Описание горизонтального отстойника

Горизонтальный отстойник — резервуар прямоугольной формы глубиной в несколько метров (3—4 м). В нем вода движется с очень низкой скоростью (2—4 мм/с) к отверстию, расположенному в противоположном конце. Для улучшения распределения воды по всему объему отстойника после входного отверстия по всей ширине устанавливаются водосливные или дырчатые перегородки. Дно горизонтального отстойника имеет наклон в сторону входной части, где находится приямок для сбора осадка. Обычно отстойник разбивают на ряд параллельных коридоров шириной до 6 м. Горизонтальные отстойники периодически очищают от осадка струей воды из брандспойта (на время очистки отстойник выводят из режима работы) или при помощи скребков (рисунок 2.3). В горизонтальном отстойнике на взвешенную частицу действуют две взаимно перпендикулярные силы: тяжести (и), перемещающая частицу вертикально вниз, и движения (у), которая тянет частицу в горизонтальном направлении. Вследствие этого частица движется по равнодействующей и в зависимости от соотношения сил опускается на дно или выносится течением из отстойника.

1 - водоподводящий лоток; 2 - привод скребкового механизма; 3 – скребковый механизм; 4 - водоотводящий лоток; 5 - отвод осадка

Рисунок 2.3 - Горизонтальный отстойник

Расчет первичного горизонтального отстойника

 

 

Длина отстойника:

, (2.16)

где - расчетная горизонтальная скорость потока, принимаем 0,2мм/с(приложение А, таблица А3).

- расчетная глубина отстойной части, принимаем 3м

-гидравлическая крупность частиц. Принимаем равное 40,7мм/с (приложение А, таблица А1)

Основные параметры горизонтальных первичных отстойников:

Ширина -6 м

Глубина 4,4 м

Расчетный объем -690 м³

Площадь сечения отводящего потока с зубчатым водосливом 450х600

Нагрузка на водослив 5,4

Объем илового приемника 17 м³

Принимаем 3 первичных отстойника, расположенных параллельно.

 

Расчет дозы коагулянта

Для повышения эффективности работы отстойника добавляем коагулянт - сульфат алюминия. Расчет дозы коагулянта ведется по уравнению:

55,6 341,8

(2.17) 0,5 0,5 х

 

Аэротенк

Описание аэротенка

Сточные воды поступают в аэротенки, как правило, после сооружений механической очистки. Концентрация взвешенных веществ в них не должна превышать 150 мг/л, а допустимая величина БПК_полн зависит от типа аэротенка [4]

Аэротенк представляет собой резервуар, в котором медленно движется смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости. Для лучшего и непрерывного контакта они постоянно перемешиваются путем подачи сжатого воздуха или с помощью специаль­ных приспособлений. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов в аэротенк должен непрерывно поступать кислород воздуха. Активный ил представляет собой биоценоз микроорганизмов-минерализаторов, способных сорбировать на своей поверхности и окислять в присутствии кислорода воздуха органические вещества сточной жидкости. Хороший активный ил имеет компактные хлопья средней крупности.

Эффективность очистки в аэротенках, качество и окислительная способность активного ила определяются составом и свойствами сточных вод, гидродинамическими условиями перемешивания, температурой и активной реакцией среды, наличием элементов питания и другими факторами.

Противоточный аэротенк, разработанный ВНИИводгео, представляет собой комбинированное сооружение,в котором создается длительный контакт иловой смеси с пузырьками воздуха в условиях противотока воздуха движению воды, что обеспечивает высокую эффективность использования кислорода. В противоточных аэротенках расход воздуха может быть существенно снижен по сравнению с типовыми решениями аэротенков. Противоточный аэротенк (рисунок 2.4) состоит из трех зон: аэрации,эрлифтиой циркуляции и отстаивания Зона эрлифтиой циркуляции отделена от зоны аэрации полупогруженной перегородкой и снабжена решеткой из дырчатых труб.

Зона отстаивания расположенав центральной части зоны аэрациии отделена от нес перегородками,которые имеют циркуляционные щели и впускные окна с козырьками, закрепленными шарнирно на эластичных резиновых подвесках, с помощью которых регулируется сечение впускных окон.

Зона аэрации оборудована мелкопористыми пневматическими аэраторами, расположенными в ее нижней части, и струенаправляющими лопатками с винтовыми креплениями, обеспечивающими равномерное распределение сточной воды по ширине зоны. Винтовые крепления позволяют регулировать глубину погружения лопаток.

Сточная вода полается в верхнюю часть зоны аэкуляции между зоной аэрации и зоной эрлифтиой циркуляции, возникающей в результате действия эрлифта Нисходящее движение жидкости и восходящее движение воздуха создают противоток, обеспечивающий длительный контакт иловой смеси с пузырьками воздуха.

Иловая смесь через впускные окна непрерывно поступает в отстойную зону, где она разделяется. Иловая смесь уплотняется и частично через циркуляционные щели возвращается в зону аэрации, частично выводится из сооружения в виде избыточного ила.

 

.

1— зона аэрации; 2 — зона эрлифтом циркуляции. 3 — впускные окна, 4 — козырьки. 5 —полулогруженная перегородка, 6 – струенаправляюшие лопасти. 7 — перегоролки; 8 — зона отстаивания. 9 — водосбросный лоток, 10— воронки, 11 — винтовые крепления, 12 — иловые эрлифты, 13 — циркуляционные щели, 14 — решетки из дырчатых труб, 15 —мелкопористые пневматические аэраторы

Рисунок 2. - Схема противоточного аэротэнка

Расчет аэротенка

 

 

Объем эрлифтиой зоны рассчитывают исходя из скорости восходящего потока, равной 0,1 м/с. Глубину аэротенка рекомендуется принимать в размере 5 м.

Площадь зоны отстаивания определяют с учетом гидравлической
нагрузки q, м³/(м² ч):

(2.18)

 

где — коэффициент использования объема: для приведенной конструкции встроенного отстойника
0,7;

Н₀ — рабочая глубина встроенного отстойника, равная 3 м;

J — иловый индекс, л/г, зависящий от р, принимается по экспериментальным данным в зависимости от характера сточных вод;

а — концентрация ила в иловой смеси, г/л;

а₀ — концентрация ила в осветленной воде, г/л; при полной биологической очистке о_в = 0,015 г/л.

м³/(м² ч):

Площадь зоны отстаивания должна составлять треть общей площади аэротенка, соответственно и ширина зоны отстаивания составит треть общей ширины аэротенка[5].

Количество воздуха, необходимое для подачи в противоточный аэротенк, определяют следующим образом. Интенсивность аэрации, создаваемая эрлифтом, должна обеспечить циркуляцию иловой смеси в условиях противотока и поступление достаточного количества кислорода для процесса биохимического окисления. Циркуляция иловой смеси должна преодолеть гидравлическое сопротивление ряда элементов конструкции аэротенка (перелив через перегородки, повороты и расширение потока,
прохождение через распределительную решетку и тл.) и подпор, создаваемый противоточной аэрацией.

Исходя из этого получаем следующую зависимость для определения интенсивности аэрации

(2.19)

— гидравлические потери при циркуляции, м,

Н_пт — подпор, создаваемый противоточной аэрацией, принимаемый равным 0,2 м;

— скорость движения жидкости в зоне эрлифтной циркуляции, м/с; при скорости противотока 0,1 м/с

(2.20)
B_а — ширина зоны аэрации, м;
В_э — ширина зоны эрлифтной циркуляции, м;

Н — глубина погружения аэратора эрлифта, м.

 

Расход воздуха, подаваемого эрлифтами, равен:

(2.21)

Где — площадь поверхности воды в зоне эрлифтной циркуляции, м²

 

Доля воздуха, подаваемого эрлифтами, составляет 0,31 общего расхода воздуха, подаваемого на аэрацию

Необходимо проверить подпор, создаваемый противоточной аэрацией, м:

(2.22)

где— интенсивность аэрации в зоне аэрации, м^э/(м² ч):

(2.23)

 

где F_a — площадь зоны аэрации, м²

 

 

Если полученное значение не совпадает с ранее принятым 0,2 м, следует произвести поправочный расчет.

Общий расход воздуха, составит:

(2.24)

Чертеж представлен на листе 3.