3. Отстойники

Тип отстойника следует выбирать с учетом принятой технологии очистки сточных вод и обработки их осадков, производительности сооружений, геологических условий, уровня грунтовых вод и т.д. При этом рекомендуется применять вертикальные отстойники при расходах сточных вод до 20000 м³/сут, горизонтальные – свыше 15000 м³/сут, радиальные – свыше 20000 м³/сут (радиальные вращающимися сборно-распределительными устройствами – до 50000 м³/сут). Кроме того, предусматривать горизонтальные отстойники не допускается на слабых и просадочных грунтах, а вертикальные при высоком уровне грунтовых вод.

3.1. Расчет вертикальных отстойников

В соответствии с предлагаемой расчетной схемой (рис. 7) диаметр отстойников, м,

где q– максимальный часовой расход сточных вод, м³/сут.;

n– количество рабочих отстойников, принимаемое не менее двух;

К – коэффициент использования объема отстойника, равный 0,35.

U₀– расчетное значение гидравлической крупности взвешенных веществ, мм/с;

d_Ц.Тр – диаметр центральной трубы, м.

Гидравлическая крупность, мм/с,

(35)

здесь: h₁– глубина рабочей части отстойника, м, принимаемая из диапазона 2,7...3,8, м;

α – коэффициент, учитывающий влияние температуры воды на ее вязкость. Значение коэффициента можно определить по табл.6.

t– продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту осветления сточной воды и полученная в лабораторных условиях в слое водыh= 500 мм. При отсутствии экспериментальных данных по кинетике осаждения взвешенных веществ данную величину допускается принимать по табл. 7-9 в соответствии с характеристиками сточных вод и содержащейся в них взвеси;

n₂– показатель степени, зависящий от агломерации взвешенных веществ в процессе их осаждения. В случае отсутствия экспериментальных данных допускается принимать аналогично величинеt;

ω – вертикальная, составляющая скорости движения сточных вод в отстойнике, мм/с, равная 0,2…0,5 мм/с.

Таблица 7

Зависимость между длительностью отстаивания взвесей городских сточных вод (n=0,25) и эффектом осветления этих вод.

Эффект осветления, %	Продолжительность отстаивания, с, при Концентрации взвешенных веществ, мг/л
	100	200	300	500
20	600	360	-	-
30	900	540	320	260
40	1320	650	450	390
50	1900	900	640	450
60	3800	1200	970	680
70	-	3600	2600	1830
80	-	-	-	5260

Таблица 8

Зависимость между длительностью отстаивания высокодиспергированной взвеси минеральных веществ (n=0,4) и эффектом осветления сточных вод

Эффект осветления, %	Продолжительность отстаивания с, при концентрации взвешенных веществ, мг/л
	500	1000	2000	3000
20	150	140	100	40
30	180	150	120	50
40	200	180	150	60
50	240	200	180	80
60	280	240	200	100
70	360	280	230	130
80	1920	690	570	370
90	-	2230	1470	1080
100 (99,9)	-	-	3600	1850

Таблица 9

Зависимость между длительностью отстаивания тяжелой структурной взвесей (n=0,6) и эффектом осветления сточных вод.

Эффект осветления, %	Продолжительность отстаивания с, при концентрации взвешенных веществ, мг/л
	200	300	400
40	75	60	45
50	120	90	60
60	180	120	75
70	390	180	130
80	3000	580	380

Диаметр центральной в впускной трубы, м,

(36)

где v_Ц.Тр – скорость движения сточной воды в центральной впускной трубе, мм/с, принимаемая не боле 30 мм/с.

Примечание: Количество рабочих вертикальных отстойников должно быть не более 4, а их диаметр - не более 9 м. Если это условия не выполняется, то следует принять отстойники других типов (как правило, радиальные) и производить их расчет по соответствующим методикам.

Диаметр и высота раструба центральной впускной трубы, м,

(37)

Глубина погружения центральной впускной трубы, м,

. (38)

С целью предотвращения взмучивания осадка под центральной впускной трубой устанавливается отражательный щит. Его диаметр, м,

(39)

а высота зазора между ним и нижней кромкой раструба, м,

(40)

где v₃– скорость движения воды в задоре, принимаемая не более 20 мм/с.

Полная глубина (высота) отстойника, м,

(41)

здесь h₂ - глубина осадочной части отстойника, м;

h₃– высота бортов отстойника, равная 0,3…0,5.

Глубина осадочной части, м,

где: d₂– диаметр нижнего основания конического днища отстойника, м.

β – угол наклона стенок днища отстойника к горизонту, равный 50…60⁰.

Диаметр нижнего основания днища отстойника, м,

при чем: К₂ = 1,1…1,25;

d_OC– диаметр трубопровода для удаления осадка из отстойника, м.

Диаметр трубопровода для удаления осадка, м,

(42)

где q_OC– расход осадка из одного отстойника, м³/ч;

V_OC– скорость движения осадка в трубопроводе, равная 0,1 м/с.

Расход осадка, м³/ч,

, (43)

здесь V_OC1– объем осадка, накапливаемый в одном отстойнике за сутки, м³;

n_ОС– краткость выгрузок осадка из отстойника в сутки, принимаемая на более 2 раз;

t_OC– продолжительность выгрузки осадка, равная 0,5…2 часа.

Объем осадка, накапливаемого в одном отстойнике за сутки, м³,

(44)

где V_OC - суточный объем осадка, задерживаемого во всех отстойниках, м³.

Суточный объем осадка, м³,

(45)

здесь: Q_OC– количество улавливаемого осадка в сутки, т;

W_OC– влажность осадка, с среднем равная, 95%;

ρ– плотность осадка, равная 1 т/м³.

Количество улавливаемого осадка, т,

(46)

где: С – исходная концентрация взвешенных веществ, мг/л;

Э – заданный эффект осветления сточный вод, доли единицы;

К – коэффициент запаса, равный 1,2;

Q– суточный расход сточных вод, м³/сут.

Высота слоя осадка в отстойнике, м,

Расстояние от поверхности слоя осадка до отражательного щита, м,

Примечание: Расстояние h'₃должно быть не менее 0,3 м. Если это условие не выполняется, то следует увеличить кратность выгрузки осадка из отстойника и перечитать все величины, на которые она влияет.

Диаметр трубопровода для подачи сточных вод в отстойник, м,

(47)

где v_Tp– скорость движения воды в трубопроводе, принимаемая при безнапорном движении – 0,8…1,0 м/с, при напорном движении – 3 м/с.

Диаметр трубопровода для отвода сточных вод из отстойника D'_Тропределятся по формуле (47) при условии безнапорного движения воды в нем.

Ширина водоотводящего лотка, м,

(48)

при чем, К_Л = 1,1…1,25.

Глубина воды в водоотводящем лотке, м,

(49)

здесь v_Л– скорость движения воды в лотке, равная 0,8..1,0 м/с.

Высота водослива, м,

(50)

Высота наружного оборота водоотводящего лотка, м,

(51)

Наружный диаметр водоотводящего лотка, м,

. (52)

Диаметр коллектора, подводящего сточную воду к отстойникам, м,

(53)

здесь v_K - скорость движения воды в коллекторе, принимаемая при безнапорном движении – 0,8…1,0 м/с, при напорном движении – 3 м/с.

Диаметр коллектора, отводящего воду от отстойника D'_Копределяется по формуле (53) при безнапорном движении воды в нем.

Общее количество отстойников:

(54)

где n_p– количество резервных отстойников, принимаемое исходя из условия, что их пропускная способность должна составлять не менее 50 % производительности рабочих отстойников.