Удаление взвешенных веществ осаждением. отстойники, конструкции, область применения, принципы расчета.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Осаждение взвешенных частиц происходит под действием силы тяжести. Современные конструкции отстойников, применяемые для осветления воды, являются проточными, т.к. осаждение взвеси в них происходит при непрерывном движении воды от входа к выходу. Поэтому скорости движения воды в отстойниках должны быть малы; они измеряются десятыми долями мм/с в вертикальных отстойниках и несколькими мм/с – в горизонтальных, тонкослойных и радиальных. При таких малых скоростях поток почти полностью теряет свою так называемую транспортирующую способность, обусловленную интенсивным турбулентным перемешиванием. Осаждение взвеси в потоке, движущемся с весьма малой скоростью, почти полностью лишенном транспортирующей способности, подчиняется с приближением законам осаждения в неподвижном объёме жидкости. Эти законы хорошо изучены применительно к явлению осаждения зернистой агрегативно устойчивой взвеси, частицы которой в процессе осаждения не слипаются друг с другом, не изменяют своих форм и размеров.

Отстойные сооружения, используемые на очистных сооружениях, классифицируются:

- по характеру работы: периодического действия (контактные) и непрерывного действия (проточные).

- по технологической роли: первичные отстойники, вторичные отстойники, третичные отстойники, илоуплотнители, осадкоуплотнители.

- по направлению движения потока воды: вертикальные, горизонтальные, радиальные и наклонные тонкослойные.

- по способу выгрузки осадка: сооружения со скребковыми механизмами, илососами и гидросмывом.

Основной характеристикой работы первичных отстойников является эффективность осветления (отстаивания), которая определяется из выражения:

где С₁ – начальная концентрация взвешенных веществ в сточной воде; С₂ – допустимая конечная концентрация взвешенных веществ в осветленной воде

В большинстве случаев эффект осветления составляет 40-60%, что приодит также к снижению величины БПК в осветленной сточной воде на 20-40%.

Горизонтальные отстойники применяются на очистных сооружениях производительностью 15-100 тыс. м³/сут. Поток воды движется в них горизонтально.

Вертикальные отстойники применяются на очистных сооружениях производительностью 2-20 тыс. м³/сут. Поток осветляемой воды движется в вертикальном направлении.

Радиальные отстойники используются на очистных станциях производительностью свыше 20 тыс. м³/сут. Сточная вода подается в центр отстойника и движется радиально от центра к периферии.

Рассчитывается необходимый эффект осветления в отстойниках:

где С_en – начальная концентрация взвешенных веществ в сточной воде, мг/л;

С_ех– допустимая конечная концентрация взвешенных веществ в осветленной воде, мг/л

В зависимости от расхода сточных вод и необходимого эффекта осветления выбирается конструктивный тип отстойников.

Горизонтальные отстойники.

Определяется значение гидравлической крупности:

где Н_set - глубина проточной части отстойника, м; К_set – коэффициент использования объёма проточной части отстойника; t_set – продолжительность отстаивания; h₁ – глубина слоя.

Определяется количество осадка Q_mud, выделяемого при отстаивании за сутки:

где Q – суточный расход сточных вод, м³/сут; p_mud – влажность осадка, равная 94-96%; γ _mud – плотность осадка, равная 1 г/см³

Механическая очистка сточных вод. Решетки, их конструкции и расчет.

(вариант 1)

Мех оч – для выделения из ст вод нерастворенных грубодисперсных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования.

На рис. 1 показана распространенная схема очистки бытовых сточных вод и смеси бытовых и производственных сточных вод в случае применения для биохимической очистки биологических фильтров. По такой схеме проектируют очистные станции на средний расход от 5-10 до 20-30 тыс. м³ воды в сутки.

Рисунок 1. Схема механической и биохимической (на биологических фильтрах) очистки сточных

Для задержания крупных примесей – решетки, взвеш в-ва с большей или меньшей плотностью, чем плотность воды – отстаивание (тяж частицы осаждаются на дно под действием силы тяжести, легкие – всплывают на поверхность ).

Взвеш в-ва минерального происхождения зад-ся песколовками.

Основная масса мелких частиц задер. в отстойниках, масла и жиры – нефтеловушки и жироловки. Эффект мех очистки 50-60%.

Более высокий эффект может быть получен при применении средств интенсификации процесса – биокоагуляция, осветление со взвешенным фильтром и преаэрация с избыточным илом или без него.

Решетки применяются для задержания из сточных вод крупных загрязнений и являются сооружениями, подготовляющими сточные воды к дальнейшей, более полной очистке.

Прозоры между стержнями решеток должны быть возможно меньшими, чтобы задерживать как можно больше грубых примесей для облегчения работы отстойников. По этим соображениям ширину прозоров решеток перед очистными сооружениями принимают равной 16 мм. Скорость протока сточных вод между стержнями решетки не должна превышать 1 м/с.

Решетки должны устанавливаться на всех очистных станциях независимо от способа подачи на них сточных вод — самотеком или под напором после насосной станции, имеющей решетки с прозорами более 20 мм.

Решетки подразделяются на неподвижные, подвижные и совмещенные с дробилками (решетки-дробилки). Более широкое применение имеют неподвижные решетки: вертикальные типа РММВ и наклонные типа МГ.

Неподвижная решетка представляет собой металлическую раму, внутри которой установлен ряд параллельных стержней, поставленных на пути движения сточных вод.

Очистка решеток от задержанных ими отбросов производится механизированно. Снятые с решеток отбросы подаются в дробилку.

Ручная очистка решетки допускается на небольших очистных станциях при объеме отбросов, задерживаемых решетками, менее 0, 1 м3 в сутки. Удаление отбросов для обезвреживания в этом случае должно производиться в закрытых контейнерах.

Транспортирование отбросов от решеток к дробилкам должно быть механизировано.

Наиболее часто применяемые формы сечений стержней решеток: Круглая форма стержней имеет преимущество в гидравлическом отношении, но в эксплуатационном отношении она неудовлетворительна, так как способствует засорению решетки. Поэтому наиболее употребительны стержни прямоугольного сечения (размером 10X60 мм), хотя эта форма сечения создает наибольшее сопротивление при входе воды в решетку, которое можно уменьшить, закруглив углы стержней.

Решетки устанавливают в пазах, сделанных в боковых стенках, чтобы можно было снимать решетки и при необходимости заменять другими. Так как решетка стесняет живое сечение потока, то канал или камера, в которых устанавливается решетка, должны быть несколько шире основного лотка или канала.

Размеры решетки определяют по расходу сточных вод, по принятой ширине прозоров между стержнями решетки и ширине собственно стержней, а также по средней скорости прохождения воды через решетку. Во избежание продавливания отбросов через решетку скорость протока сточной воды через нее следует назначать в пределах 0, 7 м/с при среднем притоке и не более 1 м/с при максимальном притоке сточной воды. Скорость в уширенной части канала перед решеткой не должна быть меньше 0, 6 м/с при минимальном притоке сточных вод во избежание выпадения осадка перед решеткой. Площадь прозоров рабочей части решетки определяют расчетом, но она должна быть не менее удвоенной площади живого сечения подводящего канала при ручной очистке и не менее 1, 2 живого сечения при механической очистке.

Эффект работы канализационных решеток во многом зависит от правильности их расчета, заключающегося в определении размера решеток и потерь напора в них.

Объем отбросов, задерживаемых на решетках, зависит от вида сточных вод и ширины прозоров решетки. Для бытовых сточных вод при механизированной очистке решеток объем задерживаемых на решетках отбросов в год на одного жителя, обслуживаемого канализацией, при ширине прозоров 16—20 мм принимают 6 л.

Механизированная очистка решеток производится движущимися граблями, приводимыми в движение от электродвигателя. Грабли движутся с верховой или низовой стороны решетки. Измельченную массу вместе с осадком из первичных отстойников направляют на дальнейшую обработку непосредственно в метантенки; допускается отводить ее в канал до решеток.

При отсутствии дробилки отбросы с решеток обезвреживаются: 1) обсыпкой землей или торфом в местах, отведенных для этой цели по согласованию с органами Государственного санитарного надзора; 2) переработкой с домовыми отбросами в биотермических камерах; 3) обезвоживанием на ручном или механическом прессе с последующим сжиганием с примесью дешевого топлива.

В теплое время года отбросы с решеток посыпаются хлорной известью во избежание привлечения мух. Вывоз отбросов производится не реже чем через 3—4 суток.

Перед входом в здание решеток подводящий канал разветвляется на потоки по числу установленных решеток. На разветвлениях вначале устанавливаются щитовые затворы типа шандора, а затем затворы с электродвигателями. С помощью этих затворов, а также затворов, установленных за решетками, можно выключить из работы тот или иной канал.

Для монтажа и ремонта решеток, дробилок и насосного оборудования предусмотрены подъемно-транспортные устройства. Проходы между установленным оборудованием приняты не менее 1, 2 м, а перед фронтом решеток — не менее 1, 5 м.

Расчет решеток:

Площадь прохода решётки

Количество рабочих решёток

⇐ Предыдущая 12