Un esempio del calcolo della coppa verticale

Il coefficiente di agglomerazione delle impurezze delle acque reflue è n = 0,3.

Portata media secondo acque reflue Qcon

Massimo secondo flusso di acque reflue Qmax

L'efficienza richiesta di sostenere E

Secondo il tavolo. 6, definiamo la durata di assestamento, corrispondente all'efficienza E = 70% a t = 20 0 С e l'altezza dello strato di sedimentazione h = 500 mm.

Prendi la profondità di sedimentazione H = 2,5 m (Tabella 3).

Portare la velocità dell'acqua nel pozzetto w = 5 mm / s (tabella 3); componente velocità verticale  = 0 (tabella 1); coefficiente di temperatura  = 0,8 (tabella 2); l'utilizzo della parte di flusso della coppa K = 0,5 (tabella 3).

U dimensioni idrauliche0 a Н = 2,5 m, t = 30 0 С e l'efficienza di sedimentazione è E = 70%

Prendi il numero di sezioni nel pozzetto N = 6.

Con la capacità massima della sezione pozzetto, la larghezza del pozzetto B sarà uguale a

Prendi la larghezza del pozzetto In = 9 m

Determina la velocità attuale wl'azione flusso d'acqua in coppa

Lunghezza del serbatoio di aspirazione L

Il volume totale della parte del flusso del pozzetto Vda

Tempo di assestamento da

Calcoli simili saranno eseguiti a H = 1,5 e 3 m. I risultati dei calcoli sono riassunti in tabella. 7.

Tabella 7. I risultati del calcolo

La seconda opzione dà il volume più piccolo della parte di flusso della coppa, ma il rapporto e oltre il raccomandato, quindi finalmente scegliere la prima opzione.

Volume di sedimento catturato Vsistema operativo

Nella vasca è presente un dispositivo per il rastrellamento meccanico dei sedimenti nella fossa.

Pozzetti radiali

Le fosse settiche radiali sono raccomandate per l'uso con una capacità di impianto di trattamento di oltre 20.000 m 3 / giorno. Ci sono due modifiche dei pozzetti radiali: con un ingresso centrale e periferico. I più utilizzati nell'industria sono le lagune radiali con un'entrata centrale, il cui schema è mostrato in Fig. 3.

R e con. 3. Sump radiale primario:

1 - tubo di ingresso; 2 - involucro semisommergibile del quadro; 3 - raschietti; 4 - inquinamento di galleggiamento della tramoggia di ricezione; 5 - tubo di scarico; 6 - stazione di pompaggio dei fanghi grezzi; 7 - tubo per il drenaggio dei fanghi.

Il parametro di progetto principale della coppa radiale - il raggio R è determinato dall'equazione:

dove R è il raggio del pozzetto, m;

Qmax - portata massima di acque reflue, m 3 / h;

N è il numero di pozzi;

K è il fattore di utilizzo del volume;

U0 - dimensioni idrauliche, mm / s;

 - componente verticale della velocità, mm / s;

dSN - diametro del tubo centrale, m.

Il tasso di utilizzo della coppa radiale: con un'entrata centrale - K = 0,45; con ingresso periferico - K = 0,65  0,7.

Diametro del tubo centrale dSN calcolato dall'equazione:

dove wSN - velocità dell'acqua nel tubo centrale, m / s.

Si raccomanda di prendere wSN non più di 30 mm / s.

Per i serbatoi di sedimentazione radiale, esiste una relazione definita tra il diametro D e la profondità dello strato d'acqua. Numerosi studi hanno dimostrato che il rapporto D / H dovrebbe essere compreso tra 6 При 12. Se si osservano i rapporti D / H indicati, la portata in punti lontani dal centro del serbatoio di sedimentazione è pari a metà del raggio, cioè la velocità media è inferiore ai limiti raccomandati.

Nella tab. 8 mostra i principali indicatori di chiarificatori radiali tipici.

Tabella 8. Tipici serbatoi di sedimentazione radiale da calcestruzzo prefabbricato

La profondità è totale, m

Produzione stimata q con una durata di assestamento  = 1,5 ore, m 3 / h

Calcolo di serbatoi di sedimentazione verticale;

Applicarli al trattamento dell'acqua in un volume non superiore a 5000 m 3 / giorno (Fig. 10.6). La velocità di sedimentazione delle particelle di solidi sospesi dipende dalla velocità del flusso d'acqua in uscita v, viene presa in base ai risultati delle indagini tecnologiche o in base al funzionamento dei serbatoi di sedimentazione in condizioni simili. In questo caso, si presume che nell'acqua dopo le vasche di decantazione il contenuto di particelle sospese non sia superiore a 8 15 mg / l. Le particelle con una velocità di u> v sono intrappolate nel pozzetto. La velocità limite a cui le particelle della materia sospesa si attarderanno nel pozzetto, u = v. La dipendenza della deposizione della sospensione coagulata sulla velocità di deposizione è mostrata nella figura 10.5.

Fig. 10.5. La dipendenza della deposizione della sospensione coagulata dalla velocità di deposizione

Fig. 10.6. Vasca di raccolta verticale con camera di turbolenza integrata:

1 - alloggiamento del pozzetto; 2 - alimentazione dell'acqua dal miscelatore; 3 - ugelli; 4 - scivolo di scarico periferico: 5 - rimozione di acqua chiarificata ai filtri; 6 - zona di deposizione; Flocculazione a 7 camere; 8 - serranda; 9 - parte sedimentaria; 10 - rilascio di sedimenti

Un esempio Calcolo della coppa verticale

Dati di base Il consumo di acqua trattata presso l'impianto di trattamento è di 4000 m 3 / giorno, e tenendo conto delle proprie esigenze - 4350 m 3 / giorno (181 m 3 / h, o 0,05 m 3 / s). Il contenuto di sostanze sospese Conn = 600 mg / l, il numero di coloni N (4 lavoratori e 1 riserva). Quindi la portata dell'acqua che scorre in una coppa, Qh = 42,25 m 3 / h (qc = 0,012 m 3 / s).

Calcolo. Prendi l'altezza della parte di sedimentazione della struttura H0 = 4,5 m La velocità u, che garantisce una data quantità di ritenzione nella vasca dei solidi sospesi, 1,2 mm / s.

La velocità è regolata da un fattore che tiene conto dell'uso del volume del pozzetto. Secondo la pratica, il rapporto tra il diametro della vasca e la sua altezza D0 / H0 = 1

L'area della sezione trasversale calcolata del sedimento verticale FVO (zona di deposizione) è determinata dalla velocità stimata del flusso ascendente vs, che prendono 0,5. 6 mm / s, ma non dovrebbe essere superiore al tasso di sospensione della sospensione u0, dipende dalla qualità dell'acqua di fonte e dal metodo del suo trattamento.

In assenza di questi sondaggi tecnologici, la velocità viene presa secondo SNiP.

Area della camera galleggiante (alle ha = 0,9 Hsu)

Area di scarico F = Fcirca + f = 37,7 + 2,8 = 40,5 m 2.

Diametro della camera del fiocco, m:

Dsu / Hsu = 7.18 / 4.5 1.59 (consentito secondo SNiP 2.04.02-84).

Il diametro del tubo che alimenta l'acqua dal miscelatore alla camera di flocculazione viene selezionato per la sua velocità di movimento 0,8. 1 m / s.

L'acqua viene alimentata nella camera con ugelli diretti tangenzialmente. La velocità dell'acqua dall'ugello v = 2. 3 m / s. Nella parte inferiore della camera è previsto uno stabilizzatore di rete per smorzare la rotazione del flusso con celle di 0,5 × 0,5 m di altezza e 0,8 m di altezza.

Perdita di testa dell'ugello:

dove x è il coefficiente di resistenza locale.

h = 1,18 · 2 2/2 · 9,81 = 0,9 m.

L'altezza della parte conica del pozzetto, m:

dove d è il diametro del tubo per il drenaggio del sedimento, che prende il diametro del fondo della parte conica del pozzetto; d = 150. 200 mm; a è l'angolo di inclinazione delle pareti della parte conica del colono agli orizzonti; per garantire un inizio strisciante, si assume a = 70. 80 °.

La parte conica della vasca di sedimentazione è la sua parte sedimentaria, il cui volume sarà, m 3:

dove q è il flusso d'acqua, m '/ h; q = 42,25 m 3 / h; Cn - la quantità di sostanze sospese nell'acqua che entra nella vasca di sedimentazione, mg / l (tenendo conto delle sostanze sospese con coagulante, 400. 1000 mg / le tempo di compattazione del sedimento 8 ore); Ca - concentrazione della sospensione in acqua chiarificata, mg / l; accetta cona = 8 18 mg / l; T - il periodo di validità tra lo scarico di sedimenti, h; non prendere più di 8 ore; d è la concentrazione media del fango compattato, kg / m 3; prendi d = 29 kg / m 3 (SNiP 2.04.02-84, tabella 19).

Per raccogliere acqua chiarificata, progettiamo grondaie anulari periferiche con fori allagati. Con una zona del pozzetto fino a 12 m 2, prevediamo solo una grondaia anulare periferica, e 12. 30 m 2 - disponiamo altri 4 radiali, più di 30 m 2 - un altro 6. 8 grondaie supplementari. L'area della sezione trasversale delle grondaie è calcolata dalla velocità del movimento dell'acqua.

L'area della sezione trasversale delle grondaie è determinata dalla velocità di movimento dell'acqua in esse, pari a 0,6. 0,7 m / s. La larghezza della grondaia è stata di circa 1/3 dell'altezza.

L'area dei fori allagati nella parete della grondaia anulare è calcolata dalla condizione della velocità dell'acqua nei fori v = 1 m / se il diametro di un foro d = 20. 30 mm. Il passo dei fori preso non più di 0,5 m.

10.3. Calcolo della coppa radiale

L'acqua chiarificata viene alimentata al centro dal fondo del chiarificatore radiale e versata attraverso l'imbuto, che si affaccia verso l'estremità larga. Attorno all'imbuto c'è un martinetto cilindrico con un raggio di 1,5. 2,5 m

L'area totale dei fori è determinata dalla velocità del movimento dell'acqua in essi 1 m / s, mentre il diametro dei fori richiede 40. 50 mm. La presenza di un tale cilindro contribuisce a una distribuzione più uniforme dell'acqua all'altezza di lavoro della coppa. L'acqua si muove lentamente dal centro verso la periferia e viene scaricata nello scivolo periferico con fori allagati o stramazzi triangolari.

Fig. 10.7. Pozzetto radiale con moduli a strato sottile:

1 - fattoria rotante con raschietti; 2 - grondaia modulare per anelli; 3 - moduli a strato sottile; 4 - tazza di distribuzione posizionata centralmente; B - ponte di corsa con fondo sordo e parete forata

Per una selezione uniforme di acqua chiarificata lungo il perimetro della grondaia anulare periferica nelle pareti ad un'altezza di 120. 150 mm dalla superficie dell'acqua disporre fori con un diametro di 25. 30 mm o stramazzi triangolari con un'altezza di 40. 60 mm, situati ad una distanza di 100. 150 mm negli assi. L'area totale dei fori è determinata dalla velocità del movimento dell'acqua in loro 0,7 m / s. La velocità di movimento dell'acqua nella grondaia prende 0,5. 0,6 m / s.

Per rimuovere il sedimento, un traliccio metallico a rotazione lenta viene utilizzato con raschietti fissati su di esso, scavando il sedimento al centro del serbatoio di sedimentazione, da dove viene rilasciato o pompato periodicamente o periodicamente. A un'estremità, la capriata poggia su un supporto al centro del colono e l'altra su un carrello che si muove lungo il muro del colono.

Il calcolo della coppa radiale viene prodotto nel seguente ordine. Installare la percentuale richiesta di sedimentazione della sospensione di ritenzione. Quindi calcolare il tasso di precipitazione della sospensione u, corrispondente alla ritenzione di una determinata percentuale di esso, e quindi determinare l'area, m 2, la coppa radiale

dove a = 0.2 è il coefficiente; q è la portata d'acqua che entra nel pozzetto, m 3 / s; usu = = 0,5-0,6 - tasso di sospensione della sospensione, mm / s; laVZ - l'area della zona di vortice del colonizzatore, m 2, il cui raggio è preso 1 m più largo del raggio del cilindro di distribuzione, dove, a causa del movimento vorticoso dell'acqua, la sedimentazione della sospensione non si verifica quasi.

Basato sul valore calcolato di Ap. o trova il raggio del pozzetto.

Profondità Hu la coppa nel centro può essere determinata dalla formula

dove h = 1, 2 - 1, 3 è la profondità del chiarificatore del recipiente periferico, m; R è il raggio del pozzetto, m; i = 0,04-0,05 ° - la pendenza del fondo del pozzetto.

Il diametro dei fori nella parete del cilindro dell'ammortizzatore è di 30... 40 mm e la loro area totale viene rilevata dalla velocità dell'acqua nei fori, pari a 0,3... 0,4 m / s. Per una selezione uniforme di acqua chiarificata lungo il perimetro della grondaia anulare, i fori con un diametro di 25... 30 mm sono realizzati a una profondità di 120... 150 mm.

Calcolo del colonizzatore verticale primario

La sedimentazione è il metodo più semplice, meno dispendioso in termini di tempo ed economico per separare le impurità dalle acque reflue, la cui densità differisce da quella dell'acqua.

I serbatoi di sedimentazione verticale sono rotondi in termini di serbatoi con un fondo conico, in cui il flusso di acqua chiarificata si muove in direzione verticale. In questo progetto di corso utilizziamo serbatoi di decantazione verticali con un ingresso centrale a causa del basso flusso di acque reflue (Fig. 4). L'acqua chiarificata viene raccolta dal vassoio di raccolta periferico, le sostanze grasse galleggianti vengono raccolte dal vassoio anulare.

Figura 4 Un serbatoio di decantazione verticale con un ingresso centrale: 1 - tubo centrale; 2 - zona di sedimentazione; 3 - parte sedimentaria; 4 - schermo riflettente; 5 - vassoio di raccolta periferico; 6 - vassoio ad anello; 7 - rimozione del sedimento

Determinare il valore della dimensione idraulica U0, mm / s secondo la formula

dove - la profondità della parte del flusso nel pozzetto, presa di 2,7 m;

- l'utilizzo del volume della parte di flusso della coppa, pari a 0,35;

- la durata della sedimentazione, per acque reflue industriali, a seconda della concentrazione di sostanze sospese, è di 195 secondi [4];

h1 - profondità dello strato pari a 0,5 m;

n2 - esponente, dipende dall'efficacia del chiarimento, per le acque reflue industriali è pari a 0,25.

Prendi il numero di pozzi di lavoro n = 2.

Calcola il diametro del tubo centrale, m, secondo la formula

dove qmax s è il secondo flusso massimo di acque reflue pari a 0,059 m3 / s;

ven è la velocità di movimento del flusso di lavoro nel tubo centrale, non inferiore a 0,03 m / s.

Determina il diametro del pozzetto, m, secondo la formula

dove vtb è la velocità del componente turbolento, si assume che sia 0,1 mm / s.

Accettiamo un tipico sifone con un numero di progetto modello 902-2-20, i cui parametri principali sono riportati nella Tabella 3

Tabella 3 I parametri principali di un tipico pozzetto verticale

Un esempio del calcolo della coppa verticale

Cit - concentrazione di sostanza in sospensione, mg / l;

Cex - concentrazione di sostanza in sospensione in acqua chiarificata, mg / l;

Calcolo dell'effetto di chiarificazione di E,%;

Il tipo di vasca di sedimentazione viene selezionato in base al flusso di acque reflue e a discrezione del progettista:

a) coppa verticale Qno = 1000. 5000 m 3 / giorno;

b) Q pozzetto radialeno = 13000. 150000 m 3 / giorno;

c) coppa orizzontale Qno = 30000. 100000 m 3 / giorno.

Figura 4 - Lo schema di calcolo del chiarificatore primario

2.3.1 Calcolo della coppa verticale

Per selezionare il tipo e i parametri della coppa verticale, calcolare la dimensione idraulica, mm / s:

dov'è Hset - la profondità della parte del flusso del pozzetto, Hset = 2.7. 3,8 m;

tset - durata della sedimentazione, s. Viene assunto in base alla concentrazione di sostanze sospese Cit e l'effetto di chiarificazione di E secondo la tabella 8 secondo [1];

n2 - esponente a seconda dell'agglomerato della sospensione durante il processo di deposizione:

Calcolo del diametro del pozzetto, m:

dove n è il numero di vasche di sedimentazione primaria.

Selezioniamo un serbatoio di decantazione verticale in base al diametro ottenuto secondo il modello standard (tabella 9).

Tabella 8 - Determina la durata dell'assestamento

Durata della sedimentazione tset nello strato n1 = 500 mm

Calcolo della coppa verticale

Compito: calcolare il serbatoio di decantazione verticale in base all'opzione specificata (tabella 8.1).

Numero opzione numero 1

Il flusso di acque reflue Q = 100 m 3 / h;

Densità delle particelle ρh= 2200 kg / m 3;

Il diametro delle particelle d = 15 μm;

Per tutte le opzioni: 1) densità del fluido ρbene = 1066 kg / m 3; 2) viscosità fluidodinamica μbene = 1,14 ÷ 10 -3 Pa⋅s.

Nel trattamento delle acque reflue, i processi di separazione di sistemi eterogenei in fasi separate sono diffusi facendo precipitare particelle della fase dispersa in un mezzo di dispersione sotto l'azione di varie forze esterne. Quindi, per la separazione delle particelle solide dai fluidi liquidi sono i coloni ampiamente utilizzati, in base alla deposizione di particelle sotto l'azione della gravità (Fig. 8.1).

Fig. 8.1. Lo schema della coppa verticale: 1 - tubo centrale; 2 - zona di sedimentazione; 3 - parte sedimentaria; 4 - schermo riflettente; 5 - vassoio di raccolta periferico; 6 - vassoio ad anello; 7 - rimozione del sedimento

Quando una particella si muove in un liquido, sorge la resistenza, la cui grandezza dipende principalmente dal modo di movimento, dalla forma e dalla superficie della particella in movimento. Il regime di movimento laminare si verifica con piccole dimensioni delle particelle e alta viscosità del mezzo, che provoca piccole velocità delle particelle. Il moto turbolento di una particella in un liquido è osservato con grandi dimensioni delle particelle e bassa viscosità del mezzo, cioè con alte velocità delle particelle, quando le forze inerziali cominciano a giocare un ruolo sempre più importante.

La transizione dal moto laminare a quello turbolento è caratterizzata da valori critici dei numeri di Reynolds Re e Archimede Ar. Considerare il processo di sedimentazione di una particella solida in un mezzo liquido stazionario sotto l'azione della gravità. Se una particella di massa m inizia a cadere sotto l'azione della gravità, dopo un certo periodo di tempo si verificherà un equilibrio dinamico: la forza di gravità diventerà uguale alla forza di resistenza del mezzo e la particella si muoverà uniformemente. La velocità di un movimento così uniforme di una particella in un mezzo è chiamata velocità di deposizione wsistema operativo. Tasso di deposizione wsistema operativo può essere calcolato con la formula di Stokes corrispondente al modo laminare di deposizione di particelle sferiche in un mezzo gassoso o liquido fisso sotto l'azione della gravità [6]:

dove d è il diametro di una particella sferica (Tabella 8.1), m; ρ è la densità del liquido (tabella 8.1), kg / m 3; ρh - densità del materiale particellare (tabella 8.1), kg / m 3; μ - coefficiente dinamico di viscosità del mezzo (Tabella 8.1), Pa⋅s; g è l'accelerazione dovuta alla gravità, g = 9,81 m / s 2.

wsistema operativo= 9,81 * (15⋅10 -6) 2 * (2200-1066) / 18 * 1,14 ⋅10 -3 = 0,12⋅10 -3 m / s.

Più conveniente per determinare wsistema operativo utilizzare il metodo Lyashchenko, utilizzando l'espressione per il criterio di Archimedes Ar [6]:

Ar = g d 3 ρ (ρ h - ρ) / μ 2, (8.2)

Ar = 9,81 * (15⋅10 -6) 3 * 1066 * (2200-1066) / (1,14 10 -3) 2 = 0,031

Secondo il famoso criterio di Archimede, è possibile determinare la modalità di deposizione e il valore del criterio di Reynolds.

- per regime laminare Ar = 0,031 ≤ 36

Quando i calcoli approssimativi, tenendo conto approssimativamente della differenza tra le condizioni reali di deposizione e il teorico (vincolo di precipitazione, forma delle particelle, movimento medio), determinano il tasso medio di deposizione calcolato w 'sistema operativo, m / s:

La superficie di deposizione F, m 2, può essere trovata con la formula:

dove Q è il flusso volumetrico delle acque reflue (tabella 8.1), m 3 / s.

F = 100 / 6⋅10 -6 = 1,667⋅10 6 m 2.

Il diametro della coppa D, m, con un valore noto di F è uguale a:

Vasche di sedimentazione a letto sottile

Principi di calcolo

Il calcolo di un pozzetto a strato sottile viene effettuato sulla base dell'attuale SNiP 2.04.03-85 "Rete fognaria. Reti esterne e strutture. I principali parametri di progettazione dei serbatoi di sedimentazione sono presi in base alla tabella in base al tipo di vasca di sedimentazione in costruzione.

Coefficiente KB dipende dalle strutture di distribuzione dell'acqua e dai dispositivi di presa dell'acqua e in generale caratterizza il grado di utilizzo del volume dell'impianto di trattamento delle acque reflue.

Dalle dimensioni geometriche adottate della struttura, viene calcolata la produttività di una coppa a strato sottile - Qt, m³ / h

Per pozzetti di tipo orizzontale:

Per pozzi con un'operazione controcorrente:

Le dimensioni geometriche dei chiarificatori a flusso sottile di tipo a flusso diretto, controcorrente ea flusso incrociato sono prese secondo le tabelle di SNiP 2.04.03-85 nella sezione "Chiarificatori a strato sottile".

Con l'aiuto delle suddette formule e dei dati di riferimento, si ottengono le quantità richieste per il disegno:

  • LB - lunghezza del blocco di strato sottile
  • HB - altezza del blocco
  • Bc - larghezza del pozzo di costruzione,
  • Hcon - altezza di costruzione della coppa,
  • Lc - la lunghezza di costruzione della coppa.

Calcoli aggiuntivi

Dalla condizione di garantire il flusso laminare dell'acqua nelle sezioni calcolare la velocità Vr, m / h:

La velocità pratica del movimento dell'acqua è compresa nell'intervallo 5-10 mm / s.

Inoltre, la portata dell'acqua può essere calcolata con la formula:

L'esperienza pratica nel funzionamento di serbatoi di sedimentazione a strato sottile ha mostrato che quando il numero di Reynolds è superiore a 280-360, la qualità dell'acqua trattata diventa instabile e la prestazione del colono cade nella zona a rischio.

Un ulteriore fattore negativo sono le differenze significative nelle dimensioni effettive dei serbatoi di sedimentazione dai valori calcolati. Tutto ciò crea carichi aggiuntivi e scarsamente controllati su spazi adiacenti di vasche di sedimentazione rivestite sottili.

Il calcolo del tempo di assestamento t (h) prodotto dalla formula:

Valore U0 dipende dai parametri di chiarificazione dell'effluente a riposo all'altezza della sezione HB. Min HB Viene selezionato in base al metodo di rimozione dei fanghi in condizioni di non intasamento della sezione di strato sottile.

La moderna società di attrezzature Argel:
- Argel L - un colono di strato sottile;
- Flotomax-S - unità di flottazione;
- Veksa-M - impianti di depurazione delle acque reflue;
- Armoplast SE - averager.

Calcolo della coppa verticale

Calcolare la coppa verticale per l'impianto di trattamento delle acque reflue con una capacità totale di Qè pieno= 3000 m 3 / giorno e il contenuto di sostanze sospese, tenendo conto di 600 mg / l, introdotto con i reagenti.

1. L'area totale della zona di sedimentazione (SNiP 2.04.02-84, p.66-3)

β è il coefficiente di utilizzo volumetrico (con D / H = 1,5 β = 1,5);

V - velocità in salita, mm / s (secondo SNiP 2.04.02-84, t.18 per acque torbide è 0,5-0,6 mm / s).

2. L'area totale stimata della coppa verticale

t - time (SNiP 2.04.02-84) t = 0.25-0.33 ore;

3. L'area di un pozzetto verticale

Accettiamo 4 lavoratori e un backup

4. Area stimata di una camera di flocculazione

Si presume che il diametro del CWC sia di 1-2 m. Se per calcolo si scopre di più, allora accettiamo un maggior numero di vasche di sedimentazione.

6. Il diametro della coppa verticale

Il più grande stimato (4; 6; 9 m) è preso come quello calcolato.

7. L'altezza della zona di chiarificazione

8. L'area effettiva della zona di deposizione

Poiché l'area di assestamento si è rivelata entro 12-30 m 2, prendiamo 4 canali di drenaggio radiale.

9. Diametro della tubazione che porta l'acqua dal miscelatore alla camera di flocculazione

10. Il tubo di ingresso al CWC termina con un ugello. Il suo diametro è determinato dalla stessa formula, solo Vcon= 2-3m / s.

μ è il coefficiente di conicità, a seconda dell'angolo del cono γ

11. L'altezza della parte conica della coppa

dH - diametro della parte inferiore; È accettato al diverso diametro della conduttura di scarico per lo scarico dei sedimenti. Inizialmente, chiediamo 150-250 mm, in seguito controlliamo il tempo di rimozione del sedimento;

a è l'angolo del cono (70-80 o).

12. Determinare il volume della zona di accumulo dei sedimenti.

13. Quindi tempo per rimuovere i sedimenti.

k è il fattore di diluizione; 1.5 è accettato;

V - la velocità di movimento attraverso la pipeline, 1m / s.

Il tempo di rimozione dei fanghi dovrebbe essere compreso tra 1200-1800 secondi.

14. Il periodo di funzionamento della vasca di decantazione tra gli scarichi dei fanghi è determinato in conformità al paragrafo 6.65 di SNiP 2.04.02-84, a seconda della torbidità iniziale e della torbidità all'uscita.

15. Sistema per la raccolta dell'acqua chiarificata

L'acqua viene raccolta e chiarificata utilizzando un vassoio forato e 4 vassoi radiali attraverso un sistema di fori allagati.

Poiché il sistema di aspirazione dell'acqua è simmetrico, la portata su un vassoio è pari alla metà del totale.

Coppa verticale

Vasca di raccolta verticale: un impianto per il trattamento delle acque reflue mediante il decantazione dovuto all'azione delle forze gravitazionali. Viene utilizzato negli impianti di trattamento delle acque reflue con una produttività media di 20-50 mila m³ / giorno.

Più spesso si tratta di un serbatoio, rotondo nel piano, con un fondo affusolato. Ma ci sono anche quadrati. Quindi il fondo avrà la forma di una piramide. Al centro della struttura c'è un tubo (che termina con un allargamento dal fondo), e l'acqua di rifiuto viene alimentata dall'alto. L'ampliamento è necessario per una distribuzione più uniforme del flusso di liquami sulla sezione trasversale del colono. Anche per la distribuzione del flusso a volte usato schermo riflettente, che si trova sotto il tubo. Potrebbe avere una forma conica. L'acqua di scarico passa attraverso il tubo centrale, rimbalza sullo scudo riflettente e inizia a muoversi verso la superficie, cioè dal basso verso l'alto. Quando ciò accade, la sedimentazione di particelle solide sotto l'azione della gravità. La dimensione idraulica delle particelle di sedimentazione è inferiore alla velocità del flusso verso l'alto. L'acqua depurata viene raccolta dalle grondaie situate alla periferia. Il sedimento proveniente dal serbatoio di decantazione viene rimosso utilizzando un tubo di fango (lungo il quale si alza dalla sezione dei fanghi sotto l'influenza della pressione idrostatica).

Il meno della coppa verticale è una grande profondità, che rende la sua costruzione un piacere costoso nei luoghi in cui l'acqua sotterranea si trova vicino alla superficie della terra. Pro: semplice costruzione e rimozione dei sedimenti sotto pressione idrostatica, che porta a una significativa riduzione del consumo energetico.

Calcolo della coppa verticale

Per calcolare il pozzetto verticale devi sapere:

  • giornaliero e massimo secondo consumo di acque reflue;
  • contenuto di materia sospesa nel magazzino;
  • concentrazione ammissibile di sostanze sospese in acqua depurata.

Il calcolo della coppa verticale viene eseguito nel seguente ordine:
1. Trova l'effetto desiderato di alleggerimento E,%:

- contenuto di sostanze sospese nelle acque reflue;

- concentrazione ammissibile di sostanza sospesa in acqua depurata.

2. Usando l'effetto di chiarimento trovato secondo TCP 45-4.01-202 (tabella 6.6) prendiamo la durata del regolamento.

3. Accettare la profondità della parte del flusso da 3 a 5 m.

4. Trova la dimensione idraulica U:

Il coefficiente n è determinato dal TCP 45-4.01-202 (Figura 6.1).

5. Determinare il diametro del tubo centrale:

In questo caso, n è il numero di scomparti, si presume essere 10 e la velocità nel tubo è 0,03 m / s.

Dopo aver calcolato il diametro della tubazione deve essere arrotondato al valore dell'intervallo.

6. Calcola il diametro della coppa verticale:

7. Selezioniamo il tipico sifone.

8. Determinare il diametro dello zoccolo e il diametro dello schermo riflettente:

9. Calcola l'altezza dello spazio tra il fondo del tubo centrale e la superficie dello schermo riflettente:

10. Determina l'altezza della parte conica:

11. Sommando le altezze otteniamo l'altezza totale della coppa verticale:

12. Infine, per il colono verticale calcoliamo la quantità di sedimento al giorno:

Calcolo di vasche di sedimentazione sottili

MINISTERO DELL'EDUCAZIONE E SCIENZA DELLA FEDERAZIONE RUSSA

STATO FEDERALE ISTITUZIONE EDUCATIVA DI BILANCIO DELL'ISTRUZIONE PROFESSIONALE SUPERIORE

DON STATE UNIVERSITY TECNICO

Dipartimento "Mezzi tecnici di acquacoltura"

ISTRUZIONI METODICHE PER I LAVORI DI LABORATORIO

№1 "Apparecchiature per il trattamento meccanico delle acque reflue. Calcolo di trappole di sabbia e coloni "

disciplina "Processi e apparati di protezione dell'ambiente acquatico"

Compilato da: Professore associato Kokhanov Yu.B.

ISTRUZIONI METODICHE PER IL LAVORO DI LABORATORIO N. 1 "Apparecchiature per il trattamento meccanico delle acque reflue. Calcolo di trappole di sabbia e fosse settiche "per la disciplina" Processi e apparati per la protezione dell'ambiente acquatico ". - Rostov n / d: Centro editoriale DGTU, 2015. - 5 p.

Progettato per gli studenti della specialità 111400 "acquatic biorese e acquacoltura" a tempo pieno

Ristampato dalla decisione della commissione metodica del dipartimento "Sicurezza e Vital Engineering Ecology".

Revisore - Cand. biol. Scienze, Assoc. MV Kovalenko

Direttore scientifico - Dr. Geogr. Scienze prof. GG Matishov

© Centro di pubblicazione DGTU, 2015

Obiettivo: Acquisizione di abilità per la selezione e il calcolo di trappole di sabbia e vasche di sedimentazione.

Disposizioni generali

L'idrosfera è una raccolta di oceani, mari, laghi, fiumi, stagni, paludi, falde acquifere, ghiacciai e vapore acqueo atmosferico. Di solito in acqua sono varie impurità di origine organica e inorganica. Le fonti di inquinamento dell'acqua sono l'industria, l'agricoltura, le città, i trasporti. Il numero di inquinanti raggiunge il 2500. Fino all'80% di tutte le malattie sono legate alla qualità dell'acqua consumata.

I principali modi per risolvere il problema della protezione dei corpi idrici sono la depurazione delle acque reflue dall'inquinamento, la garanzia del regime e della regolazione della qualità delle acque, la creazione di sistemi circolanti e chiusi di approvvigionamento idrico. La qualità dell'acqua è caratterizzata da caratteristiche organolettiche (colore, odore, sapore, torbidità), idrochemical (pH, ossigeno disciolto, salinità, sostanze nutritive, ferro), indicatori microbiologici e il contenuto di tossine. Il criterio per la qualità dell'acqua è il valore di:

dove Сфi è la concentrazione effettiva della sostanza i-esima in acqua, mg / l; MPCi - il limite di concentrazione ammissibile di questa sostanza in acqua, mg / l, n - il numero di sostanze in questo gruppo.

Lo standard per l'assunzione di sostanze in un corpo idrico è il PDS - la scarica di massa massima ammissibile di una sostanza per unità di tempo, g / s:

dove q è la portata delle acque reflue, m3 / s; SPDS - concentrazione consentita di una sostanza nociva nelle acque reflue, g / m3.

La depurazione meccanica dell'acqua viene utilizzata per isolare dall'acqua i minerali non sciolti e le impurità organiche. Nella maggior parte dei casi, la pulizia meccanica è una pulizia preliminare (grossolana), prima di altri metodi. Per rimuovere le particelle sospese dall'acqua, si utilizzano deformazione, sedimentazione, centrifugazione, filtraggio. La scelta del metodo dipende dalla dimensione delle particelle delle impurità, dalle proprietà fisico-chimiche e dalla concentrazione delle particelle sospese, dal flusso delle acque reflue e dal grado di purificazione.

Prima di fornire il trattamento delle acque reflue al trattamento meccanico, possono essere inviati ai ricercatori che regolano la composizione e il flusso dei liquami, poiché la composizione e il flusso delle acque reflue cambiano significativamente durante il giorno. Gli eterni differenziano il flusso o mescolano flussi separati.

La percolazione è la fase principale del trattamento delle acque reflue per l'estrazione di grandi impurezze insolubili, nonché di frazioni di fibre, che interferiscono con il normale funzionamento degli impianti di trattamento. Per fare ciò, l'acqua di scarico viene fatta passare attraverso le griglie (setacci) e le trappole di fibra, davanti ai pozzetti.

Insediamento - sedimentazione di particelle sospese sotto l'influenza delle forze gravitazionali. La sedimentazione viene effettuata in trappole di sabbia e fosse settiche. Le trappole di sabbia sono installate davanti alle vasche di sedimentazione per rilasciare impurità minerali pesanti (sabbia), il che semplifica il funzionamento delle vasche di sedimentazione e degli impianti di trattamento dei fanghi. Il tempo di permanenza dell'acqua nella trappola di sabbia è di 0,5-2 minuti. La sabbia disidratata può essere utilizzata nella costruzione.

Le fosse settiche sono divise in orizzontale e verticale. Un pozzetto verticale con un tubo di ingresso dell'acqua centrale è costituito da parti cilindriche e coniche e un tubo di ingresso dell'acqua centrale. L'ultima modifica dei serbatoi di sedimentazione verticale - serbatoi di sedimentazione radiale, differiscono per la configurazione radiale e la presenza di un meccanismo raschiatore. La coppa verticale con un ingresso di acqua periferico è mostrata in Fig. 6.2. La capacità delle vasche di decantazione viene spesso calcolata per 1,5 ore, durante le quali il 40-60% dei solidi sospesi cade. L'efficienza di purificazione può essere migliorata aumentando la velocità di sedimentazione delle particelle attraverso l'irradiazione mediante coagulazione e flocculazione o riducendo la viscosità dell'acqua mediante riscaldamento.

Il calcolo delle vasche di sedimentazione deve essere effettuato in base alla dimensione idraulica delle particelle sospese, la cui separazione fornisce l'effetto pulente necessario. Ad esempio, il suddetto metodo di calcolo delle lagune orizzontali e sottili.

Dati per il calcolo dei coloni orizzontali:

B - la larghezza della vasca di sedimentazione o della sua sezione, presa entro 3-9 m;

u0 - dimensione idraulica, è 1-0,05 mm / s con l'effetto di rimozione delle sospensioni E (%) dal 25 all'85%;

tr - tempo stimato di permanenza dell'acqua nella vasca, tr = 1-3 ore;

L'area totale dei coloni orizzontali è determinata dalla formula:

dove Qpts - portata stimata delle acque reflue, m 3 / h;

u0 - il tasso di precipitazione (risalita) delle impurità (sostanze sospese, prodotti petroliferi, ecc., trattenuto dal pozzetto (dimensioni idrauliche), mm / s;

coefficiente α che tiene conto della componente verticale della velocità del flusso;

vcf. - la velocità dell'acqua nel pozzetto, presa nell'intervallo di 5-7 mm / s, quando calcolata per la rimozione delle sospensioni con0 ≥ 0,55 mm / se 3-5 mm / s in termini di rimozione delle sospensioni con u0 ≥ 0,4 mm / s.

La larghezza totale dei serbatoi di sedimentazione In (m) è determinata dalla formula:

Dopo aver determinato il valore di B, viene determinata la velocità effettiva (vcf., mm / s) nella parte del flusso delle vasche di decantazione:

La larghezza (B) è di 3-9 m, e la lunghezza non è superiore a 10N0. Il numero stimato di coloni o sezioni di almeno due.

Nel calcolare la parte sedimentaria del colono, si dovrebbe procedere dall'accumulo calcolato di sedimento e dalla frequenza adottata della sua rimozione.

Dispositivi per intrappolare e rimuovere periodicamente impurità fluttuanti (principalmente prodotti petroliferi e oli) e accumuli di fanghi dovrebbero essere forniti in fosse settiche per la pulizia meccanica del deflusso superficiale, come nelle trappole petrolifere e nelle vasche di decantazione primarie degli impianti municipali di trattamento delle acque reflue. Le impurità che vengono rimosse dalla superficie del colono vengono scaricate in raccolte, dove vengono mantenute per diversi giorni per separare i prodotti petroliferi. I prodotti petroliferi parzialmente chiarificati e disidratati, a seconda della loro qualità, dovrebbero essere inviati al riciclaggio o all'incenerimento, e l'acqua separata o il fango dovrebbero essere restituiti alla coppa.

Calcolo di vasche di sedimentazione sottili

Prima di iniziare il calcolo dei coloni a strato sottile, che funzionano secondo lo schema controcorrente (figura 4.1), accettano: l'altezza del livello nella verticale hnel, l'angolo di inclinazione delle piastre rispetto all'orizzonte α, la velocità del flusso nello spazio inter-shelf v, il numero di sezioni N f e la larghezza di costruzione di una sezione del colono B. L'altezza del livello nella verticale hnel assumere 0,2-0,025 m (a concentrazioni iniziali elevate di sostanze sospese si consiglia di assumere valori elevati). Per un migliore scorrimento del sedimento dalla superficie di piastre o tubi, è consigliabile installarli in blocchi con un angolo α = 55-60 0. La velocità di scorrimento v nello spazio intermedio non supera i 10 mm / s. Spessore chiarificatore larghezza Bbl accettare strutturalmente (2-6 m), in base alla larghezza di costruzione della sezione di sedimentazione B, alle dimensioni del materiale dei fogli di blocchi e alle condizioni della loro installazione. Il numero di sezioni del pozzetto N f non deve essere inferiore a due (se si prende il numero minimo di pozzetti (N f = 2), il flusso massimo stimato di acque reflue trattate dovrebbe essere aumentato di 1,2-1,3 volte).

Fig. 4.1 - Schema di un sedimentatore a strato sottile

La lunghezza delle lastre del blocco di strato sottile dovrebbe essere:

dov'è Ks = 1.2-1.5 - il fattore di sicurezza.

La dimensione idraulica delle particelle della tenda u0, che devono essere trattenuti in vasche di decantazione sottili devono essere determinati in uno strato uguale all'altezza del livello hnel. In assenza di tali dati nel trattamento delle acque reflue municipali per i calcoli, puoi prenderti0 = 0,15-0,2 mm / s.

Successivamente, determinare le prestazioni effettive di una sezione del pozzetto secondo la formula:

L'altezza della vasca di sedimentazione normale è:

e il numero di livelli nella vasca:

L'altezza delle lastre di un blocco di strato sottile (vedi figura 4.1), che è determinata dalla formula:

non deve superare 1-2 m.

Nel determinare l'altezza di costruzione della coppa, fatta eccezione per l'altezza delle piastre h2, anche prendere in considerazione: l'altezza della coppa hB = 0,3 m, l'altezza dello strato d'acqua sopra i ripiani h1 = 0,1-0,5 m, l'altezza della zona, che determina l'uniformità della distribuzione dell'acqua tra i livelli h3 = 0,2-0,5, altezza dello strato neutro h4 = 0,1-0,2 m, nonché l'altezza dello strato di sedimenti h5 = 0,3 m

Le principali dimensioni strutturali delle vasche di sedimentazione a strato sottile di tipo finale NII KVOV AKH sono raccomandate per essere determinate dalle seguenti formule:

area di aspirazione, m 2:

lunghezza totale della coppa, m:

larghezza totale del pozzetto, m:

dove Q è il flusso di progettazione, m 3 / h;

vbl - velocità media del flusso di lavoro, mm / s;

l1 - la lunghezza della camera ricevente, presa 1-1,5 m;

lbl - la lunghezza degli elementi a strato sottile, presa 1,5-3 m;

l2 - lunghezza della parte di uscita della coppa, presa 0,5-1 m;

Hbl - altezza dei blocchi di strato sottile, presa 1-1,5 m.

La velocità media del flusso di lavoro, in base al grado richiesto di purificazione del deflusso superficiale delle aree urbane da solidi sospesi, in altre parole, l'effetto di chiarificazione, con la lunghezza adottata di elementi a strato sottile viene presa secondo l'adj. 6.

Dopo aver determinato le dimensioni di progetto di un sedimentatore a strato sottile sulla base di assicurare il necessario grado di purificazione per le sostanze sospese, si dovrebbe fare un calcolo di calibrazione dell'efficacia della pulizia del deflusso superficiale dai prodotti petroliferi. Allo stesso tempo, l'efficacia della ritenzione dei prodotti petroliferi in un pozzetto a strato sottile, a seconda della lunghezza degli elementi a film sottile e della velocità del fluido, viene controllata da adj. 7.

La quantità di sedimento Psistema operativo, m 3 / h rilasciato nelle strutture di sedimentazione dovrebbe essere determinato in base alla concentrazione di solidi sospesi nel flusso in entrata C0 e la concentrazione di solidi sospesi nel flusso di sedimentazione Cpts secondo la formula:

dove Q - flusso acque reflue, m 3 / h;

b - umidità del sedimento (50-60%);

γ - densità dei sedimenti (2-2,3 g / cm 3).

1. Come posso determinare la densità della miscela gas-aria?

Editor A.A. Litvinova

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Procedura di calcolo e formule

Il calcolo dei serbatoi di sedimentazione secondaria viene effettuato dal carico idraulico per unità di superficie dell'acqua. Il calcolo viene eseguito nel seguente ordine.

1. Seleziona il tipo di coppa. I serbatoi di sedimentazione secondari nel design e nelle dimensioni stanno cercando di progettare lo stesso del primario.

2. Determinato dal carico idraulico sulla superficie dei pozzetti.

Per i chiarificanti dopo i biofiltri:

- qSSB - carico idraulico sulla superficie dei pozzetti, m 3 / m 2 * ora;

- Kset - l'utilizzo del volume della coppa, per i pozzetti orizzontali Kset= 0,5, per quelli radiali - 0,45, per quelli verticali - 0,35;

- Uo - dimensione del biofilm idraulico, Uo= 1,4 mm / s

Per pozzi dopo aerotank:

- qssa - carico idraulico sulla superficie dei pozzetti, m 3 / m 2 * ora;

- Kss - l'utilizzo del volume della zona di sedimentazione; per serbatoi di sedimentazione verticale Kss = 0,35, per quelli radiali - 0,4, per quelli orizzontali - 0,45;

- Hset - la profondità della parte di flusso della vasca di sedimentazione, m, è presa in base alla struttura standard scelta;

- Jio - l'indice di fango, cm 3 / g; il valore è determinato nel calcolo dell'aerotank;

- unio - la dose di fango nel serbatoio di aerazione, viene assegnata nel calcolo del serbatoio di aerazione;

- unt - concentrazione di sospensione nell'acqua chiarificata (rimozione dei fanghi dalle vasche di sedimentazione secondaria), mg / l; non viene preso meno di 10 mg / l.

3. Determinare la superficie totale richiesta dell'acqua delle vasche di decantazione secondarie:

dove Qun'ora max - il consumo orario massimo di acque reflue trattate, è preso secondo le istruzioni del paragrafo 6.5.5, 6.142, 6.16 SNiP / 1 /:

- Qun'ora il massimo viene preso tenendo conto del flusso circolante delle acque reflue, se le fosse settiche sono installate dopo i biofiltri;

- Qun'ora il massimo viene preso senza considerare il flusso di circolazione del fango attivo, se i chiarificatori secondari sono installati dopo i serbatoi di aerazione;

- Qun'ora il massimo dovrebbe essere preso con un rapporto di 1.2-1.3, se il calcolo del numero di chiarificatori secondari sarà uguale al 3 °.

4. Determina il numero richiesto di coloni:

dove f è la superficie dell'acqua del chiarificatore del tipo selezionato, m 2.

4.2.2. Un esempio del calcolo dei chiarificatori secondari.

- flusso di acque reflue trattate Qun'ora max = 412 m 3 / h;

- concentrazione massima ammissibile di solidi sospesi in acqua chiarificata at = 15 mg / l;

- dose di limo nel serbatoio di aerazioneio = 3 g / l;

- indice del limo Jio = 72,71 cm 3 / g;

Nello schema, i coloni primari del tipo verticale con un diametro di d = 9m lavorano, con una profondità della parte di flusso Hset = 3,6 m L'utilizzo del volume della zona di sedimentazione per pozzi verticali, con SNiP / 1 /, Kss= 0,35.

Compito: eseguire il calcolo dei chiarificatori secondari.

1. Chiarificatori secondari accettati in base al tipo di primario: diametro verticale di 9m.

2. Secondo la formula / 48 / è determinato dal carico idraulico per unità di superficie degli impianti idrici a specchio:

3. La superficie totale dell'acqua delle vasche di decantazione secondarie, secondo la formula / 49 /:

4. La superficie dell'acqua di una coppa verticale con un diametro di d = 9m è:

f = pd 2/4 = 3,14 * 9 2/4 = 63,58 m2

5. Il numero richiesto di coloni, secondo la formula / 51 /, è uguale a:

N = fsocietà / f = 276,51 / 63,58 = 4,35 "5