2.2. Решетки для процеживания

Для процеживания сточных вод применяют решетки (рис. 2.4). Они задерживают грубые примеси размером 5 и более мм (крупные, нерастворенные, плавающие загрязнения). Попадание таких отходов в последующие очистные сооружения может привести к засорению труб и каналов, поломке движущихся частей оборудования, т. Е. к нарушению нормальной работы. Решетки представляют собой металлическую раму, внутри которой установлен ряд параллельных металлических стержней круглой или чаще прямоугольной формы поперечного сечения (60*10 мм). Стержни устанавливают вертикально или наклонно к потоку под углом 60 – 70^о к горизонту. Ширина прозоров решеток (расстояние между стержнями) составляет 16 мм.

Рис. 2.4. Схема решетки

1 – решетка из металлических стержней;

2 – механизм для снятия задержанных решеткой загрязнений;

3 – транспортер для подачи задержанных загрязнений в дробилку

Решетки бывают различных типов:

- подвижные или неподвижные;

- устанавливаемые вертикально или наклонно;

- с ручной или механизированной очисткой от отбросов (механическая очистка производится движущимися граблями, зубцы которых входят в прозоры, снятые отбросы поступают на конвейер и направляются в дробилку для размельчения);

- решетки-дробилки (комбинированные механизмы), измельчают задерживаемые примеси без извлечения их из сточных вод.

Решетки, требующие ручной очистки, устанавливают в случае, если количество загрязнений не превышает 0,1 м³/сут. При большем количестве загрязнений устанавливают решетки с механическими граблями. Уловленные на решетках загрязнения измельчают в специальных дробилках и возвращают в поток воды перед решетками.

К настоящему времени появились усовершенствованные конструкции решеток (рис.2.5).

В 2003 г. на очистных сооружениях канализации (ОСК) МУП г. Хабаровска «Водоканал» смонтированы три решетки тонкой очистки немецко-шведской фирмы «Шнайдер». Решетки ступенчатого типа, с прозором 5 мм, работают в автоматическом режиме. Внедрение решеток позволило в несколько раз уменьшить засоры на песколовках и насосах, обеспечило безаварийную работу сооружений механической очистки. Вместе с решетками смонтирован автоматический комплекс для механического удаления и обезвоживания твердых отбросов с решеток.

Рис. 2.5 - Решетка с прозорами 6 мм (продольный разрез)

1 – подводящий канал; 2 – грабли; 3 – стержни решетки;

4 – сбрасыватель; 5 - канат

2.3. Сооружения и аппараты для осаждения примесей из сточных вод

2.3.1. Устройства для выделения из сточных вод нерастворимых примесей

под действием гравитационных сил

Работа многочисленных аппаратов, предназначенных для выделения из сточных вод твердых и жидких примесей, основана на гидродинамических закономерностях процесса отстаивания. К таким аппаратам относятся песколовки, первичные и вторичные отстойники, илоуплотнители, нефтеловушки, смоложиромаслоуловители.

2.3.1.1. Песколовки

После решеток сточные воды поступают в песколовки. Они предназначены для задерживания минеральных взвесей, главным образом песка крупностью 0,2 – 0,25 мм и более при пропускной способности станции очистки сточных вод более 100 м³/сут.

В результате задерживания песка облегчается эксплуатация последующих сооружений. Легкие частицы органического происхождения должны выноситься из песколовок. Работа песколовок основана на использовании гравитационных сил.

Тип песколовки необходимо выбирать с учетом пропускной способности очистной станции, состава очищаемых производственных сточных вод и местных условий строительства. Число отделений песколовок надлежит принимать не менее двух, при этом все отделения должны быть рабочими. Песколовки устраивают из сборных железобетонных унифицированных элементов.

В системах очистки наибольшее применение нашли песколовки с горизонтальным прямолинейным движением воды, горизонтальные с круговым движением воды, круглой формы с тангенциальным подводом воды и аэрируемые. Конструкцию сооружения выбирают в зависимости от количества сточных вод и концентрации твердых примесей.

А) Горизонтальные песколовки проектируют двух видов: с прямолинейным и круговым движением воды. Схема горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды приведена на рис. 2.6.

Песколовка имеет прямоугольную в плане форму. Для ориентировочных расчетов принимают глубину песколовки Н = 0,25 – 1 м, соотношение ширины и глубины В/Н = 1: 2. В расширенной части резервуара под действием силы тяжести происходит осаждение песка. Скорость движения воды в песколовке составляет 0,15 – 0,3 м/с. При скорости более 0,3 м/с песок не успевает осаждаться, а при скорости менее 0,15 м/с начинают осаждаться органические примеси, что недопустимо. Время пребывания сточных вод в песколовке составляет 0,5 – 2 мин.

Рис. 2.6. Схема горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды

Песколовки с круговым движением воды (рис. 2.7, 2.8) являются разновидностью горизонтальных песколовок. Сточная вода подводится к ним и отводится из них по лоткам. Эти песколовки применяют при расходах воды до 7000 м³/сут. Такая конструкция упрощает выгрузку осадка.

Рис. 2.7. Схема песколовки с круговым движением воды

1 – гидроэлеватор; 2 – трубопровод для отвода всплывающих примесей; 3 – желоб;

4 – затворы; 5 – подводящий лоток; 6 – пульпопровод; 7 – трубопровод рабочей жидкости;

8 – камера переключения; 9 – устройство для сбора всплывающих примесей;

10 – отводящий лоток; 11 – полупогружные щиты

Рис. 2.8. Песколовки с круговым движением воды:

1 - подача сточной воды; 2 - удаление пульпы; 3 - отвод воды

Б) В вертикальные песколовки вода подается по касательной с двух сторон в основании, такие сооружения удобны для накопления больших объемов осадка.

В) Аэрируемые песколовки (рис. 2.9, 2.10) применяют в тех случаях, когда требуется наиболее полное разделение примесей по крупности. Воздух способствует вращению воды в песколовке и тем самым повышению эффекта осаждения. Они проектируются в виде горизонтальных резервуаров. Вдоль одной из стенок на расстоянии 45 – 60 мм от дна по всей длине песколовки устанавливают аэраторы – перфорированные (дырчатые) трубы с отверстиями 3 – 5 мм. За счет аэрации потока в песколовке создается вращательное движение, а в выпавшем песке почти не содержатся органические загрязнения.

Рис. 2.9. Схема горизонтальной аэрируемой песколовки

1 – входной патрубок; 2 – воздуховод; 3 - воздухораспределитель;

4 – выходной патрубок; 5 – шламосборник (песковой приямок)

Рис. 2.10. Аэрируемая песколовка с круговым движением воды:

1 - аэрационная зона; 2 - аэратор: 3 - разделительная перегородка;

4 - гидроэлеватор; 5 - подводящий канал; 6 - впускное устройство;

7 - отводящий канал; 8 - перегородка

Г) Тангенциальные песколовки (рис. 2.11) устраивают круглой в плане формы, с малой глубиной проточной части и подводом воды, осуществляемым по касательной. Образующееся вращательное движение способствует отмывке песка от органических веществ, исключая их выпадение в осадок. Диаметр песколовок составляет не более 6 м.

Рис. 2.11. Тангенциальная песколовка:

1 - осадочная часть; 2 - подвижный водослив; 3 - телескопическая труба; 4 - рабочая часть; 5 - шнек; 6 - отвод песка; 7 - подающий лоток; 8 - отводящий лоток.

Песок, задержанный в песколовках, обычно удаляют из них с помощью гидроэлеваторов (водоструйных насосов) и в виде песчаной пульпы подают на песковые площадки – земельные участки, разделенные на карты ограждающими валиками высотой 1 – 2 м. Профильтрованную воду собирают дренажной системой и направляют в резервуар, откуда перекачивают в канал перед песколовками. Песковые площадки устраивают на крупных очистных станциях.

Песок, обезвоженный на песковых площадках, содержит много органических веществ, способен загнивать. Для отмывки песка от органических загрязнений и его обезвоживания на станциях производительностью до 80 тыс. м³/сут применяют песковые бункеры, гидроциклоны, горизонтальные шнековые центрифуги, гидравлические и механические пескопромыватели. После такой обработки песок можно использовать для подсыпки и лпанировки территории и как строительный материал.