Строение атмосферы, гидросферы и литосферы. Антропогенная деятельность как источник помех. Подготовка воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения, страница 19

Расчет вертикальных песколовок заключается в определении требуемой ее глубины  в предположении , где =0,03...0,04 м/с — вертикальная составляющая скорости движения воды; время пребывания сточной воды в песколовке для практических расчетов принимают 120 с.   

Для разделения твердых частиц по фракционному составу или по плотности применяют аэрируемые песколовки, в состав которых входят входная труба, воздуховод, воздухораспределители, выходная труба, шламосборник с отверстием для удаления шлама. Крупные фракции осаждаются, как и в горизонтальных песколовках. Мелкие же частицы, обволакиваясь пузырьками воздуха, всплывают наверх и с помощью скребковых механизмов удаляются с поверхности. Длина таких песколовок . Время пребывания сточной воды в песколовке составляет   30...90 с, =0,l...0,2 м/с, удельный расход аэрируемого воздуха 0,00083...0,0014 м³/(м²*с).    

Отстойники используют для выделения из сточных вод твердых частиц  размером менее 0,25 мм. По направлению движения сточной воды в отстойниках последние делят на горизонтальные, вертикальные, радиальные и комбинированные.   

При расчете отстойников определяют его длину и высоту. Существует несколько методов расчета длины отстойников, отличающихся физической моделью течения жидкости в нем с учетом завихрений жидкости, осаждения частиц и т.п.

Расчетная схема горизонтального отстойника, предложенная А. И. Жуковым. Здесь отстойник по длине разбит на три зоны: в первой зоне длиной l₁ наблюдается неравномерное распределение скоростей по глубине потока. Длина этой зоны , где h_o — высота движущегося слоя в начале отстойника, принимается равной 0,25 Н; k= (0,018 - 0,02). Во второй зоне длиной l₂ скорость потока считается постоянной. При движении в этой зоне большая часть частиц загрязнений должна осесть в иловую часть отстойника, поэтому , гдеh₁ — максимально возможная высота подъема частицы в первой зоне. В третьей зоне длиной l₃ скорость потока увеличивается, и условия осаждения частиц ухудшаются. Длина этой зоны определяется по формуле , где  — угол сужения потока жидкости в выходной части отстойника, принимается равным 25 - 30°.    

Для расчета длины отстойника L=l₁+l₂+l₃ должны быть заданы: расход сточной воды и геометрические размеры поперечного сечения отстойника.

Схема вертикального отстойника. В нем очищаемая сточная вода поступает по трубопроводу в кольцевую зону, образованную цилиндрической перегородкой и корпусом отстойника. В процессе вертикального движения сточная вода встречает на своем пути отражательное кольцо, направляющее поток воды во внутреннюю полость перегородки, а твердые частицы оседают в шламосборник. Очищенная сточная вода поступает в кольцевой водосборник и через трубопровод выводится из отстойника. Осадок, скапливающийся в шламосборнике, периодически удаляется из него через трубопровод. При заданном расходе очищаемой сточной воды геометрические размеры отстойника выбирают таким образом, чтобы скорость движения сточной воды  в кольцевой зоне не превышала скорость оседания твердых частиц в воде. Вертикальные отстойники используют для выделения окалины из сточных вод кузнечно-прессовых и  прокатных цехов.   

Широкое применение для очистки производственных сточных вод на больших заводах находят радиальные отстойники, обладающие  высокой  производительностью. Очищаемая сточная вода по входному патрубку с расширяющимся диаметром сечения на выходе поступает в отстойник и движется в радиальном направлении. Увеличение выходного диаметра патрубка обеспечивает при заданном расходе уменьшение скорости истечения сточной воды из трубопровода и, следовательно, увеличение вероятности ламинарного осаждения твердых частиц в отстойнике. Очищенная сточная вода по отводящим трубопроводам направляется для дальнейшей обработки, а шлам направляется в шламосборник вращающимся скребком и через канал периодически удаляется из отстойника. Диаметр отстойника рассчитывают по скорости осаждения наиболее мелких твердых частиц , задерживаемых в отстойнике . На промышленных предприятиях используют радиальные отстойники  конструкции ВНИИ ВОДГЕО производительностью 0,2...0,362 м³/с.