Определение расчетных расходов и концентраций загрязнений в смешанном потоке сточных вод. Определение коэффициента смешения

Для расчета схемы очистных сооружений необходимо знать среднесуточный, среднечасовой, максимально часовой, максимально- и минимально-секундные расходы сточных вод. Расчетные расходы должны определяться по суммарному графику притока сточных вод как при подаче их насосными станциями, так и при самотечном их поступлении.

1. Среднесуточный расход сточных вод, м³/сут,

Q_ср.сут =Q _{ср. сут,1} + Q_{ср. сут,2 ……}Q_{ср. сут,n},

где Q _{ср. сут,1}; Q_{ср. сут,2}; Q_{ср. сут,n} – среднесуточные расходы сточных вод отдельных потоков.

2. Среднечасовой расход, м³/ч,

,

где t – время работы предприятия в сутки, ч.

3. Максимально-часовой расход, м³/ч,

,

где ;

и т.д.

Здесь k_ч1, k_ч2 … k_ч,n – часовые коэффициенты неравномерности отдельных потоков сточных вод.

4. Максимально-секундный расход, л/с,

.

5. Определение концентраций загрязнений в смешанном потоке сточных вод, мг/л:

где Q₁, Q₂, Q_n – количество сточных вод отдельных потоков;
С₁, С₂, С_n – концентрации загрязнений сточных вод отдельных потоков.

При выпуске сточных вод в проточный водоем полного смешения не происходит. Фактически в смешении участвует только часть расходов реки. Степень смешения будет зависеть от соотношения расходов речной и сточной воды, от скорости течения в реке, ее глубины, извилистости, от устройства выпуска сточных вод и расстояния от шеста выпуска до расчетного створа.

Для более точного учета расхода реки, участвующего в смешении со сточной водой, вводят так называемый коэффициент смешения

,

где g – коэффициент смешения; – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа, принимаемого в одном километре до пункта ближайшего водопользования, м; е – основание натурального логарифма; a – коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов; Q_ст и Q_р – расходы речной и сточной воды, м³/с.

,

где j – коэффициент извилистости реки; e – коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод (для берегового выпуска ‑ 1; для выпуска в фарватер – 1,5); Е – коэффициент турбулентной диффузии водоема, м.

Для равнинных рек Е находят по формуле Потапова

,

где V_ср – средняя скорость в реке, м/с; Н_ср – средняя глубина

Расчет решеток

Исходные данные для расчета

1. Скорость в канале перед решеткой – не менее 0,7 м/с и не более 1,2¸1,4 м/с.

2. Скорость движения сточной воды при максимальном притоке допускается в прозорах механизированных решеток 0,8÷1,0 м/с. В реальных условиях могут быть одновременно выключены из работы два агрегата. Поэтому при одной или двух рабочих решетках рекомендуется принимать скорость 0,6 м/с, при трех рабочих – 0,8 м/с, при четырех – 0,9 м/с по максимальному притоку.

3. Ширина прозоров решеток 16 мм.

Число рабочих решеток определяется расчетом и зависит от типа решеток. Количество резервных агрегатов устанавливается в зависимости от количества рабочих: до трех – 1 резервная, свыше трех – 2 резервные.

Определение расчетного расхода:

,

,

где q_p – расчетный расход в общем канале, л/с; – расчетный расход в одной решетке, л/с; K_u – коэффициент интенсификации, равен 1,4; n – число решеток, принимается ориентировочно.

Определение числа прозоров решетки:

,

где Н_р – глубина воды в камере решетки, м (принимается конструктивно приблизительно равной глубине воды в общем канале Н_к= 0,8÷3 м); u_p – скорость воды в прозорах между стержнями, м/с; b – ширина прозоров, мм; К₃ – коэффициент запаса, учитывающий стеснение потока граблями и задержанными загрязнениями, равен 1,05.

Ширина решетки, мм,

,

где S – толщина стержней решетки, принимается 6 или 8 мм, в зависимости от типа решеток.

Подбирается типовой проект (табл. П1).

Подсчитывается фактическая скорость в прозорах решетки (м/с), которая не должна выходить за пределы, рекомендованные выше.

Расчет песколовок