Отстойные сооружения Песколовки
В дождевом стоке содержание песка с гидравлической крупностью более 15 мм\с колеблется от 10 до 15%, а в талом – до 20%. Для выделения крупных механических примесей из поверхностного стока предусматривают песколовки. Число песколовок или их отделений должно быть не менее двух, причем они должны быть рабочими. Для очистки поверхностного стока устраивают горизонтальные или тангенциальные песколовки.
Длину горизонтальной песколовки L (м), определяется по формуле:
|
(19) |
;где k – 1,7 коэффициент, учитывающий неполное использование зоны отстаивания;
Н! – расчетная глубина песколовки, принимается от 0,5 до 2,0 м;
V – 0,3 м\с – скорость движения сточных вод при максимальном притоке ;
u0 - гидравлическая крупность частиц, на содержание которых рассчитывается песколовка, обычно принимается u0 = 1,87 мм\с (для песка диаметра 0,2 мм). Продолжительность протекания сточных вод в горизонтальной песколовке должна быть не менее 30с.
При расчете тангециальных песколовок исходят из удельной гидравлической нагрузке, равной 110 м3\м2*ч при максимальном притоке сточных вод и диаметре песколовки не более 6 м. Впуск воды должен быть по всей расчетной глубине, равной половине диаметра.
Количество задержанного песка в среднем составляет 15 % от массы взвешенных веществ. Для расчета песковых бункеров принимают: влажность песка 60-70%, объемную массу шламовой пульпы – 1,2-1,5 т\м3, зольность задержанного песка – 80-90%, содержание нефтепродуктов в обезвоженном песке – не более 3%.
Отстойники
Для удаления основной массы взвешенных веществ и нефтепродуктов из поверхностного стока применяются отстойные сооружения различных конструкций: горизонтальные и радиальные отстойники, тонкослойные, полочные отстойники, нефтеловушки, пруды, накопители.
В прошлом широко использовались пруды-отстойники, сооружения закрытого типа (подземные) и стационарные щитовые заграждения в акватории водоема. Эффект очистки в них относительно не велик. Эти сооружения громоские, удаление осадков и всплывших нефтепродуктов из них вызывает большие трудности.
Расчет отстойников производят по гидравлической крупности частиц взвеси, выделение которых обеспечивает необходимый эффект очистки. Длину L (м) горизонтального отстойника определяют по формуле :
|
(20) |
;где Q – производительность одного из отстойников, м3\час;
k – 0,5 коэффициент использования объема;
u0 – условная гидравлическая крупность, соответствующая заданному эффекту осветления воды которая применяется при скорости потока 5,10, мм\с u0 соответственно 0,05 и 0,1 мм\с.
В – ширина секций отстойника, м
В
=
|
(21) |
;q макс – максимальный расход сточных вод м3\с;
n – число отделений, задавшись глубиной рабочей части Н1, которую обычно принимают 1,5-4 м;
V – скорость принимается 5-10 мм\с СНиП.
Механическое отстаивание осуществляется в двух режимах: безреагентном и с применением реагентов. В качестве реагента используются коагулянты и флокулянты (сернокислый алюминий и полиакриламид). При безреагентном отстаивании в течение суток эффект осветления может составить 64-92,5% по взвешенным веществам.
Содержание нефтепродуктов при этом снижается до 30-98%. Однако остаточное содержание этих загрязнений достаточно велико и может составляет по взвешенным веществам в среднем 120 мг\л, по нефтепродуктам – около 8 мг\л.
Тонкослойное отстаивание широко применяется при доочистке поверхностного стока. Для этой цели различные конструкции очистных сооружений оборудуются тонкослойными модулями. Оптимальный угол наклона пластин составляет 60-700, а расстояние между ними 50-10 мм. Основная масса загрязнений осаждается за 10-30 мин. Эффект задержания взвеси в тонкослойном отстойнике в течение 30 мин достигает 85-90%, в то же время в горизонтальном отстойнике глубиной 3 м даже при 5ч отстаивании эффект очистки от взвешенных веществ составляет 60-62% (при одной исходной концентрации).
Площади для размещения тонкослойного отстойника могут быть снижены в 6-10 раз, а капитальные затраты в 2,5-3 раза.
Основные конструктивные размеры этих отстойников определяются по формулам:
площадь сечения отстойника ω, м2
ω =
;(22)
общая ширина отстойника В, м
В =
;(23)
общая длинна отстойника L.м
L = l1 + lтс+ l2; |
(24) |
где Q – расчетный расход м3\ ч;
v – средняя скорость рабочего потока, мм\с;
l1 – длина приемной камеры, l1 = 1-1,5 м;
lтс = длина тонкослойных элементов, 1,5-3 м;
l2 = длина выходной части отстойника, 0,5-1 м;
Н – высота тонкослойных блоков 1-1,5м.
Средняя скорость рабочего потока в зависимости от требуемой степени очистки поверхностного стока городских территорий от взвешенных веществ при принятой длине тонкослойных элементов принимается пор табл.2
Скорость рабочего потока в зависимости от эффекта удаления взвешенных веществ для дождевого стока
(в числителе) и талого стока (в знаменателе).
Табл.2
-
Эффект осветления, %
Скорость течения (мм\с) при длине тонкослойных элементов, м
1,5
2
3
55
10/-
-
-
60
6,1/-
9/-
-
65
4,2/-
6/-
8,5/-
70
2,9/-
4,3/-
6,0/-
75
2,0/-
3/-
4,3/-
80
1,4/-
2/-
3/-
85
0,9/8
1,2/10
1,8/-
90
0,5/4,3
0,65/6
1/9,6
95
0,2/2
0,2/3
0,2/4
Определив конструктивные размеры тонкослойного отстойника, исходя из необходимой степени очистки по взвешенным веществам, проводит проверочный по эффективности очистки поверхностного стока от нефтепродуктов. При этом эффективность задержания нефтепродуктов в тонкослойном отстойнике в зависимости от длины тонкослойных элементов и скорости движения проверяется по табл.3
Скорость рабочего потока в зависимости от эффекта очистки поверхностного стока от нефтепродуктов для дождевого стока (в числителе) и талого стока (в знаменателе). Табл.3
-
Эффект очистки, %
Скорость течения (мм\с) при длине тонкослойных элементов, м
1,5
2
3
60
4,4/-
6,2/-
9,2/-
65
3,5/-
4,5/-
6,0/-
70
2,3/-
3,4/-
4,3/-
75
1,7/9,1
2,5/10,2
3,0/-
80
1,0/5,5
1,8/7,1
2,0/9,9
85
0,8/4,0
1,0/5,5
1,2/6,8
90
0,5/2,6
0,8/3,9
0,65/5,3
95
0,2/1,0
0,2/2,5
0,2/3,2
Количество осадка Wос (м\ч), выделяемого в отстойных сооружениях, следует определять исходя из концентрации взвешенных веществ в поступающем потоке С0 и в отстоянном слое Сос:
Wос
=
|
(25) |
;где Q – расход сточных вод, м3\ч; b – влажность осадка, %;
ос
– плотность осадка, г\см3.
Исходя, из объема осадка и вместимости зоны его накопления в отстойном сооружении определяется интервал времени между выгрузками осадка.
В зависимости от принятого типа отстойного сооружения удаление осадка предусматривается самотеком, под гидростатическим давлением, насосами, гидроэлеваторами, грейфером, экскаваторами и другими машинами.
Тип отстойных сооружений следует выбирать на основании техноэкономических расчетов с учетом производительности и схемы очистных сооружений, очередности строительства, характеристики грунтов, рельефа площадки, уклона грунтовых вод, требуемой степени очистки и др.
Отстойные сооружения могут быть железобетонные или земляные.
Железобетонные отстойники целесообразны при расходах сточных вод до 500 л\с, а также при неблагоприятных гидрогеологических условий. При расходе до 300 л\с возможно применение отстойников закрытого типа, т.е. подземных железобетонных сооружений. При больших расходах экономически целесообразно устраивать пруды – отстойники.