3. Використання пісколовок для очистки стічних вод.

Пісколовки необхідно передбачати для затримки мінеральних часток розмірами понад 0,2—0,25 мм при пропускній здатності станції очищення стічних вод більш 100 м3/сут. Число відділень пісколовок слід приймати не менш двох, при цьому усі відділення повинні бути робітниками.

Пісколовки розраховуються на максимальну витрату стічних вод і перевіряються на мінімальний приплив.

Тип пісколовки необхідно вибирати з урахуванням пропускної здатності очисної станції, складу виробничих стічних вод, що очищаються, і місцевих умов будівництва.

Горизонтальні пісколовки з круговим рухом стічної води призначаються для видалення піску з виробничих стічних вод, що мають нейтральну чи слабколужну реакцію (табл. 2.4).Стічна вода підводиться до пісколовкам і приділяється від них лотками. Лоток, що підводить, розташовується в насипі висотою до 5м.

Для вимикання пісколовок з роботи на що підводять і відводять лотках у розподільній камері встановлюють затвори. Осад з пісколовок видаляють гідроелеваторами. Подача робочої рідини до гідроелеватора і відвід пульпи здійснюються самостійними напірними трубопроводами через камеру переключення, обладнану засувками. Для III, V і VII типу пісколовок розроблений пристрій для збору нафти, що дозволяє застосовувати їх на нафтомістких стічних водах.

З метою скорочення кількості води, що витрачається на відмивання піску від нафти, може бути застосований напірний гідроциклон (пісок відмивається від нафти на 80 %).

Пісколовки можуть застосовуватися після нейтралізаторів сірчанокислих стічних вод у тому випадку, якщо випадання нерозчинних домішок вапняного молока (чи меленого вапняку) і великих кристалічних часток гіпсу приводить до появи важких зважених часток, що були відсутні у водах до нейтралізації.

Горизонтальні пісколовки з прямолінійним рухом стічної води пропускною здатністю 70—280 тис. м3/сут (табл. 2.5) експлуатуються на ряді каналізаційних станцій аерації. Швидкість руху стічних вод складає при максимальній витраті 0,3 і при мінімальному 0,15 м/с.

Експлуатація показала, що ці пісколовки працюють ефективно при вирівнюванні середніх швидкостей по їх довжині. Це досягається застосуванням одиночних плоских ґрат у вхідного пристрою, виконаних з дерев'яних стрижнів шириною 15 див із прозорами 6 див. Ґрати, установлювані на відстаней 1,2 м від входу, для зручності експлуатації вільно качаються в потоці і легко знімаються. У пісколовках із ґратами такої конструкції збільшується навантаження по воді шляхом підвищення швидкості потоку при збереженні ефективності затримки піску.

Аеруємі пісколовки застосовуються для виділення мінеральних часток, що містяться в стічній воді гідравлічної крупності 13- 18 мм/с. Швидкість руху стічних вод складає 0,08—0,12 м/с при максимальному припливі.

Типові проекти аеруємих пісколовок розроблені ЦНИИЭП інженерного устаткування на два, три і чотири відділення шириною по 3 і 4,5м і довжиною 12 м. При застосуванні 3-метрової вставки довжина пісколовки може бути збільшена.

Розрахункова пропускна здатність аеруємої пісколовки шириною 4,5 м на три відділення складає 200—240 тис. м3/сут стічних вод (по типовому проекті 902-2-374.83), а на чотири відділення—240—280 тис. м3/сут (по типовому проекті 902-2-375.83). Підведення стічної води до пісколовкам і відвід її здійснюються відкритими лотками. Для системи аерації використовується повітря від насосно-повітродувної станції. Осад змивається в бункер пісколовки гідромеханічною системою, що включає подовжній лоток і трубопроводи зі сприсками; осад з бункера віддаляється за допомогою гідроелеватора. Для систем гідрозмиву і гідровидалення використовується технічна вода. Керування роботою систем автоматизовано. Уздовж однієї зі стінок на відстані 45—60 див від дна по всій довжині пісколовки встановлюють аератори, а під ними влаштовують жолоб для піску. У поперечному перерізі днищу додають ухил 1=0,2¸0,4 до центрального лотка для самопливного відведення в нього піщаної маси.

На станціях середньої і великої пропускної здатності, обладнаних горизонтальними пісколовками з механічним видаленням осаду, доцільно здійснювати рециркуляцію при наповненні в пісколовці, рівному (0,8¸0,9)X Нрасч. Рециркуляція осаду в горизонтальних пісколовках знижує кількість органічних домішок на 19—38 %. При зольності осаду до рециркуляції 70—85 % виходить осад із зольністю 85—90 %.

Регулювання навантаження на відділення пісколовки дозволяє автоматично підтримувати швидкість потоку стічної води в заданих межах. Така схема здійснена на основі використання системи автоматизованого контролю рівня води в каналах, що підводять, як функції кількості стічних вод, що надходять на очисні спорудження. У залежності від характеру електроконтактного поплавкового рівнеміра автоматично регулюється, ступінь відкриття електрифікованих засувок на каналах, що підводять.

Автоматичне видалення піску з пісколовок може вироблятися двома шляхами: 1) у міру нагромадження і досягнення їм заданого рівня; 2) через визначені інтервали часу, виявлені на основі експлуатаційного досвіду. Тривалість видалення чи піску його обсяг приймаються також на підставі досвіду експлуатації пісколовок. Керування даною технологічною операцією здійснюється за допомогою реле часу.

Гідромеханічне видалення піску з його відмиванням (гідрозмив) у горизонтальних пісколовках рекомендується замість, що застосовуються скребкових механізмів ланцюгового чи тележечного типу, що мають складну конструкцію, металлоемки і вимагають частого ремонту.

При переміщенні осаду в пісколовці використовується енергія потоку змивної води. Така гідромеханічна система забезпечує ефективний змив осаду в бункер пісколовки без взмучивання і додаткового виносу осаду з водою, що порозумівається рухом осаду і промивної води тільки в придонному шарі спорудження, а також поворотною циркуляцією води в пісколовці.

По дну спорудження в подовжньому напрямку по всій довжині влаштовується один чи трохи піскових лотків прямокутного чи трапецеідального перетину. Глибина лотка приймається не менш двох діаметрів змивного трубопроводу, його ширина складає 0,4—1,2 м.

По дну кожного піскового лотка укладається змивний трубопровід, що має з двох сторін через 0,2—0,5 м сприски, спрямовані уздовж піскового лотка убік бункера.

Витрата подаваної насосами технічної води для гідрозмиву Qгс, м3/з, визначається по формулі

Qгс = v = vlb, (2.1)

де v — висхідна швидкість змивної води в лотку, прийнята рівної 0,0065 м/с; F — площа піскового лотка в плані, м2; l — довжина піскового лотка, обумовлена як різниця довжини пісколовки і діаметра піскової камери, м; b — ширина піскового лотка, звичайно рівна 0,5 м.

Витрата промивної води на один пісковий лоток складає 30— 100 л при напорі 4—6 м і тривалості змиву 1—3 хв.

Приямок для піску рекомендується виконувати круглим у плані з тангенціальним приєднанням до нього піскових лотків. Кут нахилу стінок приямка приймають не менш 69°.

Осад, що видаляється з приямка гідроелеваторами, направляється на напірні гідроциклони, використовувані для відмивання піску від органічних прнмесей. Після гідроциклонів виходить осад зольністю 54—98 % і вологістю 21—23 %.

Гідроциклони звичайно встановлюються над бункером відмитого піску, що вивантажується в автотранспорт. Вода з гідроциклонів разом з відмитими органічними речовинами приділяється в головні очисні спорудження. З упровадженням гідрозмиву поліпшуються умови праці обслуговуючого персоналу і полегшується експлуатація пісколовок. Відмитий пісок може бути використаний у будівництві.

Видалення піску з пісколовок допускається передбачати гідроелеваторами і пісковими насосами.

Пісколовки тангенціальні зі шнековим піскопромивачем. Робота таких песколовок заснована на якісно новому принципі.

Стічна вода подається в пісколовку тангенціально, у результаті чого виникає її обертальний рух. Пісок, що міститься в стічній воді, притискається до стінок спорудження за рахунок відцентрової сили і відокремлюється від води в результаті що утвориться спадного плину. При швидкості руху стічної води в лотку, що подає, 0,7— 1,1 м/с затримується приблизно 92—98 % піску, що міститься в стічній воді, з гідравлічної крупністю 18—24 мм/с.

Відвід води з пісколовки центральною телескопічною трубою ще більш інтенсифікує відділення піску шляхом виникнення водяної лійки навколо прийомного отвору труби. Відмивши піску від органічних домішок виробляється в процесі його видалення в шнековому піскопромивачі.

Оптимальна робота шнекового піскопромивача діаметром 200— 300 мм забезпечується при частоті обертання шнека 10—30 хв"1, куті його нахилу до горизонтальної поверхні 20—45° і витраті промивної води 0,1—0,13 л/л оброблюваного осаду.

Осад, що пройшов обробку, містить 88—94 % піску, осад з ρ = 1,8-4-1,9 т/м3 має вологість до 30 %; органічні домішки практично відсутні.

Розрахунок необхідного діаметра тангенціальних пісколовок виробляється по навантаженню на одиницю площі спорудження в плані, прийнятої рівної до 110 м3/(м2-год). На невеликих станціях навантаження на тангенціальні пісколовки може бути знижена до 60—80 м3/(м2-год). Глибина пісколовки конструктивно приймається рівній половині її діаметра, а діаметр — не більш 6 м.

Розміри піскового бункери визначаються виходячи з частоти вивантаження і кількості піску, що уловлюється.

Представляється можливим виготовляти такі пісколовки в чи майстернях на заводах з наступним їхнім монтажем на місці будівництва.

Бункера, площадки й апарати для зневоднювання піску. Оскільки пісок з пісколовок переміщається по трубопроводах з великим обсягом води, його необхідно збезводнювати. Для цього влаштовують бункера, піскові чи площадки нагромаджувачі піску, звичайно розташовувані поблизу пісколовок, чи застосовують гідроциклони, у яких при промиванні піску відбувається і його зневоднювання.

На станціях пропускною здатністю до 70 тис. м3/сут для зневоднювання піску рекомендуються бункери, пристосовані для навантаження піску в автотранспорт. Бункера розраховують на 1,5—5-добове збереження піску; їх розташовують як поза будинком, так і в будинку в залежності від кліматичних умов. Щоб уникнути замерзання піску при розташуванні бункерів поза будинком передбачається обігрів бункерів гарячою водою.

Для промивання піску застосовують напірні гідроциклони діамр. 300 мм із напором пульпи перед ними, рівним 20 м.

Піскові площадки влаштовують з валиками, що обгороджують, висотою 1-2 м. Розміри площадок приймають з умови навантаження на них до 3 м3/(м2-рік) з періодичним вивантаженням, підсушеного піску. Допускається застосовувати нагромаджувачі. Висота шару напуску піску в нагромаджувачі складає до 3 м/рік.

Воду з площадок і з нагромаджувачів видаляють через камери з водозливами з перемінною оцінкою порога і перекачують у канал перед пісколовками чи направляють у резервуар місцевої насосної станції з наступним перекачуванням на очисні спорудження.

Для зневоднювання піску можуть застосовуватися також напірні гідроциклони і горизонтальні шнекові центрифуги, що збезводнюють, типу ОГШ.

Поліпшення якості піску досягається застосуванням класифікаторів.

При автоматизації роботи пісколовок доцільно передбачити передачу на пульт керування наступних сигналів: про стан агрегатів для видалення піску (у роботі, зупинений, аварія); про положення засувок (відкрита, закрита), а також рівня нагромадження піску понад припустиму межу.