Мехочистка

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

КАФЕДРА ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Н.В. Растрыгин

Сооружения механической очистки сточных вод

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Охрана вод"

Санкт-Петербург

2003

2

УДК 628.33

ББК

Рецензент: кафедра Гидротехнических сооружений, конструкций и гидравлики СПГУВК к.т.н., профессор Н.Н. Лимарь

Растрыгин Н.В. Сооружения механической очистки сточных вод: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Охрана вод". – СПб.: СПГВК, 2003 - 134 с.

Представлены методики расчета и схемы основных типов сооружений механической очистки сточных вод.

Предназначены для студентов гидротехнического факультета, обучающихся по специальности 320600 – "Комплексное использование и охрана водных ресурсов" в качестве методических указаний к курсовому проекту, выполняемому в рамках дисциплины "Охрана вод", а так же могут быть использованы при выполнении курсовой работы по дисциплине "Экология техногенных объектов" и дипломных проектов по специализации 320605 – «Защита и восстановление природных и техногенных комплексов».

Могут быть рекомендованы студентам других факультетов при изучении дисциплин природоохранного направления.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного университета водных коммуникаций.

УДК 628.33

ББК © Санкт-Петербургский государственный

университет водных коммуникаций, 2003

3

Содержание

1.Решетки…………………………………………………………...4

2.Песколовки………………………………………………………11

2.1.Расчет горизонтальных песколовок………………………..12

2.2.Расчет горизонтальных песколовок с круговым движением воды…………………………………………………………..21

2.3.Расчет аэрируемых песколовок…………………………….22

2.4.Расчет тангенциальных песколовок………………………..27 3. Отстойники……………………………………………………...33

3.1.Расчет вертикальных отстойников…………………………33

3.2.Расчет горизонтальных отстойников………………………44

3.3.Расчет радиальных отстойников……………………………50

4.Гидроциклоны…………………………………………………..58

5.Сетки и микрофильтры…………………………………………66

6.Фильтры с зернистой и плавающей загрузкой………………..81

6.1.Однослойные фильтры с мелкозернистой песчаной загрузкой……………………………………………………..83

6.2.Однослойные фильтры с крупнозернистой загрузкой……99

6.3.Двухслойные фильтры………………………………………99

6.4.Двухступенчатые фильтры………………………………..102

6.5.Фильтр с восходящим потоком сточной воды…………...106

6.6.Каркасно-засыпные фильтры……………………………...111

6.7.Фильтры с плавающей загрузкой из вспененного полистирола………………………………………………...115

6.8.Фильтры с пенополиуретановой загрузкой………………121

6.9.Напорные сверхскоростные фильтры…………………….124

6.10.Фильтры Оксипор………………………………………….127

6.11.Напорные намывные фильтры…………………………….132

Список литературы………………………………………………..134

4

1.Решетки

Всоставе сооружений по очистке хозяйственно-бытовых сточных вод, а так же смешение этих вод с другими, следует предусматривать решетки со стержнями прямоугольной, круглой и другой более сложной формы или решетки - дробилки. Их отсутствие допускается в случае подачи указанных стоков на очистные сооружения насосами, при условии установки перед ними решеток с прозорами не более 16 мм или решеток - дробилок. Тогда длина напорного трубопровода не должна превышать 500 м, а на насосных станциях обеспечивается вывоз задержанных отбросов.

Если количество задерживаемых отбросов менее 0,1 м 3/ сут, допускается принимать решетки с ручной очисткой, при больших количествах отбросов должны использоваться решетки с механизированной очисткой или решетки-дробилки. Ориентировочно, объем задерживаемых отбросов можно определить по данным табл.1 при средней их плотности 750 кг/м 3 и коэффициенте часовой неравномерности поступления – 2. Общее число решеток следует принимать с учетом количества рабочих сооружений, их характеристик и условий установки по табл. 2.

Таблица 1

	Удельные количества отбросов, задерживаемых решетками
	Ширина прозоров решетки, мм	Удельное количество отбросов,
		л/(чел•год)
	16…20	8,0
	25…35	3,0
	40…50	2,3
	60…80	1,6
	90…125	1,2

5

				Таблица 2
Количество резервных решеток
Тип решетки			Количество решеток
			рабочих	резервных
с механизированной очисткой и прозорами
шириной, мм
свыше 20			1 и более	1
16…20			до 3	1
			свыше 3	2
решетки – дробилки, устанавливаемые			до 3	1 (с ручной
на трубопроводах
				очисткой)
на каналах			до 3	1
			свыше 3	2
с ручной очисткой			1	-
При расчете решеток (рис.1) вначале определяется
количество прозоров
n =	q	K 3 ,
	bh1V p

где q – максимальный расход сточных вод, приходящийся на одну решетку, м 3/с;

b - ширина прозоров решетки, м, принимаемая на 10-20 мм меньшей диаметров проходных сечений перекачивающих насосов. В случае отсутствия данных о насосах, допускается принимать b = 16…20 мм.

h 1 - глубина воды перед решеткой, м (как правило, находится в пределах 0,5…1,5 м);

6

Vp – средняя скорость движения воды в прозорах решетки, равная: для механизированных решеток – 0,8…1,0 м/с, для решеток - дробилок – 1,2 м/с; К3 – коэффициент, учитывающий стеснение прозоров

граблями и задержанными примесями, К3 = 1,05.

Расход сточных вод, приходящийся на одну решетку, м3/с,

q = Q , N1

здесь: Q – общий максимальный расход сточных вод, подаваемых на очистные сооружения, м 3/с;

N1 – число рабочих решеток. Ширина решетки:

Вр = S(n −1)+bn,

где, S – толщина стержней решетки, м, равная 5…16 мм.

Для избежания отложения осадка в камере решетки скорость движения воды в ней должна быть не менее 0,4 м/с. Эта скорость может быть определена исходя из уравнения неразрывности следующим образом:

V = Bp qh1 .

7

l C

h1

h1

α

H

Сечение по стержням

h 1

Vp

b

VK

V

Bp

BK

BK

l'C

ϕ

ϕ

lK

lK

l1

l2

L

L

Рис.1. Схема установки решетки

8

Если расчетное значение V оказывается меньше допустимого, то необходимо скорректировать принятое число рабочих решеток и повторить расчеты.

Далее осуществляется расчет основных технологических характеристик камеры решетки и подводящего и отводящего каналов.

Ширина подводящего и отводящего каналов

	В	К	=		q	,
				h1	VK		(1)

где VK - скорость движения сточных вод в канале, равная

0,8…1,0 м/с.

Длины участков расширения и сужения

	l	K	=	(Bp − BK )	tgϕ,
				2		(2)

где φ – угол раскрытия канала (сужения камеры решетки), принимается равным 150.

Средняя длина камеры перед решеткой

l1 = K1 Bp ,

где К1=1,3÷1,5

Средняя длина камеры за решеткой

l2 = K2 Bp ,

9

где К2 =0,8÷1,0.

Длина камеры решетки

L = l1 +l2.

Полная длина камеры решетки

Примечание [Т.И.1]:

Lp = L + 2 lK.

Высота расположения пола над дном камеры решетки

H = h1 + h2 ,

где h2 – высота расположения пола над расчетным уровнем сточной воды в канале, принимается не менее 0,5 м.

Необходимая длина стержней в решетке

lC = tgHα ,

где α - угол наклона решетки и к горизонту, рекомендуется принимать равным 600

Потери напора в решетках

h =ξ V 2 P, 2g

10

где ξ - коэффициент местного сопротивления, определяемый по формуле

4

ξ= β S 3 sinα,

b

здесь: β - коэффициент, зависящий от формы стержней (рис. 2) и принимаемый по табл. 3;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81м/с2;

р – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора, вследствие засорения решетки, рекомендуется принимать ориентировочно равным 3.

Рис. 2. Формы стержней решетки.