4 Сооружения механической очистки сточных вод

4.1. Решетки

Расчет решеток производится на максимальную подачу сточной жидкости.

q_max = 1/35 м³/с

Принимаем глубину воды в камере решетки h₁ = 1 м, среднюю скорость воды между стержнями _р, = 1 м/с и ширину прозоров b= 0,016, количество прозоров в решетке определяем по формуле

n = q_max / b* h₁* _р * k_з ,

где k_з – коэффициент, учитывающий стеснение прозоров граблями и задержанными загрязнениями и равный 1,05.

n = (1,35/1*1*0,016) * 1,05 = 88

Принимаем толщину стержней решетки s=0,0. Общая ширина решеток определяется по формуле

B_p = s*(n-1) + b*n ,

где s – толщина стержней решетки.

B_p = 0,01*(88-1) + 0,016*88 = 2,3 м.

В соответствии с выполненными расчетами выбираем 2 типовых решетки с шириной фильтрующей части для каждой 810 мм.

Число прозоров в каждой решетке составит

n = (0,81 + 0,01) / (0,01 + 0,016) = 32

Проверяем скорость воды в прозорах решетки. При принятых размерах она будет составлять величину

_р = q_max*k_з / N*n*b*h₁ ,

где N – количество решеток

_р = 1,35*1,05 / 3*(32*0,016*1) = 0,92 м/с.

Коэффициент местного сопротивления решетки находим по формуле

,

где - коэффициент, равный 2,42 для прямоугольных и 1,72 для круглых стержней.

2,42*(0,01/0,016)^4/3 = 1,12

Потери напора в решетки определяется по формуле

h_м = p/ (2*g),

где - скорость движения воды в камере перед решеткой, м/с;

g - ускорение свободного падения;

p – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора вследствие засорения решетки, ориентировочно рекомендуется принимать p=3.

h_м = 3*1,12*0,92² / (2*9,8) = 0,15 м.

Количество отбросов, снимаемых с решеток, имеющим ширину прозоров b = 0,016, равно 8 л/год на 1 чел. Тогда, объем улавливаемых загрязнений

V_сут = 260 000*8 / 1 000*365 = 5,7 м³/сут.

При их плотности 750 кг/м³ масса загрязнений составляет

M = 5,7*0,75 = 4,28 т/сут.

В соответствии с табл. 22 СНиП [1] к установке принимаем 3 рабочие и 1 резервную решетки.

4.2. Песколовки

Принимаем к проектированию горизонтальные песколовки – четыре отделения песколовки, которые объединяют в группы по два отделения.

Площадь живого сечения каждого отделения определяем по формуле

q_max / n)

где - скорость движения сточных вод, м/с;

n – количество отделений.

= 1,345 / 0,3*4 = 1,121 м²

Глубину проточной части принимаем h₁ = 0,6 м. Ширина отделений

B = / h₁

B = 1,121 / 0,6 = 2 м;

Принимаем ширину отделения B = 2 . Тогда, наполнение в песколовке при максимальном расходе будет

h₁= / B

h₁= 1,121 / 2 = 0,56 м;

При расчетном диаметре частиц песка d=0,2 мм; u₀=18,7 мм/с и k=1,7 (табл.27 [1]), длина песколовки по формуле составит

L = k*h₁* / u₀ ,

где k – коэффициент, учитывающий влияние турбулентности и других факторов на работу песколовки;

u₀ – гидравлическая крупность песка расчетного диаметра, мм/с.

L = 1,7*0,56*0,3 / 0,0187 = 15 м;

Осадок из песколовки удаляется с помощью гидромеханической системы. В начале песколовки, ниже уровня днища, предусматривается устройство бункера диаметром D_б = 2 м. Длина пескового лотка и смывного трубопровода будет

l = L - D_б

l =15 – 2;

При условной численности жителей 260 000 человек и количеству задерживаемого песка на одного человека в сутки, суточный объем осадка, составит

W = 260 000*0,02 / 1 000 = 5,2 м³/сут;

Предусматриваем выгрузку осадка 1 раз в сутки.

Для поддержания в песколовке необходимой постоянной скорости движения воды предусматриваем на выходном канале устройство неподтопленного водослива с широким порогом.

Отношение максимального расхода сточных вод к минимальному составит

k_q = q_max / q_min

k_q= 1/35 / 0,631 = 2,13;

Минимальное наполнение песколовки

h_min = 0,631 / 4*2*0,3 = 0,26 м;

Перепад между дном песколовки и порогом водослива находим по формуле

P = h_max- k_q^2/3*h_min / k_q^2/3 – 1

где h_min и h_max – глубина воды в песколовке;

P =(0,56-2,13^2/3*0,26) / 2,13^2/3 – 1 = 0,19 м;

Ширину водослива определяем по формуле

b_сж = q_max / m* (P+ h_max)^3/2 ,

где m- коэффициент расхода водослива, зависящий от условий бокового сжатия и равный 0,35-0,38.

b_сж = 1,35/2*0,36*4,43*(0,19+0,56) ^3/2 = 0,51 м.