Расчет песколовки для ливневой канализации

Обновлено: 16.07.2024

Расчёт песколовок с круговым движением воды

Песколовки предназначаются для выделения из сточной воды тяжелых минеральных примесей. Эффективность работы таких песколовок (горизонтальных с круговым движением воды), объясняется вращательным движением сточной жидкости в плоскости сечения потока, вызываемого круговым движением сточной воды в плане. Схема песколовки представлена на рисунке 3.

Рис. 3 Горизонтальная песколовка с круговым движением воды

Песколовки предназначены для выделения из сточной воды тяжелых минеральных примесей.

Для задержания минеральных примесей, главным образом песка, и удаления плавающих жировых веществ, в производственном корпусе предусмотрена установка горизонтальной песколовки с круговым движением сточных вод на два отделения диаметром 3,0 м из нержавеющей стали.

Согласно табл. 6.2 и 6.3 [2] для горизонтальной песколовки принимаем: гидравлическая крупность песка U₀=0,0187 м/с, диаметр осаждаемых частиц d=0,2мм, максимальная скорость движения сточных вод V=0,3м/с, минимальная скорость движения сточных вод V=0,15м/с, количество задерживаемых минеральных веществ А=0,02г/сут чел., влажность осадка 60%, объемный вес песка 1,5 т/м 3 .

Также принимаем следующие геометрические характеристики песколовки: количество песколовок а=1, количество рабочих отделений n₀=2, угол наклона стенок приямка к горизонту 60º, наружный диаметр песколовки D_нар=3м.

Таблица 6 Объемные характеристики поступающих стоков

№ п/п	Наименование	Ед.изм.	Усл. обозн.	На очередь	На отделение песколовки
Суточный расход сточных вод	м 3 /сут	Qcp.cyт	проект
факт
расчетное
Средний часовой расход сточных вод	м 3 /ч	Qcp	проект
факт
расчетное	158,5	79,25
Средний	л/с	q_cp	проект
секундный расход	факт
сточных вод	расчетное
Расчетный расход сточных вод	м 3 /ч	q_расч	проект
факт
расчетное	95,00
Коэффициент часовой	Kgen.max	проект
факт
неравномерности	расчетное	1,2	1,2
Количество жителей	чел	N	приведенное

Максимальная и минимальная длина песколовки рассчитывается по формуле:

(1.25)

где: V – скорость движения сточных вод, м/с;

t – время пребывания воды в песколовке, 30с.

Фактическая длина песколовки по средней линии осадочной части:

(1.26)

где: – диаметр песколовки, = 3,0м;

B - ширина кругового лотка, B = 0,4м.

Высота конической части до уровня воды:

(1.27)

Высоту цилиндрической части кругового лотка до уровня воды принимаем h₁=0,3м.

Ширина щели в проточной части песколовки:

(1.28)

Высота конической части песколовки определяется по формуле:

(1.29)

где: D_нар - наружный диаметр песколовки, м

h₀ - высота конической части кругового лотка до уровня воды, м

d₀ – диаметр нижнего основания бункера для песка, d₀=0,5м.

Рабочая высота конической части песколовки:

(1.30)

где: - высота конической части песколовки, м,

- высота гидроэлеватора, =0,5м.

(1.31)

где: - рабочая высота конической части песколовки, м.

Рабочий объём бункера песколовки:

(1.32)

Высоту борта песколовки принимаем h_б=0,3м.

Строительная высота песколовки:

(1.33)

где: - высота конической части песколовки, м,

h_ж – суммарная полезная высота кольцевого желоба, м,

h_б - высота бортов песколовки, м.

Минимальная площадь живого сечения лотка песколовки:

(1.34)

где: V – максимальная скорость движения сточных вод, м/с;

n - количество рабочих отделений, n=2,

- расчетный расход сточных вод.

Максимальная площадь живого сечения лотка песколовки:

(1.35)

где: V – минимальная скорость движения сточных вод, м/с;

n - количество рабочих отделений, n=2,

- расчетный расход сточных вод, м 3 /с.

Площадь живого сечения конической части кругового лотка:

(1.36)

где: B - ширина кругового лотка, B = 0,4м,

k - ширина щели в проточной части песколовки, м,

h₀ - высота конической части кругового лотка до уровня воды, м

Площадь живого сечения цилиндрической части:

(1.37)

h₁ - высота цилиндрической части кругового лотка до уровня воды, м,

B - ширина кругового лотка, м.

Фактическая площадь живого сечения лотка песколовки:

(1.38)

Суммарная полезная высота кольцевого желоба:

(1.39)

где: h₀ - высота конической части кругового лотка до уровня воды, м,

h₁ - высота цилиндрической части кругового лотка до уровня воды, м.

Фактическая скорость движения сточных вод:

(1.40)

где: - расчетный расход сточных вод, м 3 /с,

- фактическая площадь живого сечения лотка песколовки, м 2 ,

n - количество рабочих отделений, n=2.

Фактическое время нахождения сточных вод в песколовке:

(1.41)

Суточный объём песка, задерживаемый песколовкой:
(1.42)

где: А- объем задерживаемого песка влажностью 60% и плотностью 1,5 т/м 3 на одного жителя в сутки, (по табл. 28 [1] принимаем р=0,02л),

- эквивалентная численность населения, чел.

Годовое количество песка:

Проектом предусмотрена подача воздуха на барботаж пескопульпы в количестве 46 м3/час в течение 1 часа в сутки.

Для удаления уловленного песка на песковые площадки на пульпопроводе установлены насосные агрегаты сухой установки производительностью Q=10.0 л/с, напором H= 6.0 м, мощностью двигателя N= 2.4 кВт. (2 рабочих, 1 резервный в подсобном помещении).

Проектом предусмотрена подача к песколовкам дренажных вод иловых площадок и бытовых стоков очистных сооружений.

Расчет песколовки для ливневой канализации

Песколовка, расчет

EkoloWka

Просмотр профиля 22.9.2009, 14:29 22.9.2009, 14:42 Сравните время пребывания воды в сооружении (отношение объема сооружения к расходу) с временем осаждения частиц (отношение высоты к скорости)
Горизонтальная скорость не имеет большого значения. Важно, чтобы частицу не вынесло - т.е., она должна осесть раньше, чем вода дойдет до выхода из сооружения. Поэтому, в том числе, песколовки делают мелкими.

EkoloWka

Просмотр профиля 22.9.2009, 14:47 о. это идея . спасибо..
все время у меня проблемы с этими скоростями. 22.9.2009, 14:50 все время у меня проблемы с этими скоростями.
Думаю, у Вас проблемы с физикой и пониманием процессов. Разрисуйте вектора скоростей в песколовке - так проще понять.

EkoloWka

Просмотр профиля 22.9.2009, 14:52 И вот что у меня получается:
время пребывания в песколовке (при макс притоке) 20 с
Время осаждения 16 с
Вроде бы все ок
но..
по СНиП время протекания сточных вод при макс притоке - не менее 30 с
как мне время пребывания увеличить и надо ли. 22.9.2009, 14:59 Надо. Увеличением размеров сооружения в плане, при постоянном В/Н.
Только. расчет СНиП - корявый, я бы считал на крупность 0,15, а не 0,20. И не забывал проверить на минимальную скорость, если не аэрируемая песколовка.

EkoloWka

Просмотр профиля 22.9.2009, 15:06 Думаю, у Вас проблемы с физикой и пониманием процессов. Разрисуйте вектора скоростей в песколовке - так проще понять.

да-да. я это и имела ввиду)))
и еще вопрос:
по СНиПу глубину рекомендуют 0,5-2 м
а мне бы меньше глубину - 0,3 м
так у меня длина меньше получается
Вроде как симпатичнее..

22.9.2009, 15:14 А вот это - решается конструктивно, подбором. Длина, желательно, кратно 3, или 6, ширина отделения, не менее 1 метра, и тоже целая, максимальный-минимальный приток - скорости - объемы. В этой вилке и подбираете. Придерживайтесь 0,5. Это Вам симпатично, а еще надо строить и эксплуатировать.

EkoloWka

Просмотр профиля 22.9.2009, 15:25 Раз такая песня пошла, хочу еще выяснить для себя вопрос:
по учебнику Канализация, Яковлев:
- Чтобы найти ширину песколовки надо найти площадь зеркала воды F=qmax*Uo, затем ширина B=F/L
Если я так считаю, то пролетаю с временем пребывания - как ни меняй габариты - объем одинаковый..
А если, задаваясь временем пребывания, например, 30 с - посчитать объем, а потом ширину, то тогда все вроде бы нормально.
И еще, песколовка не аэрируемая: кто такая минимальная скорость, чтоб на нее проверить??
я их впервые считаю на практике. 22.9.2009, 15:35

СНиП. таблицы 27-28. Скорость при минимальном притоке. 0,15 м/с
F=qmax*Uo - не умножить, а разделить. F=qmax/Uo Размерность формулы сами проверьте?

Говорю же, глючный расчет в СНиПе. спасибо тов. Калицуну. Уже не первое поколение ВКшников его ругает.

EkoloWka

Просмотр профиля 22.9.2009, 15:48 разделить, разделить, это моя описка
а что значит проверить на минимальную скорость? в смысле как на нее проверить??
на что, при расчете, эта скорость влияет? на длину.
Так значит считать ширину по учебнику лучше?
Ладно, спасибо, Вам BUFF, смотрю, Вы сегодня добрый) 22.9.2009, 16:02 а что значит проверить на минимальную скорость? в смысле как на нее проверить??
на что, при расчете, эта скорость влияет? на длину.

EkoloWka

Просмотр профиля 22.9.2009, 16:13 смотрю я вас начинаю бесить. . ..это я понимаю.. ..)
вот бы еще понять ответ на вопрос.
и еще: считаю сейчас считаю. и получаю, что время осаждения частиц равно времени пребывания воды в резервуаре.

EkoloWka

Просмотр профиля 22.9.2009, 16:23 ооооооооооооо
в учебнике Водоотведение и очистка сточных вод, под ред.Воронова, нашла, что площадь зеркала считается
F=q/v, где V - продольная скорость движения воды.
Это мы находим площадь живого сечения, т.е.F=B*H
а по Яковлеву, находим площадь зеркала воды
F=q/Uo, т.е. габариты песколовки в плане F=B*L)))
правильно? 22.9.2009, 16:30 Барышня, милая.
Рассчитать скорость воды в прямоугольном резервуаре известных габаритов, или наоборот, площадь сечения и объем, исходя из необходимой скорости - задача 6 класса деревенской средней школы. Даже не городской, подчеркиваю.
Если Вам для ЭТОГО нужна консультация - рекомендую обратиться к Воронову, как к автору этого чрезвычайно сложного учебника, за необходимыми разъяснениями.

EkoloWka

Просмотр профиля 22.9.2009, 16:38 22.9.2009, 18:10 в учебнике Водоотведение и очистка сточных вод, под ред.Воронова, нашла, что площадь зеркала считается
F=q/v, где V - продольная скорость движения воды.
Это мы находим площадь живого сечения, т.е.F=B*H

OFF
барышня, это не для Вас, и не о Вас (почти)

Задумался тяжко. предположим, что в учебние Воронова (слава богу, не читал), так и написано.
Итак, постановка задачи.
Есть: бетонное корыто, работающее как вытеснитель. То есть, вода поступает в одном конце сооружения, выходит в другом. Ширина корыта B, длина L, высота H, расход поступающей воды q обеспечивает скорость V.

Это каким же дебилом надо быть, чтобы считать площадь сечения корыта (q/V=BH), и говорить о том, что это - площадь зеркала корыта (BL)?
И насколько нужно не представлять себе ни математику, ни гидравлику, и вообще не иметь здравого смысла, чтобы этой формулой пользоваться?

И это что - учебник МИСИ? Мама дорогая.
Барышня, милая. Вас не затруднит сделать скан со страницы, и с обложки? Очень хочется убедиться.

Картина Воронова "Приплыли".
Дальше - некуда.

EkoloWka

Просмотр профиля 23.9.2009, 8:30

так это же получается не площадь зеркала, а площадь живого сечения.
сейчас постараюсь и выложу)

ааа. все вижу что я написала.
прошу прощенья, что ввела Вас в заблуждение.
По Воронову считается площадь живого сечения.
я и не заметила, что сама написала.
ну бывает так - печатаю быстрее, чем мысль успеваю выстраивать(

СНиП 2.04.03-85 КАНАЛИЗАЦИЯ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ - Песколовки

6.26. Песколовки необходимо предусматривать при производительности очистных сооружений свыше 100 м 3 /сут. Число песколовок или отделений песколовок надлежит принимать не менее двух, причем все песколовки или отделения должны быть рабочими.

Тип песколовки (горизонтальная, тангенциальная, аэрируемая) необходимо выбирать с учетом производительности очистных сооружении, схемы очистки сточных вод и обработки их осадков, характеристики взвешенных веществ, компоновочных решений и т. п.

6.27. При расчете горизонтальных и аэрируемых песколовок следуют определять их длину L_s, м, по формуле

(17)

где K_s - коэффициент, принимаемый по табл. 27;

H_s - расчетная глубина песколовки, м, принимаемая для аэрируемых песколовок равной половине общей глубины;

v_s - скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 28;

u₀ - гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка.

Диаметр задерживаемых частиц песка, мм

Гидравлическая крупность песка u₀, мм/с

Значение K_s в зависимости от типа песколовок и отношения ширины В к глубине Н аэрируемых песколовок

ческая крупность песка u₀, мм/с

Скорость движения сточных вод v_s, м/с, при притоке

Глубина Н, м

Количество задерживаемого песка, л/чел.-сут

Содержание песка в осадке, %

6.28. При проектировании песколовок следует принимать общие расчетные параметры для песколовок различных типов по табл. 28:

а) для горизонтальных песколовок - продолжительность протекания сточных вод при максимальном притоке не менее 30 с;

б) для аэрируемых песколовок:

установку аэраторов из дырчатых труб - на глубину 0,7 H_s вдоль одной из продольных стен над лотком для сбора песка;

поперечный уклон дна к песковому лотку - 0,2-0,4;

впуск воды - совпадающий с направлением вращения воды в песколовке, выпуск - затопленный;

отношение ширины к глубине отделения - В:Н = 1:1,5;

в) для тангенциальных песколовок:

впуск воды - по касательной на всей расчетной глубине;

глубину - равную половине диаметра;

диаметр - не более 6 м.

6.29. Удаление задержанного песка из песколовок всех типов следует предусматривать:

вручную - при объеме его до 0,1 м 3 /сут;

механическим или гидромеханическим способом с транспортированием песка к приямку и последующим отводом за пределы песколовок гидроэлеваторами, песковыми насосами и другими способами - при объеме его свыше 0,1 м 3 /сут.

6.30. Расход производственной воды q_h, л/с, при гидромеханическом удалении песка (гидросмывом с помощью трубопровода со спрысками, укладываемого в песковый лоток) необходимо определять по формуле

(18)

где v_h - восходящая скорость смывной воды в лотке, принимаемая равной 0,0065 м/с;

l_sc - длина пескового лотка, равная длине песколовки за вычетом длины пескового приямка, м;

b_sc - ширина пескового лотка, равная 0,5 м.

6.32. Объем пескового приемка следует принимать не более двухсуточного объема выпадающего песка, угол наклона стенок приямка к горизонту - не менее 60°.

6.33. Для подсушивания песка, поступающего из песколовок, необходимо предусматривать площадки с ограждающими валиками высотой 1-2 м. Нагрузку на площадку надлежит предусматривать не более 3 м 3 /м 2 в год при условии периодического вывоза подсушенного песка в течение года. Допускается применять накопители со слоем напуска песка до 3 м в год. Удаляемую с песковых площадок воду необходимо направлять в начало очистных сооружений.

Для съезда автотранспорта на песковые площадки надлежит устраивать пандус уклоном 0,12-0,2.

6.34. Для отмывки и обезвоживания песка допускается предусматривать устройство бункеров, приспособленных для последующей погрузки песка в мобильный транспорт. Вместимость бункеров должна рассчитываться на 1,5 - 5-суточное хранение песка. Для повышения эффективности отмывки песка следует применять бункера в сочетании с напорными гидроциклонами диаметром 300 мм и напором пульпы перед гидроциклоном 0,2 МПа (2 кгс/см 2 ). Дренажная вода из песковых бункеров должна возвращаться в канал перед песколовками.

В зависимости от климатических условий бункер следует размещать в отапливаемом здании или предусматривать его обогрев.

6.35. Для поддержания в горизонтальных песколовках постоянной скорости движения сточных вод на выходе из песколовки надлежит предусматривать водослив с широким порогом.

Что такое песколовки для очистки сточных вод, какие существуют виды, а также принцип их работы

Сточные воды, образованные в процессе промышленной и хозяйственной деятельности человека, имеют вредные для природы примеси и должны быть очищены перед сбросом их в естественный водоем. Для этого строятся очистные сооружения, включающие в себя целый комплекс мероприятий по очистке отработанных вод.

Чтобы система очистки и водоотведения не выходила из строя из-за мелкого мусора, песка, частиц грунта, находящихся в сбросах, а природные водоемы получали пригодную для жизни воду, используют песколовки.

Для чего служит?

Применение песколовок в системах для очистки воды вызвано тем, что в отстойниках трудно отделить минеральные загрязнения от органических. Возникают сложности в удалении осадка.

Система забивается мусором, вода с трудом проходит по трубопроводу, а это снижает производительность ее работы.

Поэтому конструкторами разработаны пескоуловители, которые монтируются после решеток перед первичными отстойниками.

Они также могут быть использованы как самостоятельная единица в бытовых или мелких промышленных целях, но лишь в тех случаях, когда сточная вода после прохождения через пескосборник пригодна

для дальнейшего использования в производстве
или сливу в естественные водоемы.

То есть, когда она не представляет собой опасности для окружения.

Тогда устройства монтируют в трубопровод перед входом в канализацию. Это может быть, например, в цехах на предприятиях общественного питания, под мойку в ресторанах, кафе. В остальных случаях устройства для песка являются частью системы очистки.

Внимание! При сбрасывании в канализацию более 100 м 3 /сутки промышленных и бытовых вод необходимо устанавливать пескосборники независимо от загрязненности стоков.

Принцип работы

Принцип действия песколовки использует гравитационные силы для осаждения тяжелых минеральных примесей при замедлении скорости потока воды. Так как песок тяжелее воды, то он стремится упасть вниз.

Одним из важных моментов при конструировании песколовки является расчет скорости течения воды. Она должна быть такой, чтобы тяжелые минеральные примеси оседали на дно за время прохождения по песколовке, а легкие органические – не успевали сделать это и уносились потоком. В таком случае происходит отделение минеральных загрязнений от органических.

Согласно практике, наилучшая скорость для эффективной работы в песколовках с горизонтальным движением воды находится в пределах от 0,15 до 3,0 мм/с. Если скорость ближе к низкой границе, то в осадок успевает выпасть много органических примесей, что крайне нежелательно. Поэтому нужно поддерживать скорость, близкую к ее верхней границе, т.е. 3,0 м/c.

Однако, расход воды не остается постоянным в течение суток, поэтому и скорость ее течения иногда падает, органические включения успевают выпасть в осадок вместе с песком. Для решения этой проблемы песколовки делают из нескольких рабочих отделений, а автоматическое закрытие и открытие одной из них регулирует скорость движения вод.

Из чего состоит?

Конструкция и размеры песколовки во многом зависят от того, какие примеси должны удаляться. Для работы со связанным песком (смесь твердой органики и песка) используют длинные пескоуловители, либо их оборудуют механизмом отмывки.

Основными элементами оборудования являются:

главный резервуар, состоящий из двух частей: рабочей, по которой проходит сбрасываемая вода, и осадочной для сбора песка, а также двух патрубков – входного и выходного;
механизм для перемещения осадка в сторону приямка;
приспособление для удаления песка из контейнера.

Для нормального функционирования оборудования следует вовремя убирать выпавший в осадок песок. На небольших устройствах его убирают вручную.

Если в сутки набирается более 0,1 м 3 осадка, то должно быть обеспечено его механизированное удаление.

В зависимости от конструкции выгрузка песка проводится

песковыми насосами,
гидроэлеваторами,
шнеками,
ковшами.

На крупных очистных станциях осажденный песок из бункера подают на специальные площадки, где он обезвоживается.

Для этого используются:

гидроциклоны,
шнековые ценрифуги,
гидравлические и механические пескопромыватели,

после чего обработанный песок, без риска для окружающей среды, можно повторно использовать.

Какие виды бывают?

Все песколовки работают по одному принципу осаждения песка под действием силы тяжести. Различаются они по характеру перемещения воды в резервуаре и форме самого пескоуловителя.

Самыми распространенными считаются:

Справка. Существующие современные конструкции рассчитаны задерживать песок размером более 0,2-0,25 мм, который составляет до 65-70 % от всего песчаного мусора.

Наибольшую популярность получили горизонтальные конструкции с круговым движением. Они экономичнее таких же моделей, но с поступательным перемещением воды и аналогичной выработкой.

Расчет основных параметров

Как для бытового, так и для промышленного использования существуют песколовки разного размера и эффективности.

Для определения того, какой пескоуловитель нужно приобрести по размерам и производительности, следует провести расчет, имея при этом следующие данные:

объем сбрасываемых вод;
параметры загрязненности;
скорость движения потока;
суточный объем осадка;
территориальные условия для установки.

Рассчитаем габариты конструкции горизонтального блока с прямолинейным течением воды, состоящей из двух основных частей: рабочей и осадочной.

Пример.

Выбирают три отделения, исходя из расчета 50000 м3/сут.
Определяют необходимую площадь сечения одного отделения:

ω=q_max/vn, где

v – средняя скорость потока, м/с;
n- количество отделений;
ω=1,50/(0,25×3)=2,0 м^2.

L=1000KHv/u, где

K – коэффициент, берется из таблицы;
H – глубина проточной части, принимается для типовых моделей в пределах от 0,5 до 2,0 м, принимается 1,0 м;
u – гидравлическая крупность песка, мм/с, берется из таблицы.

B=ω/H. υ_max=q_max/(BH n). T=L/υ_max.

W_сут=(Nq_2)/1000, где

N – планируемое число жителей;
q_2– удельное количества песка, берется из таблицы.

W_о=(W_сут T)/n, где
T- время между выгрузками песка, должно быть не более 2-х суток. h=W_о/B^2. h_ос=(W_сут k)/BnL, где:
k- коэффициент распределения песка по дну, принимается равным 3. H_стр=H+h_ос+0,5.

Получен расчет габаритов горизонтальной песколовки, которыми необходимо руководствоваться при проектировании оборудования:

BхHхL=2 х 1,81 х 13,43 м.

Примерные схемы основных видов современных пескоуловителей можно посмотреть ниже.

Для удаления минеральных взвесей из сточных вод могут быть также использованы другие устройства:

гидроциклоны
и центрифуги.

Их конструкции работают благодаря вращательному движению жидкости, оно производит разделение частиц с различным удельным весом. Более тяжелые падают вниз, легкие – уносятся водным потоком.

На что следует обратить внимание при покупке?

Конструкция пескосборника должна обеспечивать равномерное движение сбрасываемой воды в течение суток и состоять из двух и более отделений. Бункер для сбора песка рекомендуется подбирать по объему, рассчитанному на двухсуточную норму песка. Диаметры входящего и выходящего каналов должны соответствовать производительности очистной системы.

Цена на пескоуловители зависит от модели устройства, которая, в свою очередь, имеет разные модификации согласно своей производительности, размеров и материла.

Разница в конструкции отражается на цене.

К примеру, модель ПЭ-1,5-100:

Модель для промышленных целей ПЭ-36-5000 с пиковым сбросом 5000 л выполнена в трех модификациях:

вертикальная стоит 149200 рублей;
горизонтальная – 149200 рублей;
прямоугольная – 181700 рублей.

Полезное видео

Предлагаем посмотреть видео, в котором наглядно продемонстрирован принцип работы песколовок.

Заключение

Использование песколовок для очищения сточных вод от песка, известняка, частиц грунта и другого мелкого мусора минерального происхождения оправдано полученными результатами.

Срок службы и качество работы некоторых частей очистных механизмов тем выше, чем меньше в сточных водах загрязнителей, которые разрушают устройство. После обработки собранного из отработанного стока песка уменьшается вероятность загрязнения окружающей среды.

2.2 Расчет песколовок

Песколовки, так же как и решетки входят в систему механической очистки городских сточных вод. Песколовки предназначены для задержания песка и других, минеральных не растворенных в воде загрязнений за счет снижения скорости потока сточной воды.

При расчете песколовок вводим следующие данные:

Q_n – расчетный расход воды, подаваемой на песколовку, м 3 /сут;

N – расчетное количество жителей, тыс. чел;

d – минимальный диаметр задерживаемых частиц песка, мм, который принимается из ряда 0,15; 0,2; 0,25.

С_en – концентрация взвешенных веществ перед песколовкой, мг/л.

Выбор типа и расчет песколовки производят с учетом производительности очистных сооружений, схемы очистки сточных вод и обработки их осадков, характеристики взвешенных веществ, компоновочных решений и т.п. Блок-схема расчета приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема расчета песколовок

Основные типы песколовок характеризуются следующими расходами:

горизонтальные: Q_n < 280000 м 3 /сут.

вертикальные: Q_n < 5000 м 3 /сут.

2.2.1 Расчет вертикальной песколовки

Рассчитываем параметры вертикальной песколовки. Площадь приемного отделения определяется по формуле

F_n =Q_n /(24 . 3600 . V_n),

где V_n – скорость потока жидкости, м/с. Принимаем V_n = 0,1 м/с.

Площадь отстойного отделения определяется по формуле

где V₀ - скорость потока жидкости, м/с. Принимаем V₀ = 0,05 м/с.

Остальные параметры песколовки определяем по таблице 5 в зависимости от расхода сточных вод.

Практическая работа № 7. Расчет песколовок

Для улавливания из сточных вод песка и других минеральных нерастворенных загрязнений применяют песколовки. Они подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости; бывают и аэрируемые.

Горизонтальные и аэрируемые песколовки используют при расходах более 10 000 м 3 /сут. Конструктивной разновидностью горизонтальных песколовок являются горизонтальные песколовки с круговым движением воды. Они имеют круглую форму в плане. Горизонтальные песколовки рекомендуется применять при сравнительно небольших расходах – до 70 000 м 3 /сут. Тангенциальные песколовки также имеют форму в плане, и они рекомендуются при небольших расходах – до 50 000 м 3 /сут. Вертикальные песколовки велики по размеру и работают неэффективно, поэтому они находят применение в исключительных случаях – при соответствующем обосновании.

1 – входной патрубок; 2 – корпус; 3 – шламосборник;

4 – выходной патрубок

Рисунок 7.1 – Схема горизонтальной песколовки

Расчет горизонтальных песколовок

Расчет горизонтальных песколовок производят по следующим формулам. Вначале определяют площадь живого сечения одного отделения по формуле

где q – максимальный расход сточных вод м 3 /с;

υ - средняя скорость движения воды, м/с;

n – количество отделений,

Длину песколовки L, м, (рисунок 7.1) вычисляют по формуле

где h₁ – глубина проточной части песколовки, м;

u₀ – гидравлическая крупность песка расчетного диаметра, мм/с (см. таблицу 7.1);

k – коэффициент, учитывающий влияние турбулентности и других факторов на работу песколовок, значения которого приведены в таблице 7.1

5. Расчёт песколовок и песковых площадок.

горизонтальные и тангенциальные для станций производительностью до 40 тыс.м 3 /сут. и аэрируемые при производительности ≥ 20 тыс.м 3 /сут. Число отделений песколовки принимать не менее двух, причем все отделения должны быть рабочими.

Принимаем горизонтальную песколовку с круговым движением воды.

Максимальный суточный расход составляет = 54950 м 3 /сут.

При расчёте песколовок следует определить их длину L_s по формуле:

L_s= ,м (5.1)

где – коэффициент, принимаемаем 1,7

–расчётная глубина песколовки, м;

–скорость движения сточных вод, м/с, принимаемаем 0,3

–гидравлическая крупность песка мм/с.

L_s = = 16,36м.

Принимаем длину песколовки 17 м.

где D_ср – диаметр по средней линии окружности песколовки.

D_ср = == 5,21 м

Общий диаметр песколовки:

D = D_ср+ , м (5.3)

D = 5,21 + = 6.11 м

Принимаем D = 6 м.

Определяем площадь поперечного сечения песколовки по формуле:

ω = , м 2 (5.4)

ω = = 1,06 м 2 .

где n – количество отделений песколовки, принимаем 2.

Определяем количество песка, задерживаемого в песколовке, по формуле:

V= , м 3 /сут, (5.5)

где 0,02 л/сут. чел. - количество песка, задерживаемого в песколовке, на 1 чел.;

–приведённое количество жителей.

V = = 2,16м 3 /сут.

Расчёт песковых площадок. Песковые площадки рассчитываем на напуск песка слоем 3 м/год. Площадь песковых площадок определяем по формуле:

F= , м 2 , (5.6)

F = = 262,8 м 2

Принимаем две карты площадью 115 м 2 .Квадратные планы с длиной стороны 11 м по дну. Высота ограждающего валика 2 м. Удаление подсушенного песка производится 3 раза в год.

6. Расчет первичных отстойников

q_max=2289,6 м 3 /ч , начальная концентрация взвешенных веществ =217,52мг/л,.

Определяем величину гидравлической крупности

, мм/с, (6.1)

где H_set – глубина проточной части в отстойнике, м;

K_set – коэффициент использования объема проточной части отстойника, равный 0,45;

t_set – продолжительность отстаивания

n 2 – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения

=1,9 мм/c

Производительность одного отстойника:

q_set = 2.8*K_set*(D_set – d_en) 2 * (– V_tb), м 3 /ч, (6.2)

где Д_set – диаметр отстойника, м;

den – диаметр впускного устройства, den=1.0 м.

Vtb – турбулентная составляющая, зависит от скорости потока в отстойнике. При скорости движения воды в отстойнике Vw=5 мм./с, принимаем Vtb=0,002 мм/с.

qset = 2,8*0,45(24 2 * 0,8 2 )(1,69 – 0,02) = 1210,66 м 3 /ч

Определяем требуемое количество отстойников: