Аэрируемые песколовки
Аэрируемые песколовки выполняются в виде горизонтальных резервуаров. Вдоль одной из стенок на расстоянии 45—60 см от дна по всей длине песколовки устанавливают аэраторы, а под ними устраивают лоток для сбора песка. В поперечном сечении днищу придают уклон г — — 0,2...0,4 к песковому лотку для сползания в него песка. На рис. 4.22 показаны схемы аэрируемых песколовок, применяемых в США.
Расчет аэрируемых песколовок производится из условия обеспечения вращательной скорости по периметру поперечного сечения песколовки 1>вр=0,25...0,3 м/с, поступательной скорости иПОст=0,08...0,12 м/с и продолжительности пребывания воды в песколовке 2—3 мин, которая рассчитывается на задержание песка с гидравлической крупностью и0— = 18 мм/с (песок крупностью 0,2 мм). Сточная вода под действием аэрации движется по спирали, и частицы песка выпадают в придонной области в сторону аэраторов.
Для поддержания величины ивр необходимо подавать воздух в объеме 3—5 м3 на 1 м2 площади поверхности песколовки в 1 ч. Вращательная скорость поддерживается постоянной вне зависимости от колебания притока сточных вод. Уменьшение поступательных скоростей течения
при одном и том же времени пребывания жидкости в сооружении позволяет уменьшить длину песколовок и упрощает выгрузку осадка.
Постоянные скорости движения в аэрируемых песколовках обеспечивают непрерывное поддержание во взвешенном состоянии органических загрязнений и исключают выпадение последних в осадок. Кроме того, при аэрации и трении песчинок друг о друга песок отмывается от обволакивающих его органических загрязнений. Все это способствует получению в песколовках практически свободного от органических примесей
|
|
|
Й-П |
|
Ш |
|
|
|
Рис. 4.22. Схемы аэрируемых песколовок, применяемых в США А — с одним отделением; 6 —с двумя последовательными отделениями; 1 — впуск сточных вод; 2— подвод воздуха; 3 — воздухораспределитель; 4 — продольная перегородка; 5—выпуск сточных вод; 6 — дефлектор перед выпуском сточных вод; 7 — пескосборныЙ желоб; 8 — поперечная перегородка |
Осадка. Осадок из аэрируемых песколовок содержит до 90—95% песка и при длительном хранении не загнивает. Процесс отмывки песка улучшает и его осаждение.
Аэрируемая песколовка с гидромеханической системой удаления песка, состоящей из пескового лотка и смывного трубопровода со спрысками, показана на рис. 4.23.
Аэраторы песколовок могут выполняться из пластмассовых труб с отверстиями диаметром D=3,1...5 мм и устанавливаются на глубине (0,7...0,75) Я. Для удобства осмотра, очистки и ремонта аэраторы должны легко подниматься на поверхность.
Для приема осадка в верхней части пескового лотка имеется щель, которая закрывается клапанами при смыве осадка за счет повышения давления в лотке. Смывной трубопровод диаметром 159 мм укладывают по середине днища пескового лотка. С двух сторон нижней половины трубы через 0,4 м друг от друга приварены спрыски диаметром 10 мм, направленные в сторону выгрузки осадка. Осадок удаляют без выключения песколовки из работы.
Основными расчетными гидравлическими параметрами являются расход и напор воды, подаваемой на смыв осадка в лотке.
Проведенные в МИСИ им. В. В. Куйбышева исследования позволили установить, что транспортирование осадка гидромеханической системой начинается лишь в том случае, когда под действием вертикального фильтрационного потока промывной воды, выходящей из спрысков, происходит расширение и переход осадка из плотного неподвижного состояния в псевдоожиженное.
|
|
|
Рис 4 23 Аэрируемая песколовка с гидромеханическим удалением песка / — отражательные щиты, 2 — воздуховод; 3— трубопровод для гидросмыва; 4 — смывной трубопровод со спрысками, ь — аэраторы, 6 — песковой лоток, 7— песковой бункер; 8 — гидроэлеваторы, 9 — задвижки, 10— отделение песколовки, 11 — щитовые затворы |
Расход промывных вод, подаваемых насосом в гидромеханическую систему, определяется по формуле
QH — T>F = vlb, (4.55)
Где v—восходящая скорость промывной воды в лотке, принимаемая равной 0,65 см/с при эквивалентном диаметре частиц песка 0,05 см;
F— площадь пескового лотка в плане;
Рис. 4.24. Аэрируемая песколовка станции аэрации г. Прутков (ПНР)
/— длина пескового лотка, определяемая как разность длины песколовки и диаметра бункера; например, для аэрируемой песколовки, разработанной ЦНИИЭП инженерного оборудования (см. рис. 4.23), она будет равна 13,7 м; инженерного оборудования, она будет равна 13,7 м; b— ширина пескового лотка, обычно равная 0,5 м.
Оптимальный расход промывной воды 0,03—0,09 м3/с.
Обязательным условием для нормальной работы гидромеханической системы является равномерность распределения промывной воды по длине смывного трубопровода. Определение напора в начале смывного трубопровода, при котором обеспечивается достаточная равномерность распределения промывной воды по длине лотка, может производиться ло формуле
Tfo = 5.6A0 + 5,4i>Jp/(2g), (4.56)
Где H0—максимальная высота слоя осадка в лотке (может быть равна глубине лотка 0,5 м);
Утр—■ скорость в начале смывного трубопровода, зависящая от расхода промывной воды и диаметра смывного трубопровода; итр»3 м/с.
Напор, создаваемый насосом, определяется по формуле
+ (4.57)
Где А/г—потери напора во всасывающем трубопроводе и напорных коммуникациях от насоса до смывного трубопровода.
Задержанный песок гидроэлеваторами подается на отмывку в гидроциклоны, устанавливаемые над открыто расположенными Песковыми бункерами. Отделенная от песка вода из гидроциклона сбрасывается перед песколовками. Обработка осадка в гидроциклоне обеспечивает получение песка, практически свободного от органических примесей.
На рис. 4.24 представлен общий вид аэрируемой песколовки очистной станции г. Прушков (ПНР) с гидроциклоном для отмывки песка.
|
Рис. 4.25. Бункера для песка 1 — подвод воды в систему отопления: 2— отвод воды из системы отопления; 3—затвор с электроприводом: 4 — теплоизоляция: 5—бункера; 6 — гидроциклон: 7 — отвод воды от гидроциклонов; 8 — подвод пульпы к гидроциклонам; 9 — отвод воды в канализацию |
Основные параметры песколовок приведены в табл. 4.16.
|
Таблица 4.16 Аэрируемые песколовки
|
|
Бункера, площадки и аппараты для обезвоживания песка |
Поскольку песок из песколовок транспортируется по трубопроводам с большим объемом воды, необходимо его обезвоживать. Для этого устраивают бункера, песковые площадки или накопители песка, обычно располагаемые вблизи песколовок, и применяют гидроциклоны, в которых при промывке песка происходит и его обезвоживание.
На станциях пропускной способностью до 75 тыс. м3/сутки для обезвоживания песка рекомендуются песковыс бункера (рис. 4.25), приспособленные для погрузки песка в автотранспорт. Бункера рассчитывают на 1,5—9-суточное хранение песка; их располагают как вне здания, так и в здании в зависимости от климатических условий. Для промывки песка применяют напорные гидроциклоны диаметром 300 мм с напором пульпы перед гидроциклонами 20 м. Во избежание смерзания песка при расположении бункеров вне здания предусматривается обогрев бункеров горячей водой.
Песковые площадки устраивают с ограждающими валиками высотой 1—2 м. Размеры площадок принимают из условия нагрузки на них до
З м3/м2 в год (с периодической выгрузкой подсушенного песка. Высота слоя напуска песка в накопителе составляет до 3 м/год).
Воду с площадок и из накопителей удаляют через камеры с водосливами с переменной отметкой порога и перекачивают в канал перед песколовками или направляют в резервуар местной насосной станции с последующей перекачкой на очистные сооружения.
Для обезвоживания песка могут применяться также напорные гидроциклоны и обезвоживающие горизонтальные шнековые центрифуги типа НОГШ.
Улучшение качества песка достигается применением классификаторов.
