4.3 Расчет песковых площадок

Удаление песка в песколовке следует предусматривать:

- вручную – при его объеме < 0,1 м³/сут;

- механическим или гидромеханическим способом с транспортированием его

к приямку и последующим отводом за пределы песколовки гидроэлеватора-

ми или песковыми насосами при количестве > 0,1 м³/сут.

Удаляемый песок содержит большое количество воды и транспортируется в виде песковой пульпы и поэтому его необходимо обезвоживать перед дальнейшей утилизацией. Для этого на КОС предусматривается устройство песковых площадок. Расчет которых выполняется по максимальной нагрузке на площадку в год, с периодической выгрузкой подсушенного песка, в следующей последовательности.

Годовое количество задержанного песка, , составляет:

или ;

где - приведенное число жителей по взвешенным веществам, чел.

- количество песка, задерживаемого в песколовках. Для бытовых

сточных вод составляет .

Так как объем песка составил , то значит, что удаление песка из песколовке будет вестись механическим или гидромеханическим способом.

Тогда полезная площадь песковых площадок , составляет:

где - максимальная нагрузка на песковую площадку, 3 .

Общая площадь , песковых площадок учитывает устройство подъездов и съездов автотранспорта на песковые площадки в размере 20 %.

;

Площадь одной карты, , вычисляются из условия общего количества карт п > 2 шт. Принимаем количество карт, , равное 4 шт., тогда площадь одной карты, , что составит:

;

Все площадки ограждаются земляными валиками высотой 1 – 2 м, вода, удаляемая с песковых площадок, возвращается в канал перед песколовками для последующей обработки

4.4 Расчет первичных отстойников

Первичные отстойники предназначены для предварительного осветления сточных вод перед их биологической очисткой, то есть выделения из нее нерастворимых веществ, находящихся во взвешенном состоянии.

В водоотведении используется горизонтальные, вертикальные, радиальные и их модификации. Выбор типа отстойника осуществляется в результате технико – экономических расчетов с учетом принятой технологии водоочистки, расчетной производительности и способов обработки образующихся осадков.

Так как максимальный суточный расход сточных вод составляет 90101,72 м³/сут, то нам целесообразно использовать радиальные отстойники.

Радиальный отстойник представляет собой круглый в плане резервуар. Отстойники называются радиальными потому, что вода в них движется радиально от центра к периферии. Особенностью гидравлического режима работы радиальных отстойников является то, что величина скорости движения воды в них изменяется от максимального ее значения в центре отстойника до минимального у периферии. Сточная вода к радиальным отстойникам подводится по трубам (подача снизу) или каналам (подача сверху). Плавающие вещества удаляются с поверхности воды в отстойнике подвесным устройством, размещенным на вращающейся ферме, и поступают в бункер.Исходные данные для расчета первичных отстойников:

- число отстойников (отделений), п_о, шт, принимаем равным 2;

- максимальный расчетный расход в песколовках, , м³/с;

- содержание взвешенных веществ в воде, ;

- требуемый эффект осветления воды, ;

- глубина проточной (рабочей части), ;

- продолжительность отстаивания, ;

- скорость, ;

- коэффициент использования объема, к = 0,45;

- показатель степени, п = 0,26.

Определяем гидравлическую крупность, , которая составит:

;

Тогда при t = 10 , определим :

;

Определяем вертикальную турбулентную составляющую продольной скорости, , которая составит:

;

Диаметр отстойника, , определяем по формуле:

;

Определяем скорость на половине радиуса, V, м/с, которая составит:

или ;

Так как скорость на половине радиуса не превышает максимальную скорость ( 2,9 < 3 мм/с), то значит отстойник подобран правильно и его пересчет не требуется.

Определим теоретическое время осветления воды, , которое составит:

или ;

Определяем массу уловленного осадка, , которая составит:

;

где Q – средний суточный расход, м³/сут.

При самотечном удалении влажность осадка .

Определим объем уловленного осадка, , при плотности его , который составит:

;

Высоту зоны накопления осадка у внешней стенки отстойника принимаем равной: , а возвышение борта отстойника над кромкой сборного кольцевого водослива: . Таким образом можно определить общую высоту отстойника, , которая будет равна:

;

Далее определим размеры подводящих и отводящих трубопроводов и лотков.

Определяем максимальный секундный расход на один отстойник, , который составит:

;

При скорости около 1 м/с, подбираем диаметр подводящего и отводящего трубопроводов: . Фактическая скорость движения воды в них, , составит:

;

Ширину прямоугольного сборного кольцевого лотка принимаем равной: , а уклон его: .

Определяем расход воды в конце каждого полукольца, , который составит:

;

При свободном сливе воды в конце каждого полукольца лотка будет устанавливаться критическая глубина воды, , составит:

;

Глубина воды в кольцевом лотке с противоположной стороны от места выпуска (в том месте, где вода растекается в разные стороны), , составит:

;

Полученный результат следует скорректировать с учетом потерь напора и уклона дна лотка. Для определения потерь напора нужно вычислить следующие параметры:

;

;

;

Определяем гидравлический радиус, , который составит:

Определяем коэффициент, учитывающий влияние шероховатости русла:

;

;

С учетом полученных результатов находим:

;

Определяем превышение дна лотка с противоположной стороны от слива над дном лотка у слива (выпуска):

;

Определяем уточненную глубину воды в начале лотка (с противоположной стороны от места выпуска):

;

С некоторым запасом для исключения переполнения лотка глубину его с противоположной стороны от места выпуска принимаем:

;

Так как верхняя водосборная кромка лотка должна быть горизонтальна, глубина лотка у места выпуска воды составит:

;

Проверим пропускную способность лотка при перегрузке очистной станции.

Расход на отстойник, , составит:

;

Расход в конце полукольца лотка, , составит:

;

Критическая глубина, , составит:

;

Глубина с противоположной стороны от выпуска, , составит:

;

Сравнение полученных величин и с данными предыдущих расчетов показывает, что сборные лотки отстойников пропустят расход и при перегрузках очистной станции. Однако условия работы лотков при этом будут предельными.

Определим диаметр трубопровода для выпуска осадка. Если выпуск осадка будет производиться 1 раз в смену, то объем выпускаемого осадка из данного отстойника, , составит:

;

Скорость движения осадка в трубопроводе должна быть не менее 1,1 м/с. Для принятых условий диаметр трубопровода получается не менее 200 мм. При скорости , расход по трубопроводу, , составит:

;

При этом выгрузка осадка будет производиться за время, , что составит:

или ;

Для обеспечения скорости движения осадка в трубопроводе ,должен быть установлен соответствующий перепад между уровнем воды в отстойнике и центром трубы в иловом колодце с учетом потерь напора в трубопроводе.