Расчет горизонтальных отстойников

Находят средне-секундный расход стоков: q_ср=Q_w/24´3600. Принимая коэффициент неравномерности для городских сточных вод 1,51, определяют максимальный расход стоков: q_макс= q_ср´1,51. Для расчета отстойника принимают по табличным данным H_set и n_w = 0,005 м/с., а также число отделений отстойника n. Определяют ширину отстойника:

В=q_макс/n·n_wH_{set .} Проверяют n_w=q_макс/n·В·H_set.

Затем опреде-ляют U_о, К_set, n₂ и t_set,соответствующие требуемому эффекту осветвления_. Длину отстойника рассчитывают по формуле: L_set=n_w´H_set/К_set´U_о м.

Пример расчета горизонтального отстойника

Исходные данные. Средняя производительность очистной стан-ции Q_w=40000 м³/сутки. Содержание взвешенных частиц С_о=200 мг/л. Требуемый коэффициент осветления Э=45%.

Задание: рассчитать размеры горизонтального отстойника.

Расчет:

Находим средне-секундный расход стоков:

q_ср=Q_w/24´3600=0,463 м³/с.Общий коэффициент неравномер-ности для городских сточных вод составляет: 1,51. Тогда:

q_макс=q_ср∙1,51=0,699м³/с. Ширина отстойника: В=q_макс/n´n_w´H_set = 0,699/6×5×10^-3×2,5 = =9.32м. Принимаем - 9м. Проверяем (n_w): n_w = q_макс/n´В´H_set = 0,699/6×9×2,5=5,178·10^-3м/с. Определяем U_о,К_set, t_set, соответствующие требуемому эффекту осветвления по табл.8 и 9 и рисунку 15_. Для расчета отстойника принимаем: H_set=2,5 м, n_w = 0,005 м/с и число отделений отстойника n=6.

Показатель степени n_2.=0,3,h=0,5м,t_set=1800с (среднее по табл.9).

Uо = H_set/ t_set·(H_set/h)ⁿ² =2,5 /1800(2,5/0,5)^0,3 = 8,57·10^-4 м/с. Длина отстойника:

L_set=n_w´H_set/k_set´Uо =5,178´10^-3´2,5/0,5´8,57·10^-4=30,2м

Таблица 8

Отстойник	Кset	Hset, м	Bset,, м	nw, мм/с	Уклон днища
Горизонтальный	0,5	1,5-4	2Hset -5Hset	5-10	0,005-0,05
Радиальный	0,45	1,5-5	-	5-10	0,005-0,05
Вертикальный	0,35	2,7-3,8	-	-	-
С нисход.- восход. потоком	0,65	2,7-3,8	-	2Uo-3Uo	-
С тонкослойными блоками:
Противоточ-ная (прямоточ-ная) схема работы	0,5-0,7	0,025-0,2	2-6	-	-
Перекрестная схема работы	0,8	0,025-0,2	1,5	-	0,005

Таблица 9

Эффект осветления, Э %	Продолжительность отстаивания tset, с, в слое h1 =500 мм при концентрации взвешенных веществ, мг/л
	-	-

Рис.15 Зависимость показателя степени n₂ от исходной концентрации взвешенных веществ в городских сточных водах при эффекте отстаивания:

1-50%; 2-60%; 3-Э = 70%.

Септики

Септики применяют для механической очистки сточных вод, поступающих на поля подземной фильтрации, в песчаногравий-ные фильтры, фильтрующие траншеи и фильтрующие колодцы.

Рис.16 Септики

а - однокамерный,

б - двухкамерный,

1 - основание,

2 - железобетонные кольца,

3 - перекрытие,

4 - прочистка

 

Полный расчетный объем септика н принимают:

- при расходе сточных вод до 5 м³/сут - не менее 3-кратного суточного притока,

-при расходе свыше 5 м³/сут - не менее 2,5-кратного.

Указанные расчетные объемы септиков принимают исходя из условия очистки их не менее одного раза в год. При среднезимней температуре сточных вод выше 10 °С или при норме водо-отведения свыше 150 л/сут на одного жителя полный расчетный объем септика уменьшают на 15-20%. В зависимости от расхода сточных вод принимают:

- однокамерные септики - при расходе сточных вод до 1 м³/сут,

-двухкамерные - до 10

и трехкамерные - свыше 10 м³/сут.

Объем первой камеры принимают:

- в двухкамерных септиках - 0,75,

- в трехкамерных - 0,5 расчетного объема.

При этом объем второй и третьей камер принимают по 0,25 расчетного объема. В септиках, выполняемых из бетонных колец, все камеры равного объема. В таких септиках при произво-дительности свыше 5 м³/сут камеры предусматривают без отде-лений. При необходимости обеззараживания сточных вод, выхо-дящих из септика, предусматривают контактную камеру, размер которой в плане 0,75х1 м. Лоток подводящей трубы распола-гается не менее чем на 0,05 м выше расчетного уровня жидкости в септике. Выпуски из зданий подсоединяються к септикам через смотровые колодцы.

Гидроциклоны

Для механической очистки сточных вод от взвешенных веществ применяют открытые и напорные гидроциклоны рис.17. Открытые гидроциклоны применяют для выделения всплывающих и оседающих грубодисперсных примесей гидравлической круп-ностью свыше 0,2 мм/с и скоагулированной взвеси. Напорные гидроциклоны с применяют для выделения из сточных вод грубодисперсных примесей главным образом минерального происхождения. Гидроциклоны используют в процессах осветления сточных вод, сгущения осадков, обогащения известкового молока, отмывки песка от органических веществ, в том числе нефтепродуктов. При осветлении сточных вод аппараты малых размеров обеспечивают больший эффект очистки. При сгущении осадков минерального происхождения применяют гидроциклоны больших диаметров (свыше150мм).

Удельную гидравлическую нагрузку q_hc, м³/(м²·ч), для открытых гидроциклонов определяют по формуле: q_hc=3,6 K_hc U₀,

где U₀ - гидравлическая крупность частиц, которые необходимо выделить для обеспечения требуемого эффекта, мм/с:

K_hc – коэффициент пропорциональности, зависящий от типа гидроциклона и равный для гидроциклонов - без внутренних устройств-0,61;

с конической диафрагмой и внутренним цилиндром - 1,98; многоярусного с центральными выпусками:

K_hc =0,75n_ti(D²_hc – d²_en)/ D²_hc,

где n_ti - число ярусов;

D_hc -диаметр гидроциклона, м;

d_en - диаметр окружности, на которой располагаются раструбы выпусков,м;

многоярусного с периферийным отбором осветленной воды:

K_hc=0,75n'_ti(D²_hc–d²_d)/D²_hc,

где n'_ti - число пар ярусов;

d_d - диаметр отверстия средней диафрагмы пары ярусов, м. Производительность одного аппарата Q_hc, м³/ч, определяют по формуле:

Q_hc =0,785 q_hc D²_hc.

Рис.17 Гидроциклоны

Удаление выделенного осадка из открытых гидроциклонов предусматривают непрерывное под гидростатическим давлением, гидроэлеваторами или механизированными средствами. Всплы-вающие примеси, масла и нефтепродукты задерживают полу-погруженной перегородкой. Расчет напорных гидроциклонов производят исходя из крупности задерживаемых частиц и их плотности. Диаметр гидроциклона D'_hc определяют по табл. 10.

Таблица 10.

D'hc, мм
U0,	15-35	18-40	20-50	25-60	30-70	35-85	40-110	45-150

 

Основные размеры напорного гидроциклона подбирают по дан-ным заводов-изготовителей. Давление на входе в напорный гидроциклон принимают: 0,15-0,4 МПа (1,5-4 кгс/см²) - при одноступенчатых схемах осветления и сгущения осадков и многоступенчатых установках, работающих с разрывом струи; 0,35-0,6МПа - при многоступенчатых схемах, работающих без разрыва струи. Число резервных аппаратов принимают:

при очистке сточных вод и уплотнении осадков, твердая фаза которых не обладает абразивными свойствами - один при числе рабочих аппаратов до 10,

- два - при числе до 15 и по одному на каждые десять при числе рабочих аппаратов свыше 15;

при очистке сточных вод и осадков с абразивной твердой фазой - 25% числа рабочих аппаратов.

Производительность напорного гидроциклона Q_hc, м³/ч, назначенных размеров рассчитывают по формуле:

Q_hc = 9,58 ∙10³ ∙d_en∙d_ex∙(g ∙ΔР) ^0,5 ,

где g - ускорение силы тяжести, м/с;

ΔР - потери давления в гидро-циклоне, МПа;

d_en, d_ex -диаметры питающего и сливного патрубков, мм.

Диаметр сливного патрубка – d_en,м: d_en=[0,08×R²/sin(α/2)]^½,

где R–радиус цилиндрической части гидроциклона, м;

α– угол конусности.

Эквивалентный диаметр питающего патрубка-d_ex, м; определяют по формуле:

d_ex = 0,925(R- 0,5h),

где h – толщина стенки сливного патрубка, м.

В зависимости от требуемой эффективности очистки сточных вод и степени сгущения осадков, обработка сточных вод в напорных гидроциклонах может осуществляться в одну, две или три ступени путем последовательного соединения аппаратов с разрывом и без разрыва струи.

Для сокращения потерь воды с удаляемым осадком шламовый патрубок гидроциклона первой ступени герметично присоеди-няют к шламовому резервуару. На первой ступени с используют гидроциклоны больших размеров, для задержания основной массы взвешенных веществ и крупных частиц взвеси, которые могут засорить гидроциклоны малых размеров, используемые на последующих ступенях установки.

Центрифуги

Рис.18 Схема осадительных центрифуг

Осадительные центрифуги непрерывного или периодического действия применяют для выделения из сточных вод мелкодис-персных взвешенных веществ, когда для их выделения не могут быть применены реагенты, а также при необходимости извле-чения из осадка ценных продуктов и их утилизации. Центрифуги непрерывного действия применяют для очистки сточных вод с расходом до 100 м³/ч, когда требуется выделить частицы гидрав-лической крупностью 0,2 мм/с (противоточные) и 0,05 мм/с (прямоточные); центрифуги периодического действия - для очистки сточных вод, расход которых не превышает 20 м³/ч, при выделении частиц гидравлической крупностью 0,05-0,01 мм/с. Концентрация механических загрязняющих веществ не должна превышать 2-3 г/л. Подбор необходимого типоразмера осади-тельной центрифуги производят по величине требуемого фактора разделения Fr, при котором обеспечивается наибольшая степень очистки. Фактор разделения Fr и продолжительность центри-фугирования t_cf, с, определяют по результатам эксперименталь-ных данных, полученных в лабораторных условиях. Объемную производительность центрифуги Q_cf,м³/ч, расчитывают по фор-муле:

Q_cf = 3600W_cf K_cf/t_cf,

где W_cf - объем ванны ротора центрифуги, м³;

K_cf - коэффициент использования объема центрифуги, принима-емый равным 0,4-0,6.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: