольцевых лотках песколовок поддерживаются
скорости 0,15-0,30 м/с; продолжительность пребывания воды в лотке - не менее 30
с. Постоянная скорость воды при колебаниях ее расходов обеспечивается
установкой в сборном канале за песколовками регулирующего водослива с широким
порогом без донного выступа или пропорционального водослива.
Схема песколовки приведена на рис. 3.1.
При проектировании известны максимальный и
минимальный часовые расходы воды и приведенное количество жителей.
При расчете задают количество песколовок и
минимальный диаметр частиц песка, задерживаемого песколовкой. Порядок расчета
приведен в табл. 3.1.
Рис. 3.1. Горизонтальная песколовка
с круговым движением воды: 1 - гидроэлеватор; 2 - щитовой затвор; 3 - камера
переключения; 4 - подводящий лоток; 5 - отводящий лоток; 6 - пульпопровод; 7 -
трубопровод рабочей воды; 8 - устройство для сбора нефти; 9 - нефтепровод; 10 -
полупогруженный щит; 11 - распределительная камера
Таблица 3.1
Порядок расчета горизонтальных песколовок с
круговым движением воды
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Максимальная
производительность одной песколовки, м3/ч
|
|
Максимальный
часовой расход сточных вод, м3/ч
|
-
по исходным данным
|
Количество
песколовок, шт.
|
=
2 принимается
|
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Диаметр
песколовки, м
|
Ds
- рекомендуется принимать по табл. 3.1.1 в зависимости от qs и минимального
диаметра частиц песка, задерживаемого песколовкой dп, мм Таблица 3.1.1
Ориентировочная производительность песколовок qs с круговым движением воды,
м3/ч Ds, м a 0,3 0,5 0,8 1 1,2 1,5 2 При dп = 0,2 мм 4
64 102 145 184 212 250 302 5 100 160 227 228 331 390 473 6 144 230 327 414
477 562 680 При dп = 0,25 мм 4 174 267 371 455 513 584 674 5 272 421 580
712 801 913 1053 6 391 607 835 1025 1153 1315 1517 Примечания. 1. Таблица
составлена для скорости V = 0,3 м/с. 2. Промежуточные значения получаются
интерполяцией
|
Ширина
отстойного лотка песколовки, м
|
Bs
= aHs
|
Коэффициент
|
a
принимается по табл. 3.1.1
|
Рабочая
глубина воды, м
|
|
Площадь
живого сечения лотка, м2
|
|
Скорость
движения воды в лотке, м/с
|
Vs
= 0,15-0,30; принимается обычно Vs = 0,3 м/с
|
Длина
лотка по его оси, м
|
Ls
= pD1
³
30Vs
|
Диаметр
лотка по его оси, м
|
D1
= Ds - Bs
|
Задерживающая
способность песколовки, с/мм
|
|
Гидравлическая
крупность, мм/с
|
U0
= 18,7 мм/с при dп = 0,20 мм U0 = 24,2 мм/с при dп = 0,25 мм
|
Коэффициент
|
Ks
= 1,7 при dп = 0,20 мм Ks = 1,3 при dп = 0,25 мм
|
Полная
высота лотка, м
|
|
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Высота
треугольной части лотка, м
|
|
Угол
наклона стенки лотка, град
|
j
= 50¸60°
принимается
|
Высота
прямоугольной подводной части лотка, м
|
|
Высота
от уровня воды до борта, м
|
D
³
0,3 принимается
|
Высота
конической части песколовки, м
|
|
Диаметр
нижнего основания, м
|
d
= 0,4¸0,6
принимается
|
Полная
высота песколовки, м
|
|
Рабочая
высота конической части, м
|
|
Рабочий
объем конической части, м3
|
|
Диаметр
конической части по максимально допустимому уровню песка, м
|
|
Количество
песка, накапливающегося между чистками, м3
|
|
Приведенное
количество жителей, чел.
|
Nпр1
- по исходным данным
|
.2 Аэрируемые песколовки
Аэрируемые песколовки применяются для удаления
из сточных вод песка крупностью более 0,15-0,20 мм, рекомендуются при
производительности станции более 15-20 тыс. м3/сут и особенно при значительном
содержании в городском стоке жировых веществ, нефтепродуктов и ПАВ.
Песколовки проектируются в виде блока,
состоящего не менее чем из двух самостоятельных отделений (все рабочие).
Как правило, песколовки оборудуются
гидромеханической системой сбора песка; из песколовок песок удаляется не реже,
чем через 2 суток гидроэлеватором. Схема песколовки приведена на рис. 3.2.
В песколовках скорость движения составляет не
более 0,08-0,12 м/с; регуляторы скорости не предусматриваются.
По [1, п. 6.28] при проектировании аэрируемых
песколовок принимают:
установку аэратора из дырчатых труб на глубину
0,7 м вдоль одной из продольных стен над лотком для сбора песка;
интенсивность аэрации 3-5 м3/м2ч;
поперечный уклон дна к песковому лотку 0,2-0,4;
впуск воды совпадающим с направлением вращения
воды в песколовке, выпуск - затопленным;
отношение ширины к глубине отделения В : Н = 1:1¸1:1,5.
Рис. 3.2. Аэрируемая песколовка: 1 -
пескопульпа; 2 - технический трубопровод; 3 - объединяющий канал; 4 - колодец
для плавающих веществ; 5 - отвод воды; 6 - трубопровод подачи воздуха
Перед каждой песколовкой и за ней устанавливаются
шиберы, и предусматривается возможность ее отключения и опорожнения.
Сборник песка размещается в начале
песколовки и рассчитывается на двухсуточное накопление песка. Конусность
сборника 55-60°, ширина дна
0,5 м. Песок из сборника удаляется гидроэлеватором или эрлифтом.
При проектировании известны:
максимальный часовой расход сточных вод и приведенное количество жителей.
При расчетах задают количество
отделений в блоке песколовок, минимальный диаметр частиц песка, задерживаемого
песколовками. Порядок расчета приведен в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Порядок расчета аэрируемой
песколовки
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Ширина
блока песколовок, м
|
,
значение должно быть
кратно 1,5 или 3,0 м
|
Максимальный
часовой расход, м3/ч
|
qw
- по исходным данным
|
Коэффициент,
зависящий от количества песколовок
|
a
подбирается в пределах 0,07-0,17 по табл. 3.2.1 Таблица 3.2.1 n, шт. a
2 0,07-0,1 3 0,09-0,12 4 0,1-0,14 5 0,11-0,16 6 0,12-0,17
|
Количество
песколовок, шт.
|
³
2 принимается
|
Ширина
одной песколовки, м
|
|
Глубина
воды в песколовке, м
|
,
рекомендуется Н = 0,7¸3,5 м
|
Коэффициент
|
|
Скорость
воды, м/с
|
Vs
= 0,08¸0,12
принимается
|
Рабочая
длина песколовки, м
|
|
Рабочая
глубина, м
|
Hs
= 0,5Н
|
Гидравлическая
крупность задерживаемого песка, мм/с, зависящая от максимального диаметра
задерживаемого песка, мм
|
U0
= 13,2 мм/с при dп = 0,15 мм U0 = 18,7 мм/с при dп = 0,20 мм
|
Коэффициент
использования объема
|
|
Строительная
глубина песколовки, м
|
|
Высота
от уровня воды до борта, м
|
D
³
0,3 принимается. Значение должно быть
кратно 0,6 м. Примечание. размеры пескового лотка и сборника песка см. табл.
3.4
|
Расход
воздуха для аэрации воды в песколовках, м3/ч
|
|
Интенсивность
аэрации, м3/ч×м2
|
Ja
= 3¸5
принимается
|
Подача
воздуха осуществляется централизованно от воздуходувной станции
|
По
табл. 5.2.5
|
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Подача
воздуха, м3/ч
|
Qair
= qair
|
Давление,
МПа (изб.)
|
Р
= 0,007Н + 0,005
|
Диаметр
воздуховодов, мм d = 50 при = 8,0;= 75 при = 8,0¸20,0;
d
= 100 при > 20,0
|
|
Удельный
расход воздуха м3/ч×м
|
|
Объем
песка, выпадающего между чистками, м3
|
|
Приведенное
количество жителей, чел.
|
Nпр1
- по исходным данным
|
.3 Гидромеханизированный сбор песка
Гидромеханизированный сбор песка применяется для
аэрируемых и, реже, для горизонтальных песколовок с прямолинейным движением
воды. Он упрощает эксплуатацию и повышает безотказность песколовок, уменьшает
загрязненность песка.
В песковом лотке шириной 0,5 м, расположенном
вдоль одной из продольных стен песколовки, прокладывается трубопровод
гидросмыва со спрысками.
Дно песколовки имеет поперечный уклон 0,2-0,4 в
сторону пескового лотка для сползания в него песка.
Из пескового сборника песок удаляется
гидроэлеватором или эрлифтом. Порядок расчета системы гидросмыва песка приведен
в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Порядок расчета системы гидросмыва песка в
горизонтальных и аэрируемых песколовках
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Объем
песка, удаляемого при одной операции по гидросмыву, м3
|
|
Приведенное
количество жителей, чел.
|
Nпр1
- по исходным данным
|
Количество
песколовок, шт.
|
n
принимается по расчету песколовок
|
Количество
операций по гидросмыву за сутки, шт./сут
|
m
= 0,5¸2
принимается
|
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Толщина
слоя песка в песковом лотке песколовок, м
|
|
Длина
пескового лотка, м
|
ls
- по расчету песколовок
|
Ширина
пескового лотка, м
|
bsc
= 0,5¸0,6
принимается
|
Коэффициент,
учитывающий попадание песка в песковой лоток
|
К1
= 0,7¸0,9
принимается
|
Начальная
глубина пескового лотка, м
|
|
Коэффициент
неравномерности распределения песка в лотке
|
К2
= 1,5 принимается
|
Коэффициент
расширения песка при промывке
|
е
= 0,1¸0,2
принимается
|
Расход
промывной воды, м3/с
|
|
Восходящая
скорость воды при промывке, м/с
|
Vп
= 0,006¸0,007 принимается
|
Расход
воды, подсасываемой в песковой лоток из песколовки при промывке, м3/с
|
|
Рабочая
глубина песколовки, м
|
Hs
- по расчету песколовки
|
Диаметр
сборника песка, м
|
|
Удельная
нагрузка на поверхность сборника песка, м3/ч м2
|
³
110 принимается
|
Диаметр
кольца в сборнике песка, м
|
Dsr
= 0,7Ds
|
Глубина
пескового лотка перед сборником песка, м
|
|
Уклон
дна пескового лотка
|
принимается
|
Скорость
в начале смывного трубопровода, м/с
|
V
= 2,5¸3,5
принимается
|
Диаметр
смывного трубопровода, м
|
d
принимается по расходу qn и скорости V
|
Общее
число спрысков на смывном трубопроводе, шт.
|
|
Расстояние
между спрысками, м
|
=
0,3¸0,5
принимается
|
Напор
в начале смывного трубопровода, м
|
|
Параметры
насосов для гидросмыва
|
|
Подача,
м3/с
|
qн
= qn
|
Напор,
м
|
|
Потери
напора в коммуникациях насоса до присоединения к смывному трубопроводу
|
-
по гидравлическому расчету коммуникаций
|
Расчетная
величина и размерность
|
Формула
или значение
|
Геометрическая
высота подъема воды до подключения к смывному трубопроводу, м
|
-
по высотной схеме подачи воды на гидросмыв
|
|
|
|
Примечания. 1. Объем сборника песка принимается
по расчету песколовок.
. Длина песколовок принимается конструктивно с
учетом расчетной длины и диаметра и округляется до стандартного значения.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.
СНИП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой России. -
М. : ГУП ЦПП, 2001. - 72 с.
.
Монтаж систем внешнего водоснабжения и водоотведения : справ. строителя / А.К. Перешивкин
[и др.] ; под ред. А.К. Перешивкина, С.А. Никитина. - 5-е изд., перераб. и доп.
- М.: ГУП ЦПП, 2001. - 828 с.
.
Новые технологии и оборудование в водоснабжении и водоотведении : сб.
материалов / Сост. Л.П. Алексеева [и др.] ; науч. ред. В.Л. Драгинский ;
Госстрой России ; НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды ;
Водкоммунтех. - М. : ВИМИ, 2001. - Вып. 3. - 232 с.
.
Яковлев, С.В. Водоотведение и очистка сточных вод : учеб. для вузов / С.В.
Яковлев, Ю.В. Воронов. - М. : АСВ, 2002. - 704 с.