Рассчитать аэрируемую песколовку для очистки сточной воды коммунального хозяйства при среднесуточном расходе Q

Горизонтальная песколовка с прямолинейным движением воды
Рассчитаем максимальный секундный расход воды:
qm=Kw∙Q∙100024∙3600
где Kw – коэффициент неравномерности расхода,; Q – среднесуточный расход, тыс. м3.
qm=1,9∙12∙100024∙3600=0,263889≈0,264 м3/с
Определим необходимую площадь живого сечения одного отделения песколовки ω:
ω=qmn∙vs
где qmax – максимальный секундный расход сточных вод, м3/с;
vs – скорость течения воды, м/с.
Назначим количество отделений песколовок n=1.
Скорость течения воды выбираем из таблицы «Параметры различных типов песколовок» vs=0,3 м/с (при максимальном притоке).
ω=0,2641∙0,3=0,88 м2
Рассчитаем длину песколовки:
Ls=1000∙Ks∙Hs∙vsu0
где Ks – коэффициент, принимаемый по таблице «Параметры к расчету песколовок»;
Hs – расчетная глубина песколовки, м, принимается по таблице «Параметры различных типов песколовок»;
u0 – гидравлическая крупность песка, мм/с.
Принимаем
Ks=1,7 ; Hs=1,1 м ; u0=18,7 мм/с
Рассчитываем длину песколовки:
Ls=1000∙1,7∙1,1∙0,318,7=30 м
Рассчитываем ширину одного отделения песколовки B:
B=ωHs
B=0,881,1=0,8 м
Полученная ширина B округляется до ближайшего целого значения, т.е . принимаем В=1 м.
Проверим скорость течения воды в песколовке при максимальном притоке:
vmax=qmB∙n∙Hs=0,2641∙1∙1,1=0,24 м/с
Рассчитанное значение скорости находится в допустимом диапазоне. Скорость должна находиться в пределах 0,15–0,3 м/с.
Рассчитаем продолжительность протекания сточных вод в песколовке T при максимальном притоке:
T=Lsvmax=300,24=125 с
Продолжительность протока T должна быть не менее 30 с.
Рассчитаем приведённое население, исходя из нормы водопотребления и среднесуточного расхода:
Nпр=1000∙QA
Nпр=1000∙12000310=38709,68≈38710 чел.
Среднесуточный объём осадка, накапливаемый в песколовке:
Wсут=Nпр∙qос1000
Wсут=38710∙0,021000=0,7742 м3/сут.
Принимаем интервал времени между выгрузками осадка Tос=2 суток и определяем объем пескового бункера одного отделения песколовки:
W=Wсут∙Tосn
W=0,7742∙21=1,5484 ≈1,55 м3
Найдем глубину бункера песколовки:
hб=WB2
hб=1,5512=1,55 м
Наибольшая глубина слоя песка в песколовке находится с учётом коэффициента неравномерности распределения осадка Kн=3:
hос=Kн∙WсутB∙n∙Ls
hос=3∙0,77421∙1∙30=0,07742≈0,08 м
Полная строительная высота песколовки:
Hс=Hs+hос+0,5
Hс=1,1+0,08+0,5=1,68 м
Итак, принимаем к проектированию горизонтальную песколовку с основными размерами B×H×L=1×1,68×30 м.
Определим длину пескового лотка:
ls=Ls-B
ls=Ls-B=30-1=29 м
Расход промывной воды, при гидромеханическом удалении осадка рассчитываем исходя из скорости восходящего движения воды в лотке vh=0,0065 м/с и ширины лотка bs=0,5 м:
qh=vh∙ls∙bs
qh=0,0065∙29∙0,5=0,09425≈0,09 м3/с
Напор промывной воды в начале смывного трубопровода определяем исходя из максимальной высоты слоя песка в начале пескового лотка h0=0,2 м, и скорости промывной воды в начале смывного трубопровода vтр=3 м/сек:
H0=5,4∙h0+vтр22∙g
H0=5,4∙0,2+322∙9,81=3,557064≈3,56 м
Общий расход воздуха для аэрации песколовок рассчитываем исходя из интенсивности аэрации Ja=4 м3/м2/час:
Qa=Ja∙B∙Ls∙n
Qa=4∙1∙30∙1=120 м3/час
Добавочный расчёт песковых бункеров.
Годовой объём песка, задерживаемый в песколовках:
Wгод=365∙Wсут
Wгод=365∙0,7742 =282,583 ≈282,6 м3
Рабочая площадь песковой площадки рассчитывается, исходя из максимальной годовой нагрузки на площадки hгод=3 м3/м2/год:
Sp=Wгодhгод
Sp=282,63=94,2 м2
Тогда полная площадь:
Sполн=1,3∙Sp
Sполн=1,3∙94,2=122,46 м2