Категория: Очистка сточных вод

Песколовки для отчистки сточных вод

Песколовки предназначены для задержания минеральных примесей, содержащихся в сточной воде. Необходимость предварительного выделения минеральных примесей обусловливается тем, что при раздельном выделении из сточной жидкости минеральных и органических загрязнений облегчаются условия эксплуатации сооружений, предназначенных для дальнейшей обработки воды и осадка — отстойников, метантенков и др.

Принцип действия песколовки основан на том, что под влиянием сил тяжести частицы, удельный вес которых больше, чем удельный вес воды, по мере движения их вместе с водой в резервуаре выпадают на дно. Песколовки должны быть рассчитаны на такую скорость движения воды, при которой выпадают только наиболее тяжелые минеральные загрязнения, мелкие же органические частицы не должны осесть. Песколовки обычно рассчитываются на задержание песка крупностью 0,25 мм и более. Установлено, что при горизонтальном движении воды в песколовке скорость должна быть не более 0,3 и не менее 0,15 м/с. При скорости движения более 0,3 м/с песок не будет успевать осаждаться в песколовке, при скорости менее 0,15 м/с в песколовке будут осаждаться органические примеси, что крайне нежелательно.

Песколовки бывают горизонтальные, в которых вода движется в горизонтальном направлении, с прямолинейным или круговым движением воды, вертикальные, в которых вода движется вертикально вверх, и песколовки с винтовым (поступательно-вращательным) движением воды. Последние в зависимости от способа создания винтового движения могут подразделяться на тангенциальные и аэрируемые. Широко применяются горизонтальные песколовки; вертикальные песколовки используются редко.

Горизонтальная песколовка (рис. 1) состоит из рабочей части, где движется поток, и осадочной, назначение которой — собирать и хранить выпавший песок до его удаления. При расчете песколовки определяют размер (длину, ширину и высоту) как рабочей, так и осадочной части.

Как показал опыт, в хорошо работающих горизонтальных песколовках можно задержать 65—75% всех минеральных загрязнений, содержащихся в сточной воде.

Для того чтобы с уменьшением скорости движения воды органические вещества не осаждались, необходимо устанавливать специальные устройства с автоматическим регулированием скорости. Чтобы обеспечить скорость движения воды в песколовке, близкую к расчетной, при изменяющемся расходе, нужно на выходе установить какое-либо устройство, создающее подпор (пропорциональный водослив, водослив с широким порогом, лоток Паршаля и др.).

Время пребывания жидкости в горизонтальной песколовке принимают 30—50 с, ширину отделений — от 0,5 до 2 м. Для определения размеров осадочной части песколовки необходимо знать количество песка, которое может быть задержано песколовкой в единицу времени.

При поступлении в песколовку городских сточных вод, в составе которых находятся преимущественно бытовые воды, количество задержанного в песколовке песка на одного человека составляет 0,02 л/сут при влажности осадка 60 % и объемной массе его 1,5 т/м3.

Объем камеры не должен превышать двухсуточный объем выпадающего песка.

Песколовки очищают различными способами. При незначительных расходах сточных вод, поступающих на станцию, песколовки можно очищать насосом, который откачивает песок с водой из приямка, расположенного в головной части песколовки. На очистных станциях песок из песколовки обычно удаляют с помощью гидроэлеваторов и специальных механизмов — шнеков, скребков и др. Если количество осадков более 0,1 м3/сут, то их надо обязательно удалять механическим способом. На рис. 9.5 показана конструкция скребкового механизма, используемого для смещения песка в приямки, из которых он, как правило, удаляется гидроэлеваторами.

Песчаная пульпа забирается со дна песколовки насосом и подается в гидроциклон, где песок отделяется и направляется в песковой бункер. Там же одновременно осуществляется отмывка органических веществ.

Рис. 1. Горизонтальная песколовка с прямолинейным движением воды 1 — скребковый механизм для удаления песка; 2 — гидроэлеватор; 3 — щитовой затвор с электроприводом; 4 — щитовой затвор с ручным приводом; 5, 6 — задвижка с электроприводом; 7 — трубопровод рабочей воды с гидроэлеватором; 8 — пульпопровод

Рис. 2. Скребковый унифицированный механизм МСПУ-З с поворачивающимся скребком 1 — привод; 2 — скребковая тележка; 3— блок ведомый; 4—поворачивающийся скребок

Песколовка с круговым движением воды показана на рис. 3. Движение воды происходит по кольцевому лотку. Выпавший песок через щели попадает в конусную часть, откуда периодически откачивается гидроэлеватором. Песчаная пульпа может направляться в песковые бункера.

В ГДР на основании проведенных опытов по гидромеханической очистке горизонтальных песколовок разработана конструкция горизонтальных песколовок с песковой камерой и гидромеханической отмывкой песка (рис. 4). Песковая камера в верхней части имеет щель для приема уловленного песка, которая может закрываться клапаном при повышении давления воды в камере. Промывная система состоит из трубопровода, уложенного по середине днища песковой камеры. Смывные насадки диаметром 7,3 мм расположены с двух сторон на нижней половине трубы через 25 см друг от друга и направлены в сторону сборного бункера. Осадок из песколовки можно выгружать не прекращая ее работы. После включения гидромеханической системы и повышения давления воды в камере клапаны закрывают приемное щелевое отверстие, т. е. исключается поступление взмученного осадка в рабочую часть песколовки.

Рис. 3. Песколовка с круговым движением воды пропускной способностью 1400—64 ООО м3/сут 1 — гидроэлеватор; 2 — трубопровод для отвода всплывающих примесей; 3 — желоб; 4 — поверхностные затворы с ручным приводом; 5 — подводящий лоток; 6 — пульпопровод; 7 — трубопровод для рабочей жидкости; « — камера переключения; 9 — устройства для сбора всплывающих примесей; 10 — отводящий лоток; 11 — полупогружные щиты

Тангенциальные песколовки имеют круглую форму в плане; подвод воды к ним осуществляется по касательной (тангенциально). Подвод воды по касательной и движение ее в сооружении по кругу вызывают вращательное движение потока. При одновременном поступательном и вращательном движении создается винтовое движение. Вращательное движение положительно сказывается на работе песколовок, так как оно способствует отмывке от песка органических веществ и исключает их выпадение в осадок. Благодаря этому осадок из тангенциальных песколовок содержит меньше органических загрязнений, чем в песколовках других типов. На рис. 9.8 показана тангенциальная песколовка с вихревой водяной воронкой. Выпавший песок удаляется с помощью шнека. Нагрузку на песколовку принимают 110 м3/(м2-ч), а диаметр не более 6 м. Она задерживает около 90 % песка, содержащегося в поступающей сточной воде. Разновидностью тангенциальных песколовок являются аэрируемые песколовки, которые широко применяются в США и в странах Европы.

В СССР аэрируемые песколовки были исследованы АКХ им. К. Д. Памфилова и кафедрой канализации МИСИ им. В. В. Куйбышева совместно с Мосочиство-дом. Аэрируемые песколовки имеют удлиненную прямоугольную в плане форму и прямоугольное или трапецеидальное сечение с шириной, равной высоте (рис. 5). Поступательное движение в них создается за счет подачи воды в песколовки с одной стороны и отвода с другой. Вращательное движение воды обеспечивается аэрацией потока, которую создает аэратор, установленный с одной из длинных сторон песколовки на расстоянии 45— 60 см от дна, а под ним размещен лоток для сбора песка. В поперечном сечении днище имеет уклон i=0,2—0,4 к песковому лотку. Вследствие наложения поступательного и вращательного движений в аэрируемых песколовках, как и в тангенциальных, возникает винтовое движение жидкости.

Рис. 4. Горизонтальная песколовка с гидромеханической отмывкой песка 1 — промывные трубы; 2 — промывная камера; 3 — трубопровод от насоса; 4 — промывные отверстия; 5 — клапан; 6 — трубы на песковые площадки

Рис. 5. Тангенциальная песколовка с вихревой водяной воронкой 1 — осадочная часть; 2 — подвижный боковой водослив; 3 — телескопическая труба; 4 — рабочая часть; 5 — заглушка; 6 — шнек; 7 — отверстие для сброса отмытых органических веществ; 8 — электродвигатель с редуктором; 9 — штуцер для отвода песка; 10 и 11 — подающий и отводящий лотки

В качестве аэраторов можно применять дырчатые трубы с отверстиями 3—5 мм или фильтросные пластины. Аэраторы устанавливают по всей длине каждой секции песколовки вдоль одной из ее стенок. Выпавший песок сгребается к приямку, устроенному в начале песколовки, откуда удаляется гидроэлеватором. В аэрируемых песколовках может быть создана такая скорость вращательного движения, при которой исключается выпадение в осадок органических веществ. Поступательную скорость в аэрируемых песколовках рекомендуется принимать равной 0,08—0,12 м/с, а вращательную — 0,25—0,3 м/с. Вследствие большой разницы между поступательной и вращательной скоростями движения суммарная скорость в песколовке оказывается практически постоянной и равной 0,3 м/с даже при значительном колебании расходов.

Рис. 6. Аэрируемая песколовка с гидромеханическим удалением песка 1 — отражательные щиты; 2 — воздуховод; 3 — трубопровод для гидросмыва; 4 — смывной трубопровод со спрысками; 5 — аэраторы; 6 — Песковой лоток; 7 — песковой бункер; 8 — гидроэлезаторы; 9 — задвижки; 10 — отделение песколовки; 11 — щитовые затворы

Рис. 7. Песковая площадка 1 — пескопровод;. 2—разводящий лоток; 3—трубопровод для отвода дренажной воды

Рис. 8. Буккера для песка
1 и 2 — трубопроводы для подвода и отвода воды из системы отопления; 3 — затвор с гидроприводом; 4 — теплоизоляция; 5 —бункера; 6 — гидроциклон; 7 — трубопровод для отвода воды из гидроциклонов; 8 — трубопровод для подвода пульпы к гидроциклонам; 9 — патрубок для спуска воды в канализацию; 10 — выгрузочное отверстие с затвором

Указанная вращательная скорость достигается при интенсивности аэрации — 3— 5 м3/(м2-ч). Время пребывания воды в аэрируемых песколовках рекомендуется назначать 2—3 мин. Зольность осадка в аэрируемых песколовках равна 90—95% и выше.

Выпавший песок удаляется путем гидросмыва его в песковой бункер по трубопроводу со спрысками. Оптимальный расход промывной воды 0,03—0,09 м3/с.

Для приема песка в верхней части пескового лотка имеется щель, которая перекрывается клапанами снизу при смыве песка за счет повышения давления в лотке. Смывной трубопровод диаметром 159 мм уложен посередине лотка. С двух сторон нижней половины трубы через 0,4 м приварены спрыски диаметром 10 мм, направленные в сторону выгрузки осадка. Из пескового бункера гидроэлеваторами песок подается на отмывку в гидроциклоны, расположенные над бункером. Вода из гидроциклона сбрасывается перед песколовкой. Общая глубина аэрируемой песколовки принимается равной 0,7—3,5 м.

Песковые площадки и бункера. Песок, задержанный в песколовках, чаще всего удаляется с помощью гидроэлеваторов и затем в виде песчаной пульпы перекачивается на специально устраиваемые песковые площадки. Песковые площадки —это земельные площадки, разбитые на карты с ограждающими валами высотой 1—2 м. Размеры площадок определяются из условия напуска песка слоем 3 м3/м2 в год с периодической вывозкой подсушенного песка. Профильтровавшаяся вода собирается и перекачивается в канал перед песколовками.

На станциях пропускной способностью до 75 000 м3/сут для отмывки песка от органических загрязнений и его обезвоживания можно устраивать круглые песковые бункера с впуском в них пульпы по касательной. Обезвоженный песок выгружается в автомашины и вывозится. Песок можно отмывать в напорных гидроциклонах диаметром 300 мм. Бункера, расположенные вне здания, зимой должны обогреваться горячей водой.

Бункера рассчитывают на 1,5—5-суточное хранение песка. Для отмывки песка от органических загрязнений используют напорные гидроциклоны диаметром 300 мм и с напором пульпы перед ними 20 м. Круглые в плане бункера с коническим днищем имеют диаметр 1,5—2 м. Дренажная вода из бункеров сбрасывается в канал перед песколовками.



Очистка сточных вод - Песколовки для отчистки сточных вод

Разделы

Содержание блога

Содержание сайта.


Другое

Статьи по теме "Очистка сточных вод"