Главная страница
Навигация по странице:

  • Экспериментальные кинетические кривые отстаивания при t = 20 0 С

  • Зависимость вертикальной составляющей скорости  от линейной скорости потока воды w

  • Зависимость температурного коэффициента  от температуры воды в отстойнике

  • Расчетные параметры первичных отстойников

  • Основные расчетные зависимости для первичных отстойников

  • Горизонтальные отстойники

  • Схема горизонтального отстойника

  • Основные показатели типовых первичных горизонтальных отстойников

  • ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПЕРВИЧНЫХ ОТСТОЙНИКОВ. Основы расчета первичных отстойников


    НазваниеОсновы расчета первичных отстойников
    АнкорОСНОВЫ РАСЧЕТА ПЕРВИЧНЫХ ОТСТОЙНИКОВ.doc
    Дата16.09.2017
    Размер409 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаОСНОВЫ РАСЧЕТА ПЕРВИЧНЫХ ОТСТОЙНИКОВ.doc
    ТипДокументы
    #8539
    страница1 из 3
      1   2   3



    Основы расчета первичных отстойников
    Согласно СНиП 2.04.03 – 85 расчет первичных отстойников следует производить по кинетике осаждения (всплывания) взвешенных веществ с учетом необходимой эффективности отстаивания.

    Кинетику осаждения (всплывания) взвешенных веществ изучают экспериментально в лабораторных условиях в цилиндрах диаметром 120 мм при высоте слоя отстаивания h1 = 200 мм и h2 = 500 мм.

    При расчете тонкослойных отстойников кинетику отстаивания изучают при высоте слоя отстаивания равной расстоянию между наклонными перегородками. Обычно h = 100 мм.

    Кинетические кривые отстаивания – это зависимость эффективности отстаивания Э от времени  при постоянной высоте отстаивания h. Кинетические кривые отстаивания приведены на рис. 1.


    Э, %

    h1 = 200 мм
    h2 = 500 мм

    Э

    12 , мин
    Р и с. 1. Экспериментальные кинетические кривые отстаивания при t = 200С

    Гидравлическая крупность частиц U0, осаждающихся в лабораторных условиях, при эффективности отстаивания Э равна

    (1)

    Для расчета гидравлической крупности частиц, осаждение которых обеспечивает эффективность отстаивания Э в реальных условиях при глубине отстойника H и температуре t, используется формула

    (2)

    где U0 – гидравлическая крупность в мм/с;

    H – глубина проточной части отстойника в м;

     – время отстаивания, найденное по кинетической кривой при эффективности отстаивания Э и высоте слоя отстаивания h, с;

    K – коэффициент использования объема проточной части отстойника;

     – коэффициент, учитывающий влияние температуры;

     – вертикальная составляющая скорости воды в отстойнике, зависящая от линейной скорости потока w, мм/с;

    h – высота слоя отстаивания, м;

    n – показатель степени, зависящий от агломерации взвешенных веществ.

    Показатель степени n вычисляется по формуле:

    , (3)

    где 1 и 2 – продолжительность отстаивания воды в секундах, при которой достигается требуемая эффективность отстаивания в цилиндрах с высотой столба воды соответственно h1 и h2 в мм.

    Расчет отстойников для сточных вод, содержащих загрязняющие вещества легче воды, следует выполнять с учетом гидравлической крупности всплывающих веществ. При наличии в воде частиц тяжелее и легче воды за расчетную надлежит принимать меньшую гидравлическую крупность.

    Опыт обследования промышленных предприятий показывает, что гидравлическая крупность частиц, которые должны быть выделены из воды для обеспечения требуемой эффективности очистки, колеблется в пределах 0,2  0,5 мм/с. для ориентировочных расчетов отстойных сооружений U0 можно принимать равной 0,3 мм/с.

    Численные значения величин  и  приведены в табл. 1 и 2.
    Таблица 1. Зависимость вертикальной составляющей скорости  от линейной скорости потока воды w


    w, мм/с

    5

    10

    15

    20

    , мм/с

    0

    0,05

    0,2

    0,5


    Таблица 2. Зависимость температурного коэффициента  от температуры воды в отстойнике


    t, 0С

    60

    50

    40

    30

    25

    20

    15

    10

    5

    0



    0,45

    0,55

    0,66

    0,8

    0,9

    1,0

    1,3

    1,4

    1,5

    1,8


    Турбулентная составляющая скорости  может быть рассчитана по формуле
     = 0,05 w. (4)
    Численные значения коэффициента использования объема отстойников различных конструкций и другие их расчетные параметры приведены в табл. 3.
    Таблица 3. Расчетные параметры первичных отстойников


    Тип отстойника

    Коэффициент использования объема K

    Рабочая глубина проточной части отстойника Н, м

    Ширина В, м

    Скорость потока w, мм/с

    Уклон днища i

    Угол наклона пластин , град.

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    Горизонтальный
    Радиальный:

    - с центральным вводом

    - с периферийным вводом
    Вертикальный:

    - с центральным впуском

    - с периферийным впуском
    С вращающимся сборно-распределительным устройством

    0,5

    0,45

    0,65 – 0,75

    0,35

    0,65 – 0,7
    0,85



    1,5 – 4

    1,5 – 5

    1,5 – 5

    2,7 – 3,8

    2,7 – 3,8
    0,8 – 1,2



    (2-5)Н

    ___

    ___

    ___

    ___
    ___



    5 – 10

    5 – 10

    5 – 10

    ___

    ___
    ___



    0,005

    0,05

    0,05

    ___

    ___
    0,05



    ___

    ___

    ___

    ___

    ___
    ___






    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    С нисходяще-восходящим потоком
    Тонкослойный:

    • противоточная и прямоточная схемы

    - перекрестная схема

    0,65


    0,5 – 0,7
    0,8

    2,7 – 3,8


    0,025 – 0,2
    0,025 – 0,2

    ___


    2 – 6
    1,5

    (2-3)U0


    ___
    ___

    ___


    ___
    0,005

    ___


    45–60
    45–60


    Рекомендуемые диаметры

    • радиальных отстойников – 18; 24; 30; 40 м;

    • вертикальных отстойников – 4; 6; 9 м;

    • отстойников с нисходяще-восходящим потоком – 4; 5; 6; 9 м;

    • отстойников с вращающимся сборно-

    распределительным устройством – 18; 24 м.
    Расчет первичных отстойников сводится к определению длины или радиуса сооружения, его производительности, количества рабочих единиц отстойников.

    Основные расчетные зависимости для первичных отстойников приведены в табл. 4.
    Если при проектировании очистных установок применяются типовые или экспериментальные конструкции отстойных сооружений с известными геометрическими размерами, за расчетную величину следует принимать производительность одного отстойника q, при которой обеспечивается заданный эффект очистки. Производительность отстойника рассчитывается по формулам, приведенным в табл. 4. После расчета q, исходя из общего расхода сточных вод Q, определяется число отстойников N
    . (5)
    Кроме того, необходимо рассчитать объем осадка, выделяемого при отстаивании, и решить вопрос о способе перемещения осадка к приямку и выгрузки его из отстойника.

    Объем осадка Vос, выделяемого при отстаивании, определяется по формуле
    , (6)

    где Vос – объем осадка, м3/сут.;

    Сн и Ск – концентрация примесей в исходной воде и после отстаивания, мг/л;

    Q – часовой расход сточных вод, м3/ч;

    хос – влажность осадка, %;

    ос – плотность осадка, кг/м3.
    Таблица 4. Основные расчетные зависимости для первичных отстойников


    Тип отстойника

    Основной размер, м

    Пропускная способность q, м3

    Горизонтальный





    Радиальный
    С вращающимся сборно-распределительным устройством
    Вертикальный





    С нисходяще-восходящим потоком





    Тонкослойный:

    • с противоточной и прямоточной схемой;



    - с перекрестной схемой











    Условные обозначения: L, B – длина, ширина отстойника, м;

    R – радиус отстойника, м;

    q – пропускная способность, м3/ч;

    N – число секций;

    Q – расход воды, м3/ч;

    dвп – диаметр впускной трубы, м;

    U0 – гидравлическая крупность, м/с;

     - вертикальная составляющая скорости, м/с;

    w – скорость потока воды, м/с;

    h – высота слоя отстаивания в тонкослойном отстойнике, м;

    LБЛ – длина яруса в тонкослойном отстойнике, м;

    НБЛ – глубина тонкослойного отстойника с ярусами, м;

    K – коэффициент использования объема;

    K1 – коэффициент выноса частиц:

    K1 = 1,2 – для плоских пластин,

    K1 = 1 – для рифленых пластин.
    При проектировании первичных отстойников необходимы следующие данные:

    • расход сточных вод Q, м3/ч;

    • температура сточных вод t, 0С;

    • периодичность образования сточных вод;

    • содержание тяжелых механических примесей Снт, мг/л;

    • содержание нефтепродуктов и масла Снл, мг/л;

    • плотность тяжелых и легких загрязнений т, л, кг/м3;



    • требуемая степень очистки Э, % или допустимое содержание тяжелых Скт и легких Скл примесей в очищенной воде, мг/л;

    • кинетика осаждения примесей тяжелее и легче воды при их расчетной концентрации в исходной воде, т.е. зависимость Э = f () при h = const и t = 200С.

    • влажность осадка хос, %.


    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


    Число

    отделений

    Объем

    отстойной зоны, м3

    Пропускная способность при времени отстаивания

     = 1,5 ч, м3

    Глубина, м

    Длина, м

    Ширина

    отделения, м

    Номер типового проекта

    4

    6

    8

    3475

    5214

    6952

    2132

    3198

    4264

    3,2

    3,2

    3,2

    30

    30

    30

    9

    9

    9

    902-2-386.85

    902-2-387.85

    902-2-388.85



    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;

     - вертикальная составляющая скорости, мм/с;

    Величины Н и w назначаются по табл. 3;  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;

    Nc – число отделений (секций) отстойника.

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

    Действительная скорость wдейст потока вычисляется по уравнению

    , (9)

    откуда . (10)

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

    , (11)

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

    КN – коэффициент неравномерности поступления воды;

    Q – средний часовой расход сточных вод, м3/ч.
      1   2   3
    написать администратору сайта