Сооружения для механической очистки сточных вод

Решетки

6.16. В составе очистных сооружений следует предусматривать решетки с прозорами не более 16 мм, со стержнями прямоугольной формы или решетки-дробилки.

Примечание. Решетки допускается не предусматривать в случае подачи сточных вод на очистные сооружения насосами при установке перед насосами решеток с прозорами не более 16 мм или решеток-дробилок, при этом:

длина напорного трубопровода не должна превышать 500 м;

в насосных станциях предусматривается вывоз задержанных на решетках отбросов.

6.17. Число решеток и решеток-дробилок, скорости протекания жидкости в прозорах, нормы съема отбросов, расстояние между устанавливаемым оборудованием и т.д. следует определять согласно пп. 5.12-5.16.

6.18. Механизированная очистка решеток от отбросов и транспортирование их к дробилкам должны быть предусмотрены при количестве отбросов 0,1 м³/сут и более. При меньшем количестве отбросов допускается установка решеток с ручной очисткой.

6.19. При обосновании отбросы с решеток допускается собирать в контейнеры с герметически закрывающимися крышками и вывозить в места обработки твердых бытовых и промышленных отходов.

6.20. Дробленые отбросы рекомендуется направлять для совместной переработки с осадками очистных сооружений.

6.21. Решетки-дробилки допускается устанавливать в каналах без зданий.

6.22. В здании решеток необходимо предусматривать мероприятия, предотвращающие поступление холодного воздуха в помещение через подводящие и отводящие каналы.

6.23. Поп здания решеток надлежит располагать выше расчетного уровня сточной воды в канале не менее чем на 0,5 м.

6.24. Потери напора в решетках следует принимать в 3 раза большими, чем для чистых решеток.

6.25. Для монтажа и ремонта решеток, дробилок и другого оборудования необходимо предусматривать установку подъемно-транспортного оборудования согласно СНиП 2.04.02-84.

Для перемещения контейнеров подъемно-транспортное оборудование должно быть с электроприводом.

Песколовки

6.26. Песколовки необходимо предусматривать при производительности очистных сооружений свыше 100 м³/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;

u ₀ - гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка.

Таблица 27

Диаметр задерживаемых частиц песка, мм	Гидравлическая крупность песка u 0, мм/с	Значение Ks в зависимости от типа песколовок и отношения ширины В к глубине Н аэрируемых песколовок
горизонтальные	аэрируемые
В:Н = 1	В:Н = 1,25	В:Н = 1,5
0,15	13,2	-	2,62	2,50	2,39
0,20	18,7	1,7	2,43	2,25	2,08
0,25	24,2	1,3	-	-	-

Таблица 28

Песколовка	Гидравлическая крупность песка u 0, мм/с	Скорость движения сточных вод vs, м/с, при притоке	Глубина Н, м	Количество задерживаемого песка, л/чел.-сут	Влажность песка, %
минимальном	максимальном
Горизонтальная	18,7-24,2	0,15	0,3	0,5-2	0,02		55-60
Аэрируемая	13,2-18,7	-	0,08-0,12	0,7-3,5	0,03	-	90-95
Тангенциальная	18,7-24,2	-	-	0,5	0,02		70-75

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;

интенсивность аэрациии - 3-5 м³/(м²× ч);

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:

нагрузку - 110 м³/(м² × ч) при максимальном притоке;

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 м³/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 м³/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.

6.31. Количество песка, задерживаемого в песколовках, для бытовых сточных вод надлежит принимать 0,02 л/(чел×сут), влажность песка 60 %, объемный вес 1,5 т/м³.

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 м³/м² 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/см²). 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.

Усреднители

6.36. При необходимости усреднения состава и расхода производственных сточных вод надлежит предусматривать усреднители.

6.37. Тип усреднителя (барботажный, с механическим перемешиванием, многоканальный) следует выбирать с учетом характера колебаний концентрации загрязняющих веществ (циклические, произвольные колебания и залповые сбросы), а также вида и количества взвешенных веществ.

6.38. Число секции усреднителей необходимо принимать не менее двух, причем обе рабочие.

При наличии в сточных водах взвешенных веществ следует предусматривать мероприятия по предотвращению осаждения их в усреднителе.

6.39. В усреднителях с барботированием или механическим перемешиванием при наличии в стоках легколетучих ядовитых веществ следует предусматривать перекрытие и вентиляционную систему.

6.40. Усреднитель барботажного типа необходимо применять для усреднения состава сточных вод с содержанием взвешенных веществ до 500 мг/л гидравлической крупностью до 10 мм/с при любом режиме их поступления.

6.41. Объем усреднителя W_z, м³, при залповом сбросе следует рассчитывать по формулам:

при K_av до 5; (19)

при K_av = 5 и более, (20)

где q_w - расход сточных вод, м /ч;

t_z - длительность залпового сброса, ч;

K_av - требуемый коэффициент усреднения, равный:

(21)

здесь С_max - концентрация загрязнений в залповом сбросе;

С_mid - средняя концентрация загрязнений в сточных водах;

С_adm - концентрация, допустимая по условиям работы последующих сооружений.

6.42. Объем усреднителя W_cir, м³, при циклических колебаниях надлежит рассчитывать по формулам:

при K_av до 5; (22)

при K_av = 5 и более, (23)

где t_cir - период цикла колебаний, ч;

K_av - коэффициент усреднения, определяемый по формуле (21).

6.43. При произвольных колебаниях объем усреднителя W_es, м³, следует определять пошаговым расчетом (методом последовательного приближения) по формуле

(24)

где D t_st - временной шаг расчета, принимаемый не более 1 ч;

D С_ex - приращение концентрации на выходе усреднителя за текущий шаг расчета (может быть как положительным, так и отрицательным), г/м³.

Расчет следует начинать с неблагоприятных участков графика почасовых колебаний.

Если получающийся в результате расчета ряд С_ex не удовлетворяет технологическим требованиям (например, по максимальной величине С_ex), расчет следует повторить при увеличенном W_es. Начальную величину W_es необходимо назначать ориентировочно исходя из оценки общего характера колебаний С_ex. График колебаний на входе в усреднитель C_en должен приниматься фактический (по данному производству или аналогу) или по технологическому заданию.

6.44. Распределение сточных вод по площади усреднителя барботажного типа должно быть максимально равномерным с использованием системы каналов и подающих лотков с придонными отверстиями или треугольными водосливами при скорости течения в лотке не менее 0,4 м/с.

6.45. Барботирование следует осуществлять через перфорированные трубы, укладываемые строго горизонтально вдоль резервуара. При пристенном расположении барботеров расстояние от них до противоположной стены следует принимать 1-1,5 h, между барботерами - 2-3 h, при промежуточном расположении расстояние барботеров от стены 1-1,5 h, где h - глубина погружения барботера. При переменной глубине воды в усреднителе h следует принимать при максимальном уровне.

6.46. При расчете необходимо принимать:

интенсивность барботирования при пристенных барботерах (создающих один циркуляционный поток) - 6 м³/ч на 1 м, промежуточных (создающих два циркуляционных потока) - 12 м³/ч на 1 м;

интенсивность барботирования для предотвращения выпадения в осадок взвесей в пристенных барботерах - до 12 м³/ч на 1 м, в промежуточных - до 24 м³/ч на 1 м;

перепад давления в отверстиях барботера - 1-4 кПа (0,1-0,4 м вод. ст.).

6.47. Усреднитель с механическим перемешиванием следует применять для усреднения состава сточных вод с содержанием взвешенных веществ свыше 500 мг/л при любом режиме их поступления. Подача осуществляется периферийным желобом равномерно по периметру усреднителя.

6.48. Объем усреднителя с механическим перемешиванием должен рассчитываться аналогично объему усреднителя барботажного типа.

6.49. Многоканальные усреднители с заданным распределением сточных вод по каналам надлежит применять для выравнивания залповых сбросов сточных вод с содержанием взвешенных веществ гидравлической крупностью до 5 мм/с при концентрации до 500 мг/л.

6.50. Объем W_av, м³, многоканальных усреднителей при залповых сбросах высококонцентрированных сточных вод следует рассчитывать по формуле

(25)

где q_w - расход сточных вод, м³/ч;

t_z - длительность залпового сброса, ч;

K_av - коэффициент усреднения.

6.51. Для снижения расчетных расходов сточных вод. поступающих на очистные сооружения, допускается устройство регулирующих резервуаров.

6.52. Регулирующие резервуары надлежит размещать после решеток и песколовок с подачей в них сточных вод через разделительную камеру, отделяющую расход, превышающий усредненный.

6.53. Конструкцию регулирующих резервуаров следует принимать аналогичной первичным отстойникам с соответствующими устройствами для удаления осадка и перекачкой осветленной воды на последующие сооружения для ее очистки в часы минимального притока.

6.54. Оптимальную величину зарегулированного расчетного расхода следует определять технико-экономическим расчетом, подбирая последовательно ряд значений коэффициентов неравномерности после регулирования К_reg, объемов регулирующего резервуара и объемов сооружений для очистки сточных вод и вспомогательных сооружений (воздуходувной и насосных станций и т.д.).

6.55. Подбор значений коэффициентов неравномерности после регулирования К_reg объемов регулирующего резервуара W_reg следует выполнять по соотношениям:

(26)

(27)

где К_gen - общий коэффициент неравномерности поступления сточных вод;

q_mid - среднечасовой расход сточных вод.

Зависимость между g _reg и t _reg допускается принимать по табл. 29.

Таблица 29

g reg		0,95	0,9	0,85	0,8	0,75	0,67	0,65
t reg		0,24	0,5	0,9	1,5	2,15	3,3	4,4

6.56. При необходимости усреднения расхода и концентрации сточных вод объем усреднителя и концентрацию загрязняющих веществ необходимо определять пошаговым расчетом.

Приращения объема водной массы D W, м³, и концентрации D С, г/м³, на текущем шаге расчета следует определять по формулам:

(28)

(29)

где q_en, q_ex, C_en, C_ex - расходы сточных вод и концентрации загрязняющих веществ на предыдущем шаге расчета;

W_av - объем усреднителя в момент расчета, м³.

Отстойники

6.57. Тип отстойника (вертикальный, радиальный, с вращающимся сборно-распределительным устройством, горизонтальный, двухъярусный и др.) необходимо выбирать с учетом принятой технологической схемы очистки сточных вод и обработки их осадка, производительности сооружений, очередности строительства, числа эксплуатируемых единиц, конфигурации и рельефа площадки, геологических условий, уровня грунтовых вод и т.п.

6.58. Число отстойников следует принимать: первичных - не менее двух, вторичных - не менее трех при условии, что все отстойники являются рабочими. При минимальном числе их расчетный объем необходимо увеличивать в 1,2-1,3 раза.

6.59. Расчет отстойников, кроме вторичных после биологической очистки, надлежит производить по кинетике выпадения взвешенных веществ с учетом необходимого эффекта осветления.

Желоба двухъярусных отстойников следует рассчитывать из условия продолжительности отстаивания 1,5 ч.

Расчет вторичных отстойников надлежит производить согласно пп. 6.160-6.163.

6.60. Расчетное значение гидравлической крупности u ₀, мм/с, необходимо определять по кривым кинетики отстаивания Э = f(t), получаемым экспериментально, с приведением полученной в лабораторных условиях величины к высоте слоя, равной глубине проточной части отстойника, по формуле

(30)

где H_set - глубина проточной части в отстойнике, м;

K_set - коэффициент использования объема проточной части отстойника;

t_set - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h ₁; для городских сточных вод данную величину допускается принимать по табл. 30;

n ₂ - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по черт. 2.

Примечания: 1. Расчет отстойников для сточных вод, содержащих загрязняющие вещества легче воды (нефтепродукты, масла, жиры и т.п.), следует выполнять с учетом гидравлической крупности всплывающих частиц.

2. При наличии в воде частиц тяжелей и легче воды за расчетную надлежит принимать меньшую гидравлическую крупность.

3. В случае, когда температура сточной воды в производственных условиях отличается от температуры воды, при которой определялась кинетика отстаивания, необходимо вводить поправку

(31)

где m_lab, m_pr - вязкость воды при соответствующих температурах в лабораторных и производственных условиях;

u ₀ - гидравлическая крупность частиц, полученная по формуле (30), мм/с.

Таблица 30

Эффект осветления, %	Продолжительность отстаивания tset, с, в слое h 1 = 500 мм при концентрации взвешенных веществ, мг/л
	-	-

Черт. 2. Зависимость показателя степени n ₂ от исходной концентрации взвешенных веществ в городских сточных водах при эффекте отстаивания

1 - Э = 50 %; 2 - Э = 60 %; 3 - Э = 70 %

6.61. Основные расчетные параметры отстойников надлежит определять по табл. 31.

Таблица 31

Отстойник	Коэффициент использования объема Кset	Рабочая глубина части Hset, м	Ширина Bset, м	Скорость рабочего потока vw, мм/с	Уклон днища к иловому приямку
Горизонтальный	0,5	1,5-4	2 Hset - 5 Hset	5-10	0,005-0,05
Радиальный	0,45	1,5-5	-	5-10	0,005-0,05
Вертикальный	0,35	2,7-3,8	-	-	-
С вращающимся сборно-распределительным устройством	0,85	0,8-1,2	-	-	0,05
С нисходяще-восходящим потоком	0,65	2,7-3,8	-	2 u o - 3 u o	-
С тонкослойными блоками:	0,5-0,7	0,025-0,2	2-6	-	-
противоточная (прямоточная) схема работы
перекрестная схема работы	0,8	0,025-0,2	1,5	-	0,005

Примечания: 1. Коэффициент К_set определяет гидравлическую эффективность отстойника и зависит от конструкции водораспределительных и водосборных устройств; указывается организацией-разработчиком.

2. Величину турбулентной составляющей v_tb, мм/с, в зависимости от скорости рабочего потока v_w, мм/с, надлежит определять по табл. 32.

Таблица 32

vw, мм/с
vtb, мм/с		0,05	0,1

6.62. Производительность одного отстойника q_set, м³/ч, следует определять исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод по формулам:

а) для горизонтальных отстойников

(32)

б) для отстойников радиальных, вертикальных и с вращающимся сборно-распределительным устройством

(33)

в) для отстойников с нисходяще-восходящим потоком

(34)

г) для отстойников с тонкослойными блоками при перекрестной схеме работы

(35)

д) то же, при противоточной схеме

(36)

где К_set - коэффициент использования объема, принимаемый по табл. 31;

L_set - длина секции, отделения, м;

L_bl - длина тонкослойного блока (модуля), м;

B_set - ширина секции, отделения, м;

B_bl - ширина тонкослойного блока, м;

D_set - диаметр отстойника, м;

d_en - диаметр впускного устройства, м;

u ₀ - гидравлическая крупность задерживаемых частиц, мм/с, определяемая по формуле (30);

v_tb - турбулентная составляющая, мм/с, принимаемая по табл. 32 в зависимости от скорости потока в отстойнике v_w, мм/с;

H_bl - высота тонкослойного блока, м;

h_ti - высота яруса тонкослойного блока (модуля), м;

K_dis - коэффициент сноса выделенных частиц, принимаемый при плоских пластинах равным 1,2, при рифленых пластинах - 1.

6.63. Основные конструктивные параметры следует принимать:

а) для горизонтальных и радиальных отстойников:

впуск исходной воды и сбор осветленной - равномерными по ширине (периметру) впускного и сборного устройств отстойника;

высоту нейтрального слоя для первичных отстойников - на 0,3 м выше днища (на выходе из отстойника), для вторичных - 0,3 м и глубину слоя ила 0,3-0,5 м;

угол наклона стенок илового приямка - 50-55°;

б) для вертикальных отстойников:

длину центральной трубы - равной глубине зоны отстаивания;

скорость движения рабочего потока в центральной трубе - не более 30 мм/с;

диаметр раструба - 1,35 диаметра трубы;

диаметр отражательного щита - 1,3 диаметра раструба;

угол конусности отражательного щита - 146°;

скорость рабочего потока между раструбом и отражательным щитом - не более 20 мм/с для первичных отстойников и не более 15 мм/с для вторичных;

высоту нейтрального слоя между низом отражательного щита и уровнем осадка - 0,3 м;

угол наклона конического днища - 50-60°;

в) для отстойников с нисходяще-восходящим потоком:

площадь зоны нисходящего потока - равной площади зоны восходящего;

высоту перегородки, разделяющей зоны, - равной 2/3 H_set;

уровень верхней кромки перегородки - выше уровня воды на 0,3 м, но не выше стенки отстойника;

распределительный лоток переменного сечения - внутри разделительной перегородки. Начальное сечение лотка следует рассчитывать на пропуск расчетного расхода со скоростью не менее 0,5 м/с, в конечном сечении скорость - не менее 0,1 м/с.

Для равномерного распределения воды кромку водослива распределительного лотка следует выполнять в виде треугольных водосливов через 0,5 м;

г) для отстойников с тонкослойными блоками - угол наклона пластин от 45 до 60°.

6.64. Для повышения степени очистки или для обеспечения возможности увеличения производительности эксплуатируемых станций существующие отстойники (горизонтальные, радиальные, вертикальные) могут быть дополнены блоками из тонкослойных элементов. В этом случае блоки необходимо располагать на выходе воды из отстойника перед водосборным лотком.

6.65. Количество осадка Q_mud, м³/ч, выделяемого при отстаивании, надлежит определять исходя из концентрации взвешенных веществ в поступающей воде C_en и концентрации взвешенных веществ в осветленной воде C_ex:

(37)

где q_w - расход сточных вод, м³/ч;

r_mud - влажность осадка, %;

g_mud - плотность осадка, г/см³.

6.66. Исходя из объема образующегося осадка и вместимости зоны накопления его в отстойнике, следует определять интервал времени между выгрузками осадка. При удалении осадка под гидростатическим давлением вместимость приямка первичных отстойников и вторичных отстойников после биофильтров надлежит предусматривать равной объему осадка, выделенного за период не более 2 сут, вместимость приямка вторичных отстойников после аэротенков - не более двухчасового пребывания осадка.

При механизированном удалении осадка вместимость зоны накопления его в первичных отстойниках надлежит принимать по количеству выпавшего осадка за период не более 8 ч.

6.67. Перемещение выпавшего осадка к приямкам надлежит предусматривать механическим способом или созданием соответствующего наклона стенок (не менее 50°).

6.68. Удаление осадка из приямка отстойника надлежит предусматривать самотеком, под гидростатическим давлением, насосами, предназначенными для перекачки жидкости с большим содержанием взвешенных веществ, гидроэлеваторами, эрлифтами, ковшовыми элеваторами, грейфером и т.д.

Гидростатическое давление при удалении осадка из отстойников бытовых сточных вод необходимо принимать, не менее, кПа (м вод. ст.): первичных - 15(1,5), вторичных - 12(1,2) после биофильтров и 9 (0,9) - после аэротенков.

Для вторичных отстойников рекомендуется предусматривать возможность изменения высоты гидростатического напора.

Диаметр труб для удаления осадка необходимо принимать не менее 200 мм.

6.69. Для удержания всплывших загрязняющих веществ перед водосборным устройством следует предусматривать полупогруженные перегородки и удаление накопленных на поверхности воды веществ.

Глубина погружения перегородки под уровень воды должна быть не менее 0,3 м.

Высоту борта отстойника над поверхностью воды надлежит принимать 0,3 м.

6.70. Водоприемные лотки должны быть оборудованы водосливами с тонкой стенкой. Крепление водослива к лотку должно обеспечивать возможность его регулирования по высоте. Водосливная кромка может быть прямой или с треугольными вырезами. Нагрузка на 1 м водослива не должна превышать 10 л/с.