Глава 2. Методы очистки сточных вод. Расчет очистных сооружений сточных вод промышленных предприятий

2.1. Механическая очистка

Механическая очистка применяется для выделения из сточной воды нерастворенных минеральных и органических примесей.

Назначение механической очистки заключается в подготовке производственных сточных вод при необходимости к биологическому, физико-химическому или другому методу более глубокой очистки. Механическая очистка состоит из процеживания через решетки, пескоулавливания, отстаивания и фильтрования. Типы и размеры этих сооружений зависят в основном от состава, свойств и расхода производственных сточных вод, а также от методов дальнейшей обработки.

Как правило, механическая очистка является предварительным, реже окончательным этапом для очистки производственных сточных вод. Она обеспечивает выделение взвешенных веществ из этих вод до 90 – 95 % и снижение органических загрязнений до 20 – 25 %.

В целях обеспечения надежной работы сооружений механической очистки производственных сточных вод рекомендуется применять не менее двух рабочих единиц основного технологического назначения – решеток, песколовок, усреднителей, отстойников или фильтров. При выборе максимального числа сооружений предусматривается их секционирование по унифицированным группам, состоящим из единиц с наиболее крупными габаритами.

Повышение эффекта механической очистки сточных вод, в особенности работы сооружений по первичному отстаиванию, позволяет сократить объемы сооружений для последующих процессов очистки и тем самым снизить расходы на строительство и затраты на эксплуатацию более дорогих и сложных сооружений физико-химической и биологической очистки, а также обработки осадка.

2.1.1. Решетки

Для задержания крупных плавающих отбросов на очистных сооружениях устанавливают решетки со стержнями прямоугольной, овальной или круглой формы (рис. 2). Решетки следует оснащать механизированными граблями для снятия отбросов. При количестве отбросов менее 0,1 м³/сут допускается установка решеток с ручной очисткой.

Задержанные отбросы или сбрасываются в контейнеры с последующим вывозом их в места обработки городского мусора, или подаются в дробилки и после дробления перерабатываются вместе с осадками очистной станции.

Отечественной промышленностью выпускаются решетки – дробилки типа РД, которые представляют собой агрегат, совмещающий функции решетки и дробилки и предназначенный для задержания и измельчения отбросов непосредственно в потоке сточной жидкости.

Рис. 2. Схема решетки

Решетки устанавливают на очистных станциях при поступлении на них сточных вод самотеком. Не применять решетки на очистных станциях допускается в случае подачи сточных вод насосами с установленными перед ними решетками с прозорами 16 мм или менее.

Расчет решеток производится на максимальный приток сточных вод (м³/с или м³/ч) или на пропускную способность очистной станции (м³/сут).

Наибольшее применение получили решетки следующих типов: решетки механические унифицированные типа РМУ и с механическими граблями типа МГ, предназначенные для извлечения из сточных вод крупных загрязнений с механизированной выгрузкой их непосредственно в контейнер или транспортирующее устройство к дробилкам; комбинированные решетки – дробилки типов РД и КРД.

Расчет решеток

Исходные данные для расчета

1. Скорость в канале перед решеткой – не менее 0,7 м/с и не более 1,21,4 м/с.

2. Скорость движения сточной воды при максимальном притоке допускается в прозорах механизированных решеток 0,8÷1,0 м/с. В реальных условиях могут быть одновременно выключены из работы два агрегата. Поэтому при одной или двух рабочих решетках рекомендуется принимать скорость 0,6 м/с, при трех рабочих – 0,8 м/с, при четырех – 0,9 м/с по максимальному притоку.

3. Ширина прозоров решеток 16 мм.

Число рабочих решеток определяется расчетом и зависит от типа решеток. Количество резервных агрегатов устанавливается в зависимости от количества рабочих: до трех – 1 резервная, свыше трех – 2 резервные.

Определение расчетного расхода:

,

,

где q_p – расчетный расход в общем канале, л/с; – расчетный расход в одной решетке, л/с; K_u – коэффициент интенсификации, равен 1,4; n – число решеток, принимается ориентировочно.

Определение числа прозоров решетки:

,

где Н_р – глубина воды в камере решетки, м (принимается конструктивно приблизительно равной глубине воды в общем канале Н_к= 0,8÷3 м); _p – скорость воды в прозорах между стержнями, м/с; b – ширина прозоров, мм; К₃ – коэффициент запаса, учитывающий стеснение потока граблями и задержанными загрязнениями, равен 1,05.

Ширина решетки, мм,

,

где S – толщина стержней решетки, принимается 6 или 8 мм, в зависимости от типа решеток.

Подбирается типовой проект (табл. П1).

Подсчитывается фактическая скорость в прозорах решетки (м/с), которая не должна выходить за пределы, рекомендованные выше.