Споруди механічного очищення стічних вод
Споруди механічного очищення стічних вод. Грати
Грати. Встановлюються перед очисними спорудами незалежно від способу подачі стічних вод - самопливом або під натиском, після насосної станції, що має у своєму складі грати. Виняток можуть становити ті насосні станції, на яких встановлені грати з прозорами 16 мм та подача стічних вод ними проводиться безпосередньо на очисні споруди.
Грати класифікуються за такими групами: за розмірами зорів - на грубі 30-200 мм і звичайні 5-25 мм. Ґрати з розмірами прозорів менше 16 мм на очисних спорудах підприємств харчової промисловості не застосовуються;
за конструктивною характеристикою - на нерухомі та рухливі;
за технологічною характеристикою - з ручним або механізованим очищенням покидьків. Ручне очищення покидьків допускається на невеликих очисних спорудах при кількості покидьків, що затримуються ґратами, не більше 0,1 м3 на добу. Якщо кількість закидів покидає перевищує 0,1 м3 на добу, СНиП П-Г. 6-62 рекомендує передбачати механізоване очищення грат з дробаркою для їх подрібнення. Форми профілів перерізів стрижнів для решіток різні (рис. 9). Так як решітка стискає живий переріз потоку, в місцях її встановлення підходящі канали або лотки повинні бути ширшими в порівнянні з основним каналом або лотком. Поєднання розширення проводиться плавно, виключаючи утворення перед решіткою вихрового потоку. Зміна напрямку стін приймається на кут а = 20 °.
Мал. 9 Профілі стрижнів у ґратах
Довжину розширення перед решіткою L1 можна визначити за формулою
де Sp - загальна ширина решітки, м;
Вк - ширина каналу, що підводить, відводить або лотка, м.
Довжина розширення каналу, що відводить, або лотка приймається в половинному розмірі від L1 т. е. L2=0,5L1. Довжина розширеної частини каналу або камери решітки L3 приймається за розрахунком, але не менше 1 м, а решітки L4 - не менше 0,8 м. Поздовжній профіль по каналу, лотку в місці встановлення решітки виконується з переломом на величину підпору перед решіткою. Це зумовлено необхідністю захисту підходящої частини каналу від замулення.
Розрахунок грат складається з визначення її розмірів і втрат напору, які виникають при проході стічних вод через решітку. Розмір грат визначають за витратою стічних вод з урахуванням прийнятої ширини прозорів між стрижнями, власної ширини стрижнів і середньої швидкості проходу стічних вод через решітку. Робоча площа прозорів повинна бути не меншою за подвійну площу живого перерізу для решітки з ручним очищенням і 1,2 — для решіток з механічним очищенням.
Щоб уникнути випадання забруднень перед решіткою швидкість стічної рідини в каналі або лотку, що підводить, повинна бути не менше 0,4 м/сек при мінімальній витраті, а швидкість проходу через решітку за умови непродавлювання покидьків рекомендується приймати 0,7 м/сек при середньому розрахунковому припливі води і трохи більше 1,0 м/сек — при максимальному.
Втрати напору або підпір hр, що створюється гратами, можна визначити за формулою
де V - швидкість руху води у підхідному каналі або лотку, м/сек;
К - коефіцієнт, що враховує втрати напору, підпору внаслідок засмічення решітки, що визначається за формулою
тут V - швидкість стічних вод у прозорах грат. При Vp = 0,7 м / сек, К = 1,01 і Vp = 1,0 м / сек, К = 2,04.
s - коефіцієнт місцевого опору решітки в залежності від форми стрижнів, що визначається заформулі
де - коефіцієнт, що залежить від форми перерізу стрижнів (табл. 41);
S - Товщина стрижня, м;
b - ширина прозорів між стрижнями в ґратах, м;
q - кут нахилу решітки.
Таблиця 41. Залежність коефіцієнта від форми перерізу стрижнів
Число прозорів решітки можна визначити із співвідношення
де n – кількість прозорів решітки;
q - максимальна витрата стічних вод, м3/сек;
w - живий перетин грат, м2;
h1 - глибина води біля решітки, м;
Vp - швидкість води у ґратах, м/сек.
Таким чином, при числі стрижнів (п - 1) загальну ширину решітки Вр можна визначити за формулою
де S - Товщина стрижня в решітці, м.
Якщо стічні води надходять для перекачування на очисні споруди, а станція насоса обладнана насосами марки Ф і НФ, ширина прозорів решітки (табл. 42).
Таблиця 42. Залежність ширини прозорів решітки від діаметра патрубка, що всмоктує.
Показники зниження забруднень у стічних водах, що пройшли очищення на ґратах: за завислими речовинами-3-5%, за БПК - 5, за бактеріальними забрудненнями - 10%.
Пісколовки. Застосовуються виділення зі стічних вод важких нерозчинних мінеральних домішок, переважно піску, при витраті стічних вод понад 100 м3/сутки (СНиП II-Г. 6—62). Пісок, що затримується в пісковловлювачах, характеризується гідравлічною крупністю 11,2 мм/сек і більше, тобто частка має розмір 0,15 мм і більше.
При горизонтальному русі води в пісколовці швидкість у ній має бути 0,15-0,3 м/сек. Тривалість проходу стічних вод через горизонтальні пісковловлювачі становить 30-50 сек, а через вертикальні - 2-3 хв.
Пісколовки встановлюють перед відстійниками незалежно від наявності на підприємстві спорудпопереднього очищення стічних вод.
Основні розміри пісколовки визначаються із співвідношень
звідки довжина проточної частини L пісколовки складе
де Vмакс - швидкість горизонтального руху стічних вод 0,3 м/сек для умов максимальної розрахункової витрати (СНиП II-Г. 6-62);
H - глибина проточної частини пісколовки, м;
U - середня швидкість осадження частинок піску, які повинні бути затримані в пісковловлювачі, м/сек.
З урахуванням впливу турбулентності потоку швидкість осадження частинок піску визначається за формулою
де U0 - досвідчені значення гідравлічної крупності частинок піску (табл. 43);
W - вертикальна турбулентна складова поздовжньої швидкості, що приймається в розмірі 0,05 V макс.
Таблиця 43. Залежність між гідравлічною крупністю та діаметром частинок піску
Виходячи з наявності у складі очисних споруд двоярусних відстійників і метантенків, на пісковловлювачах повинен бути затриманий пісок діаметром 0,2-0,25 мм гідравлічною крупністю 17,1-24,2 мм/сек.
Визначена за формулою (78) робоча довжина пісковловлювача повинна бути доповнена плавним розширенням на вході і плавним звуженням на виході виходячи з конструктивних міркувань.
Необхідну площу пісколовки F визначаємо за формулою
де qмакс - максимальна витрата стічних вод, м3\сек.
Загальна ширина пісколовки В при максимальній притоці складе
Після визначення площі дзеркала води пісколовки F і загальної ширини, встановлюють число робочих відділень п, задаючись робочою глибиною і шириною кожного відділення.
Об'єм осадової частини пісколовки Wосад визначається за формулою
де N - наведена кількість жителів, чол.;
Р - кількість випадаючого осаду на 1 особу, л/добу;
t - число днівміж двома очищеннями пісколовки, не більше двох.