7. 2. Горизонтальные отстойники Наибольшее распространение в практике седиментационной обработки природных вод получили горизонтальные отстойники. Эти сооружения представляют собой призматические бассейны вытянутые в длину.
Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при мутности воды до 1500 мг/дм 3 и цветности до 120 град. , при производительности водоочистного комплекса свыше 30 тыс. м 3/сут. Осветляемая вода подводится к ним к одной из торцевых стенок, проходит вдоль отстойника до противоположной стенки и отводится водоприемными лотками.
Горизонтальные отстойники, как показывает современная практика водоподготовки, не отвечают в полной мере эксплуатационным требованиям и, в связи с этим, не являются в конструктивном отношении оптимальным сооружением, в котором может обеспечиваться седиментационное осветление природной воды.
Прежде всего это связано с некоторыми технологическими противоречиями, имеющимися в конструкции этих сооружений, которые определяют, в частности, их большие габаритные размеры, сложность обеспечения ламинаризации потока обрабатываемой воды, низкий коэффициент объемного использования (ηo=tд / tт) и др.
Оптимальный режим седиментационного осветления воды в горизонтальном отстойнике достигается при равномерном движении потока в поперечном сечении. Не следует допускать образования в отстойнике вихревых и застойных зон, что может вызывать местные неравномерности распределения скоростей движения воды и нарушения режима осаждения ГДП.
Важнейшим условием, обеспечивающим такой режим, является создание таких конструкций впуска и выпуска воды, которые не привносят существенных деформаций потока, создают относительно равномерное движение его во всем живом сечении по всей длине сооружения.
По конструкции впуск и выпуск воды устраивают обычно одинаковыми. Известно несколько типов таких устройств: трубчатый (концентрированный); лотковый (поперечный, продольный) с водосливной стенкой; дырчатый лоток и дырчатая стенка.
Впускные и выпускные устройства горизонтальных отстойников дырчатая перегородка П я ГД ни жде са на о зо к ото йл ны ор осб д во ды рч ат ый ло то к Устройство впуска воды в отстойник Выпускное устройство осветленной продольные водораспределительные воды дырчатые лотки продольные водосборные лотки с (комплекс им. Гарри Трейси гребенчатой водосливной кромкой г. Сан-Франциско, (комплекс Фэйрберн, г. Сакраменто, Калифорния, США) опорожненный отстойник в рабочем режиме
дырчатая перегородка подача воды из смесителя дырчатая перегородка Принципиальная технологическая схема горизонтального отстойника u 0 vср зона осаждения ГДП Н отвод осветленной воды на фильтры встроенная камера хлопьеобразования трубопровод сброса осадка 0, 0 i ≥ 0, 02 наклонное днище зона накопления и с лотками сбора уплотнения осадка и отведения осадка (продольный уклон i ≥ 0, 02, поперечный – i ≥ 0, 05)
Во входной и выходной частях отстойника имеются распределительные дырчатые перегородки для обеспечения равномерного по сечению впуска и выпуска воды. Скорость движения в отверстиях перегородок принимается в пределах 0, 5 м/с, что позволяет определить общую площадь отверстий.
Глубину зоны осаждения в отстойниках принимают в пределах 2, 5 ÷ 3, 5 м, длину и ширину определяют из условия осаждения заданного процента взвеси – эффекта осветления. Ширину отстойника целесообразно принимать 3 ÷ 6 м с целью обеспечения относительно равномерного распределения воды по его сечению.
Суммарная площадь горизонтальных отстойников (Fг. о. ) определяется по формуле: где q – расчетный расход воды, м 3/ч; U 0 – скорость выпадения взвеси, задерживаемой отстойником (гидравлическая крупность), мм/с; αоб – коэффициент объемного использования отстойников, может быть принят равным в пределах 1, 3.
При отсутствии данных экспериментальных исследований гидравлическая крупность U 0 приближенно определяется по таблице Характеристика обрабатываемой Скорость воды и способа обработки осаждения взвеси U 0, мм/с Маломутные цветные воды, 0, 35 ÷ 0, 45 обрабатываемые коагулянтом Воды средней мутности, 0, 45 ÷ 0, 50 обрабатываемые коагулянтом Мутные воды, обрабатываемые: коагулянтом 0, 50 ÷ 0, 60 флокулянтом 0, 20 ÷ 0, 30 Мутные воды, не обработанные 0, 08 ÷ 0, 15 коагулянтом
Длина горизонтального отстойника L определяется по формуле: L = Нср ·νср /U 0, м, где Нср – средняя высота зоны осаждения, принимаемая в зависимости от высотной схемы станции в пределах 2, 5 ÷ 3, 5 м; νср – расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаемая равной: 6 ÷ 8 мм/с для маломутных вод, 7 ÷ 10 мм/с для вод средней мутности, 9 ÷ 12 мм/с для мутных вод.
Ширина отстойника В 0 определяется по формуле: В 0 = F 0 / L, м. При расчетной ширине большей 6 м отстойник разделяют продольными перегородками на коридоры шириной не более 3 ÷ 6 м.
Сбор осветленной воды производят системой горизонтально расположенных труб или желобов с затопленными водосливными отверстиями или треугольными водосливами. Скорость движения осветленной воды в конце желобов или труб принимают в пределах 0, 6 ÷ 0, 8 м/с, в отверстиях – до 1, 0 м/с.
Отверстия в желобе располагаются на 5 ÷ 8 см выше его дна, а в трубах – по оси. Расстояние между осями труб или желобов принимают не более 3 м. Удаление осадка из горизонтальных отстойников рекомендуется производить гидравлическим способом без выключения отстойника из работы.
Средняя концентрация взвешенных веществ в воде С ср, поступающей в отстойник, ориентировочно определяется по формуле: Сср = М + k·Dk + 0, 25·Ц + Ви, мг/дм 3, где М – количество взвешенных веществ в исходной воде, мг/дм 3; k – переводной коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия равным 0, 55, для неочищенного – 1, 2; Dk – доза коагулянта по безводному продукту, мг/дм 3; Ц – цветность воды в град. ПКШ; Ви – количество нерастворимых в воде взвешенных веществ, вносимых с известью, мг/дм 3.
Величина Ви определяется по формуле: Ви = Ди / kи – Дн , мг/дм 3, где kи – долевое содержание Са. О в извести; Ди – доза извести по Са. О, мг/дм 3. Для определения объема зоны накопления осадка Wз. н. используется формула: где q – расчетный расход воды, м 3/ч; Сср – средняя концентрация извести на выходе из отстойника, мг/дм 3; Т – продолжительность работы отстойника между чистками в сутках (не менее 12 часов); N – число коридоров, шт. ; δ – средняя концентрация уплотненного осадка, г/м 3.
Средняя концентрация уплотненного осадка δ при отсутствии данных экспериментальных исследований принимается по таблице Мутность исходной воды, мг/дм 3 Применяемые реагенты До 50 Св. 50 до 100 до 400 до 1000 до 1500 Св. 1500 Коагулянт Коагулянт Флокулянт Без реагентов Средняя по высоте осадочной части концентрация твердой фазы в осадке, г/м 3, при интервалах между чистками, ч 6 12 24 и более 9000 120000 35000 80000 90000 200000 12000 16000 32000 50000 100000 140000 250000 15000 20000 40000 60000 120000 160000 300000
Расход воды, сбрасываемой с осадком по дырчатой трубе, уложенной в каждом из коридоров горизонтального отстойника, определяется по формуле: где kр – коэффициент разбавления осадка, принимаемый: 1, 5 – при гидравлическом удалении; 1, 2 – при механическом удалении; 2, 0 ÷ 3, 0 – при напорном смыве.
Скачать презентацию 7 2 Горизонтальные отстойники Наибольшее распространение в практике
32, 33.ppt