Задержанный песок гидроэлеваторами подается на отмывку в гидроциклоны, устанавливаемые над открыто расположенными Песковыми бункерами. Отделенная от песка вода из гидроциклона сбрасывается перед песколовками. Обработка осадка в гидроциклоне обеспечивает получение песка, практически свободного от органических примесей.

На рис. 4.24 представлен общий вид аэрируемой песколовки очистной станции г. Прушков (ПНР) с гидроциклоном для отмывки песка.

Основные параметры песколовок приведены в табл. 4.16.

Таблица 4.16

Аэрируемые песколовки

2.70

Бункера, площадки и аппараты для обезвоживания песка

Поскольку песок из песколовок транспортируется по трубопроводам с больщим объемом воды, необходимо его обезвоживать. Для этого устраивают бункера, песковые площадки или накопители песка, обычно располагаемые вблизи песколовок, и применяют гидроциклоны, в которых при промывке песка происходит и его обезвоживание.

На станциях пропускной способностью до 75 тыс. м/сутки для обезвоживания песка рекомендуются песковые бункера (рис. 4.25), приспособленные для погрузки песка в автотранспорт. Бункера рассчитывают на 1,5-9-суточное хранение песка; их располагают как вне здания, так и в здании в зависимости от климатических условий. Для промывки песка применяют напорные гидроциклоны диаметром 300 мм с напором пульпы перед гидроциклонами 20 м. Во избежание

смерзания песка при расположении бункеров вне здания предусматривается обогрев бункеров горячей водой.

Песковые площадки устраивают с ограждающими валиками высотой 1-2 м. Размеры площадок принимают из условия нагрузки на них до

7 д

Рис. 4.25. Бункера для песка

/ - подвод воды в систему отопления: 2 - отвод воды из системы отопления; 3 - затвор с электроприводом; ? -теплоизоляция; 5-бункера; б - гидроциклон: 7 - отвод воды от гидроциклонов; 8 - подвод пульпы к гидроциклонам; 9 - отвод воды в канализацию

9911

3 м/м в год (с периодической выгрузкой подсушенного песка. Высота слоя напуска песка в накопителе составляет до 3 м/год).

Воду с площадок и из накопителей удаляют через камеры с водосливами с переменной отметкой порога и перекачивают в канал перед песколовками или направляют в резервуар местной насосной станции с последующей перекачкой на очистные сооружения.

Для обезвоживания песка могут применяться также напорные гидроциклоны и обезвоживающие горизонтальные шнековые центрифуги типа НОГШ.

Улучшение качества песка достигается применением классификаторов.

§ 95. ОТСТОЙНИКИ Классификация отстойников

Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность,

В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод отстаивание применяется или в целях предварительной их обработки перед очисткой на других, более сложных сооружениях, или как способ окончательной очистки, если по местным условиям требуется выделить из сточных вод только нерастворенные (осаждающиеся или всплывающие) примеси.

В зависимости от назначения отстойников в технологической схеме очистной станции они подразделяются на первичные и вторичные. Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными - отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку.

По режиму работы различают отстойники периодического действия, или контактные, в которые сточная вода поступает периодически, причем отстаивание ее происходит в покое, и отстойники непрерывного действия, или проточные, в которых отстаивание происходит при медленном движении жидкости. В практике очистки сточных вод осаждение взвешенных веществ производится чаще всего в проточных отстойниках.

Контактные отстойники применяют для обработки небольших объемов сточных вод.

По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные; разновидностью горизонтальных являются радиальные отстойники. В горизонтальных отстойниках сточная вода движется горизонтально, в вертикальных - снизу вверх, а в радиальных - от центра к периферии.

К числу отстойников относят и так называемые осветлители. Одновременно с отстаиванием в этих сооружениях происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных веществ.

Содержание нерастворенных примесей (взвешенных веществ), выделяемых первичными отстойниками, зависит от начального содержания и от характеристики этих примесей (формы и размера их частиц, плотности, скорости их осаждения), а также от продолжительности отстаивания. Основная масса грубодисперсных взвешенных веществ выпадает в осадок в течение 1,5 ч (см. рис. 4.2). Скорость осаждения и полнота выделения из воды тонкодисперсных частиц зависят от их способности к агломерации.

Допустимое остаточное содержание взвешенных веществ - вынос из первичных отстойников - устанавливается в зависимости от типа био-

логических окислителей для последующей очистки сточных вод. В соответствии с этим принимается продолжительность отстаивания.

Из отстойников перед биофильтрами и аэротенками на полную очистку не должно выноситься взвешенных веществ более 150 мг/л. Продолжительность отстаивания городских сточных вод в этом случае должна быть 1,5 ч.

Выбор типа, конструкции и числа отстойников должен производиться на основе технико-экономического их сравнения с учетом местных условий.

Вертикальные отстойники применяют обычно при низком уровне грунтовых вод и пропускной способности очистных сооружений до 10 000 м/сутки. Горизонтальные и радиальные отстойники применяют независимо от уровня грунтовых вод при пропускной способности очистных сооружений свыше 15 000-20 000 м/сутки. Радиальные отстойники с вращающимся распределительным устройством применяют на станциях пропускной способностью более 20 000 мсутки при исходной концентрации взвешенных веществ не более 500 мг/л.

Основными условиями эффективной работы отстойников являются: установление оптимальной гидравлической нагрузки на одно сооружение или секцию (для данных начальной и конечной концентраций сточной воды и природы взвешенных веществ); равномерное распределение сточной воды между отдельными сооружениями (секциями); своевременное удаление осадка и всплывающих веществ.

Процесс отстаивания сточной воды

Основным уравнением скорости осаждения (гидравлической крупности) взвешенных частиц в воде при Re:2 является формула Стокса

1 pi -р

"18 л °

где «о - гидравлическая крупность частицы, м/с; d-диаметр шарообразной частицы, м; Pi- плотность частицы, кг/м" р- плотность жидкости, кг/м*

Li-коэффициент динамической вязкости жидкости, Па-с; g - ускорение силы тяжести, м/с.

Формула Стокса верна при некоторых допущениях. Во-первых, частицы должны иметь форму шара. Поскольку взвешенные частицы далеки от шарообразной формы, вводится понятие «эквивалентный диаметр», который равен диаметру шарообразной частицы, имеющей одинаковую с данной частицей гидравлическую крупность.

Во-вторых, процесс осаждения должен происходить в монодисперсной агрегативно-устойчивой системе, когда частицы имеют одинаковые размеры и при осаждении не меняют своей формы и размеров.

При отстаивании сточных вод процесс происходит в полидисперсной агрегативно-неустойчивой системе с большим диапазоном размеров частиц, которые в процессе осаждения агломерируются, изменяют свою форму, плотность и размеры; вследствие этого изменяется и скорость их осаждения. Поэтому кинетику процесса осаждения или всплывания грубодисперсных примесей сточных вод устанавливают опытным путем в лабораторных условиях для сточных вод определенного состава.

Характеристику осаждения взвешенных частиц выражают в виде графиков функциональной зависимости (рис. 4.26): эффекта отстаивания от продолжительности отстаивания или же эффекта отстаивания от гидравлической крупности частиц.