Горизонтальные отстойники

Схема горизонтального отстойника изображена на рис. 2.

L

H

Н₂

Рис. 2. Схема горизонтального отстойника:

1 - подводящий лоток; 2 - распределительный лоток; 3 - полупогружные доски; 4 - сборный лоток; 5 - отводной лоток; 6 - трубопровод для удаления осадка.

Н - глубина проточной части отстойника; Н₂ - высота нейтрального слоя (от дна на выходе отстойника); L - длина отстойника; В - ширина.

Горизонтальные отстойники применяют при расходе сточных вод более 15000 м3/сут. Глубина отстойников достигает 1,5 – 4 м, отношение длины к глубине 8 – 12 (до 20), ширина отстойника зависит от способа выгрузки осадка и обычно находится в пределах 6 – 9 м. Число отстойников применяется не менее двух. В табл. 5 приведены основные показатели типовых первичных горизонтальных отстойников.

Таблица 5. Основные показатели типовых первичных горизонтальных

Отстойников

Днище отстойника имеет уклон к приямку не менее 0,005. Перемещение выпавшего осадка к приямку осуществляется скребковыми механизмами тележечного или ленточного типа, сдвигающими выпавший осадок в приямок. Объем приямка равен двухсуточному количеству выпавшего осадка. Из приямка осадок удаляют насосами, гидроэлеваторами, грейдерами или под гидростатическим давлением. Угол наклона стенок приямка принимается равным 50 – 60⁰.

Основной расчетной величиной горизонтального отстойника является его длина (табл. 4). Для расчета общей длины отстойника используется уравнение

, (7)

где L – общая длина отстойника, м (см. рис. 2);

Н – глубина проточной части отстойника;

w – линейная скорость потока, мм/с;

К – коэффициент использования объема отстойника;

U₀ – гидравлическая крупность, рассчитанная по уравнению (2), мм/с;

w - вертикальная составляющая скорости, мм/с;

Величины Н и w назначаются по табл. 3; w берется по табл. 1 или рассчитывается по уравнению (4).

Ширина отстойника В определяется по формуле

, (8)

где В – ширина отстойника, м;

q – производительность отделения (секции) отстойника, м³/ч;

Q – расход сточных вод, м³/ч;

N_c – число отделений (секций) отстойника.

При расчете ширины В числом отделений отстойника N_c необходимо задаваться, учитывая, что ширина отстойника лежит в пределах 6 – 9 м.

Действительная скорость w_дейст потока вычисляется по уравнению

, (9)

откуда . (10)

Если поступление воды в отстойник неравномерно, то расчет отстойника выполняется по максимальному расходу Q_max

, (11)

где Q_max – максимальный расход сточных вод, м³/ч;

К_N – коэффициент неравномерности поступления воды;

Q – средний часовой расход сточных вод, м³/ч.

Пример расчета первичного горизонтального отстойника

Рассчитать горизонтальный отстойник для очистной станции производительностью Q = 40000 м³/сут. Средняя температура воды t = 30⁰С. Коэффициент часовой неравномерности К_н = 1,4. Начальная концентрация взвешенных веществ С_н = 1000 мг/л, остаточная концентрация взвешенных веществ в очищенной воде С_к = 300 мг/л. Влажность выпавшего осадка х_ос = 75 %, плотность осадка r_ос = 1800 кг/м³. Зависимость продолжительности отстаивания воды от эффекта ее осветления при t = 20⁰С при высоте слоя отстаивания h = 500 мм приведена в табл. 6.

Таблица 6. Продолжительность отстаивания воды в зависимости от эффекта

ее осветления при t = 20⁰С, h = 500 мм, С_н = 1000 мг/л

Коэффициент агломерации примесей сточной воды n = 0,3.

1. Средний секундный расход сточной воды Q_с

м³/с.

2. Максимальный секундный расход сточной воды Q_max

м³/с.

3. Требуемая эффективность отстаивания Э

%.

4. По табл. 6 определим продолжительность отстаивания, соответствующую эффективности Э = 70 % при t = 20⁰С и высоте слоя отстаивания h = 500 мм.

t = 1830 с.

5. Примем глубину отстаивания H = 2,5 м (табл. 3).

6. Примем скорость движения воды в отстойнике w = 5 мм/с (табл. 3); вертикальную составляющую скорости w = 0 (табл. 1); температурный коэффициент a = 0,8 (табл. 2); коэффициент использования проточной части отстойника К = 0,5 (табл. 3).

7. Гидравлическая крупность U₀ при Н = 2,5 м, t = 30⁰С и эффективности отстаивания Э = 70 %

мм/с.

8. Примем число секций в отстойнике N = 6.

9. При максимальной производительности секции отстойника ширина отстойника В будет равна

м.

Примем ширину отстойника В = 9 м.

10. Определим действительную скорость w_дейст потока воды в отстойнике

м/с.

11. Длина отстойника L

м.

12. Общий объем проточной части отстойника V_от

м³.

13. Время отстаивания t_от

с или 2,14 ч.

Аналогичные расчеты выполним при Н = 1,5 и 3 м. Результаты расчетов сведем в табл. 7.

Таблица 7. Результаты расчета

Второй вариант дает наименьший объем проточной части отстойника, но отношение и выходят за пределы рекомендуемых, поэтому окончательно выбираем первый вариант.

14. Объем улавливаемого осадка V_ос

м³/сут.

В отстойнике предусмотрено устройство для механического сгребания осадка в приямок.