Горизонтальные песколовки с прямолинейным движением воды

Число песколовок или отделений песколовок принимают не менее двух, причем все песколовки или отделения должны быть рабочими. При механизированном сгребании песка кроме рабочих песколовок предусматривают и резервную.

Исходные данные для расчета

1. Скорость течения сточных вод при максимальном притоке – 0,3 м/с, при минимальном – 0,15 м/с.

2. Гидравлическая крупность задерживаемого песка, соответствующая диаметру осаждаемых частиц 0,2 – 0,25 мм, равна соответственно 18,7 мм/с и 24,2 мм/с.

3. Расчетная глубина песколовок принимается равной
0,25 – 1,0 м.

4. Продолжительность протекания сточных вод при максимальном притоке должна быть не менее 30 с.

Расчет

1. Длина песколовки, м:

,

где k – коэффициент, равный 1,7 при U₀=18,7 мм/с и 1,3 при U₀=24,2 мм/с; U₀ – гидравлическая крупность песка, мм/с; Н_р – расчетная глубина песколовок, м; u – скорость течения сточных вод при расчетном расходе, м/с.

2. Площадь поверхности песколовки, м²:

,

где q_р – максимальный приток сточных вод, л/с.

3. Ширина песколовок, м,

,

где n – число песколовок.

4. По вычисленным значениям В и L принимается типовой проект (табл. П2) и в случае необходимости уточняются расчетные величины.

5. Производится проверка минимальной скорости в песколовке:

,

,

где Н_min – наполнение в песколовке, м; принимается равным наполнению в подводящем канале при q_min. Н_min = 0,25 м.

6.3.2. Горизонтальные песколовки с круговым
движением сточной жидкости

Исходные данные для проектирования и расчетные формулы для песколовок с круговым движением те же, что и для горизонтальных песколовок с прямолинейным движением жидкости.

Размеры песколовок определяются по обычным геометрическим формулам:

1. Ширина лотка песколовки, м,

.

2. Средний диаметр песколовки, м,

,

3. Наружный диаметр песколовки, м,

D_н = D_ср. + В_л.

4. Подбирается типовой проект песколовки и все размеры приводятся в соответствии с ним (табл. П3).

Расчет отстойников

Расчет отстойников всех типов производится по кинетике выпадения взвешенных веществ с учетом необходимого эффекта осветления.

1. Необходимый эффект осветления сточной воды, %,

,

где С₁ – начальная концентрация взвешенных веществ в сточной воде, мг/л; С₂ – допустимая концентрация взвешенных веществ в осветленной воде, мг/л.

2. Расчетная продолжительность отстаивания сточной воды в отстойнике, соответствующая заданному эффекту осветления, с,

,

где t – продолжительность отстаивания в эталонном цилиндре, с, соответствующая заданному эффекту осветления и принимаемая для основных видов взвесей по табл. 4; Н_р – глубина проточной части отстойника, мм; h – глубина воды в эталонном цилиндре, принимаемая равной 500 мм; n – коэффициент, зависящий от свойств взвешенных веществ: для коагулирующих взвешенных – 0,25; для мелкодисперсных минеральных
(с удельным весом 2¸3 г/см³) – 0,4; для структурных тяжелых
(с удельным весом 5¸6 г/см³) – 0,6.

3. Гидравлическая крупность взвешенных частиц, мм/с,

,

где k – коэффициент, зависящий от типа отстойника: для горизонтальных отстойников – 0,5; для вертикальных с центральным впуском воды – 0,35; a – коэффициент, учитывающий влияние температуры на вязкость воды: для t=20 °С равен 1,0; w – вертикальная составляющая скорости движения воды в отстойнике, мм/с, имеет следующие значения:

u, мм/с
w, мм/с		0,05	0,1	0,5

u – средняя расчетная скорость в проточной части: для горизонтальных – 5¸10 мм/с; для вертикальных – 0,0 мм/с.

Горизонтальные отстойники

1. Длина отстойника, м,

.

2. Подбирается тепловой проект (табл. П4) и определяются фактические параметры процесса отстаивания – u_ф и t_ф.

3. Фактическая скорость в проточной части отстойника, мм/с,

где Н – глубина проточной части отстойника, м; В – ширина отстойника, м.

4. Фактическое время пребывания воды в отстойнике, ч,

,

где V_ф – фактический объем отстойника, м³.

Таблица 4. Продолжительность отстаивания сточных вод в эталонном цилиндре в зависимости
от эффекта осветления

Эффект осветления, %

Продолжительность отстаивания взвешенных веществ, с

коагулирующих

мелкодисперсных минеральных

структурных тяжелых

при их концентрации, мг/ л

–

–

–

–

–

–

–

–

40

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Примечание. Продолжительность отстаивания дана для температуры воды 20 °С.

6.4.2. Расчет элементов вертикального отстойника
с впуском воды через центральную трубу

1. Радиус отстойника, м,

.

2. Подбирается типовой проект (табл. П5).

3. Фактическое время пребывания в отстойнике, ч,

,

где V_ф – фактический объем отстойной части отстойника, м³.

4. Диаметр центральной трубы, м,

где q_p – расчетный расход, л/с; u_ц.тр – скорость сточной воды в центральной трубе, мм/с (принимается не более 30 мм/с).

5. Диаметр и высота раструба центральной трубы, м,

.

6. Диаметр отражательного щита, м,

.

7. Высота отражательного щита, м,

,

где j – угол наклона поверхности отражательного щита к горизонту, рекомендуется принимать равным 17°.

8. Высота конуса, м,

,

где D – диаметр отстойника, м; d – диаметр нижнего основания конической части отстойника, принимается равным 0,5 м; a – угол наклона стенок днища к горизонту, рекомендуется принимать равным 50°.

6. Объем конусной части отстойника, м³,

.

7. Общая высота отстойника, м,

,

где h_стр – высота строительного борта, принимается равной 0,3 м.