5.6.7. Расчет решеток
Перед более тонкой очисткой поверхностные стоки процеживают через решетки и сита, которые устанавливают перед отстойниками с целью извлечения крупных примесей, которые могут засорить трубы и каналы. Решетки могут быть неподвижными, подвижными, а также совмещенными с дробилками (решетки-дробилки). Наибольшее распространение получили неподвижные решетки. Решетки изготавливают из металлических стержней и устанавливают на пути движения сточных вод под углом 60–75○. Стержни могут иметь круглое и прямоугольное сечение. Стержни с круглым сечением имеют меньшее сопротивление, но быстрей засоряются, поэтому чаще используют прямоугольные стержни, закругленные со стороны входа воды в решетку. Толщину стержней принимать 16–25 мм. Ширину прозоров принимать равной толщине стержней. Скорость воды в прозорах решетки принимать 0,6 м/с. Сечение канала перед решеткой рассчитывать по незаиливающей скорости воды, определенной при гидравлическом расчете канализационной сети:
(м2),
(5.126)
где Вк и hк – ширина и глубина канала.
Допускается принимать Вк = h, следовательно
(м).
(5.127)
Площадь живого сечения решетки и число прозоров в решетке находят из соотношения
;
(5.128)
(м2);
(5.129)
,
(5.130)
где Q – расход сточных вод, м3/с; – площадь живого сечения решетки, (ω = b n·h), м2; b – ширина прозоров в решетке, м; h – глубина воды перед решеткой, м; n – число прозоров в решетке; vр – скорость воды в прозорах решетки (0,6 м/с).
Высоту решетки определить по соотношению
(м),
(5.131)
где α – угол наклона решетки.
Геометрическую ширину решетки определять по формуле
(м),
(5.132)
где s – ширина стержней (16 мм).
Так как решетка стесняет живое сечение потока, то канал или камера в месте установки должны быть шире основного лотка. Уширение устраивают на длине l1 под углом θ = 20о.
С учетом ширины участка канала в месте установки решетки и ширины канала перед решеткой длину уширения, м, определять по формуле
при
θ=20о.
(5.133)
Длина сужения канала после решетки l2=0,5l1.
Потери напора:
(м),
(5.134)
где р – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора вследствие засорения решетки (р=3); ξ – коэффициент местного сопротивления, зависит от формы стержней,
,
(5.135)
где β – коэффициент, учитывающий форму стержней; β = 2,42 – для прямоугольных, β = 1,83 – для закругленных, β = 1,79 – для круглых стержней; s – толщина стержня; b – ширина прозоров; – угол наклона решетки к горизонту (=600).
Для исключения заиливания дна необходимо понижение его на высоту, равную потере напора в решетке.
5.6.8. Расчет метантенков
В этих сооружениях происходит процесс обезвреживания осадков сточных вод, осуществляемый микроорганизмами, способными окислять органические вещества осадков. Расчет метантенков заключается в вычислении количества образующихся на стациях осадков, выборе режима сбраживания, определении требуемого объема сооружений и степени распада беззольного вещества осадков.
Количество сухого вещества осадка, образующегося на станции, т/сут, определять по формуле
Ocух = Cвзв Э k Q 10-6 (5.136)
где Свзв – концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в первичные отстойники; Э – эффект очистки в первичных отстойниках; k – коэффициент увеличения объема осадка за счет крупных фракций, не улавливаемых при отборе проб для анализа, равный 1,2; Q – суточный приток сточных вод на станцию, м3/сут.
Количество активного ила определять по формуле
Исух = [0,8 Свзв(1-Э) +а Len - b] Q 10-6 (т/сут) (5.137)
где а – коэффициент прироста активного ила, равный 0,3; Len – БПКпол сточной воды после первичных отстойников (поступающей в аэротенк).
Количество беззольного вещества осадка т/сут, определять по формуле:
,
(5.138)
где Вr – гигроскопическая влажность сырого осадка, ориентировочно равная 5%; З – зольность осадка, равная 30%.
Количество беззольного активного ила вычислять по аналогичной формуле:
,
(5.139)
где Вr' – также ориентировочно составляет 5%; Зил – принимать равной 25%.
Расход сырого осадка и избыточного ила, м3/сут определять по формулам, соответственно
,
(5.140)
,
(5.141)
где Wос = 95%; Wил = 97,3% - влажности сырого осадка и избыточного ила; ρос, ρил – плотности осадка и ила, равные 1 т/м3.
Общий расход осадков:
- по сухому веществу
Мсух = Осух + Исух, (5.142)
- по беззольному
Мбез = Обез + Ибез, (5.143)
- по объему смеси фактической влажности
Мобщ = Vос + Vил (5.144)
Средние величины влажности и зольности смеси определять по формулам
(5.145)
(5.146)
Требуемый объем метантенка
(м3)
(5.147)
где Дmt – доза загрузки, определяемая по табл. 5.12.
Таблица 5.12