Блоком с перекрестной схемой работы при очистке природных вод

Отстойник тонкослойный - сооружение для очистки воды прямоугольной формы, объем которого разделен наклонными параллельными пластинами на отдельные слои - ярусы. В каждом из них происходит отстаивание воды, а благодаря наклону пластин — удаление (сползание) выделенного осадка. Узел распределения воды между ярусами — один из основных элементов отстойника тонкослойного. Недостаточно равномерное распределение в нем потока воды резко снижает эффект очистки, так как увеличивает скорость ее движения в одних ярусах за счет снижения в других. Это является причиной вынужденного снижения производительности отстойника тонкослойной и экономической неэффективности его применения. Большое влияние на эффективность работы отстойника тонкослойного оказывает угол наклона пластин. Он должен быть 55—60°. Если угол наклона меньше требуемого, то зашламляются ярусы и становится необходимой их периодическая промывка. Если угол наклона выбран с большим запасом, повышается скорость сползания осадка. На границе между сползающим осадком и движущимся потоком воды вследствие сил трения возникают возмущающие потоки, взвешивающие частицы сползающего шлама и вторично загрязняющие поток воды.

Существуют три схемы работы отстойника тонкослойного: противоточная, прямоточная и перекрестная. При противоточной схеме осадок движется против движения основного потока; при прямоточной — направления движения этих двух потоков совпадают; при перекрестной схеме осадок движется поперек направления движения основного потока.

Наиболее равномерное распределение воды между ярусами обеспечивается в отстойнике тонкослойном, работающем по перекрестной схеме. В этом случае отстойник тонкослойный имеет прямоугольную форму, параллельные пластины располагаются таким образом, что сползающий осадок концентрируется по оси отстойника тонкослойного. Исходная вода подается через распределительный трубопровод, имеющий стояки, оканчивающиеся раструбами, повернутыми к торцевой стенке отстойника тонкослойного.

Недостаток отстойника тонкослойного, работающего по перекрестной схеме, состоит в повышенных затратах на материал параллельных пластин, так как во избежание прогиба их необходимо изготовлять из толстых металлических листов.

Существует несколько конструкций отстойников тонкослойных, отличающихся между собой способом установки пластин. В одних конструкциях пластины объединяют с помощью каркаса в блоки, в других — в объеме отстойников тонкослойных монтируют раму с направляющими металлическими полосами, на которые укладывают пластины. При таком монтаже обеспечивается более надежная стыковка пластин, образующих один ярус. Отстойники тонкослойные, имеющие малые размеры, целесообразно изготовлять из металла и располагать на эстакаде над уровнем земли. В этом случае удаление осадка и подача очищенной воды на последующие сооружения могут производиться самотеком.

В отстойнике тонкослойном достигается такой же эффект осветления воды, как в отстойниках горизонтальных и вертикальных при значит, меньшей занимаемой ими площади. Благодаря этому их иногда удобно использовать внутри технологии, схемы процесса производства продукта, предотвращая потери сырья или производимого продукта со сточными водами.

Рис. 2. Схема тонкослойного отстойника, работающего по перекрестной схеме удаления осадка

При работе отстойника работающего по перекрестной схеме тонкослойного модуля расчетными величинами являются: длина яруса L_bl и производительность отстойника q_set.

1) Определение длины яруса L_bl , м:

где V_w – скорость потока воды в ярусе отстойника, мм/с (по табл. 31 СНиП 2.04.03-85),

h_ti – высота яруса, м h_ti = 0,025 - 0,2 м (по табл. 31 СНиП 2.04.03-85),

K_dis – коэффициент сноса выделенных частиц (при плоских пластинах K_dis=1,2; при рифленых – K_dis=1),

U₀ – гидравлическая крупность, задерживаемых частиц, в зависимости от мутности воды – 0,35 – 0,6 мм/с.

2) Определение производительности отстойника с двумя рядами блоков q_set, м³/ч:

;

где B_bl − ширина тонкослойного блока, назначается из допустимого прогиба листа, выбранного для тонкослойного блока (Δ S =3-5мм) при наклоне под углом сползания осадка 45° − 60° (от 1до 1,5м);

K_set − коэффициент использования объема отстойника с тонкослойными модулями с перекрестной схемой работы K_set = 0,8.

3) Определение строительной ширины отстойника В_стр, м:

где b1 – расстояние между блоками = 0,25м;

b2 – расстояние между блоком и стенкой отстойника = 0,05-0,1 м.

4) Определение строительной высоты отстойника, Н_стр, м:

где – высота, необходимая для расположения рамы, на которой устанавливаются блоки (

5) Определение строительной длины тонкослойного отстойника

Зона длиной l₁ служит для выделения крупных примесей. Объем зоны рассчитывается на 2-3-минутное пребывание потока

где K_set – коэффициент использования зоны, равный 0,3.

При распределении потока воды с помощью дырчатой перегородки l₂=0; l₃=0,2-0,25 м; l₄=0,15-0,2 м

Проверка

При принятой гидравлической крупности задерживаемых частиц взвеси 0,35 мм/с определяем время осаждения в слое воды 10 см (100мм):

при длине тонкослойного блока L_bl скорость прохождения жидкости не должна превышать V _пред = , м/ч

Необходимое рабочее сечение тонкослойного модуля должно быть

S = , м²

Зная ширину тонкослойного модуля можно рассчитать высоту модуля

h = , м

Количество полок в тонкослойном модуле будет n = , шт.

Проверяем режим движения (Re) жидкости через тонкослойный модуль при параметрах:

R − гидравлический радиус, R =

где S − площадь течения потока, м²;

Х − смоченный периметр сечения межполочного пространства, м

−кинематический коэффициент вязкости воды при t = 15°С (0,0115 см²/с)

Площадь движения потока равна S = h _о b;

где h _о − расстояние между пластинами, м;

b − ширина тонкослойного модуля, м

Смоченный периметр сечения межполочного пространства равен

Х = 2 h _о + 2 b

Гидравлический радиус равен R =

число Рейнольдса (Re) равно Re =

При Re < Re_кр −ламинарный режим течения жидкости в межполочном пространстве (для безнапорных потоков Re_кр =300 -500)

Поиск по сайту: