Камеры хлопьеобразования
6.52. В отстойниках надлежит предусматривать встроенные камеры хлопьеобразования гидравлического типа. При обосновании допускается применение камер хлопьеобразования механического типа.
6.53. В горизонтальных отстойниках гидравлические камеры хлопьеобразования следует предусматривать перегородчатые, вихревые или со слоем взвешенного осадка.
6.54. Перегородчатые камеры хлопьеобразования следует принимать с горизонтальным или вертикальным движением воды. Скорость движения воды в коридорах следует принимать 0,2—0,3 м/с в начале камеры и 0,05—0,1 м/с в конце камеры за счет увеличения ширины коридора.
Время пребывания воды в камере хлопьеобразования следует принимать равным 20—30 мин (нижний предел — для мутных вод, верхний — для цветных с низкой температурой зимой).
Ширина коридора должна быть не менее 0,7 м. Число поворотов потока в перегородчатой камере следует принимать равным 8—10.
Допускается применение двухэтажных камер.
Потерю напора в камере следует определять согласно п. 6.47.
6.55. Вихревые камеры хлопьеобразования следует проектировать с вертикальными или наклонными стенками (угол между стенками следует принимать в зависимости от высоты камеры в пределах 50—70°). Время пребывания воды в камере следует принимать равным 6—12 мин (нижний предел — для мутных вод, верхний предел — для цветных вод).
Скорость входа воды в камеры следует принимать 0,7—1,2 м/с, скорость восходящего потока на выходе из камеры 4—5 мм/с.
Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники следует предусматривать при скорости движения воды в сборных лотках, трубах и отверстиях не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод.
Потерю напора в камере следует определять согласно п. 6.47.
6.56. Камеры хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка с вертикальными перегородками надлежит применять для вод средней мутности и мутных вод. Восходящую скорость движения воды следует принимать 0,65— 1,6 мм/с при осветлении вод средней мутности и 0,8—2,2 мм/с при осветлении мутных вод.
При применении встроенных камер хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка расчетную скорость осаждения взвеси в отстойнике при обработке мутных вод надлежит принимать на 20 %, при обработке вод средней мутности на 15 % более, чем указано в табл. 18.
Таблица 18
Характеристика обрабатываемой воды и способ обработки | Скорость выпадения взвеси u0, задерживаемой отстойниками, мм/с |
Маломутные цветные воды, обрабатываемые коагулянтом | 0,35 – 0,45 |
Воды средней мутности, обрабатываемые коагулянтом | 0,45 – 0,5 |
Мутные воды, обрабатываемые: коагулянтом | 0,5 – 0,6 |
флокулянтом | 0,2 – 0,3 |
Мутные воды, не обрабатываемые коагулянтом | 0,08 – 0,15 |
Примечания: 1. В случае применения флокулянтов при коагулировании воды скорости выпадения взвеси следует увеличивать на 15—20 %.
2. Нижние пределы u0 указаны для хозяйственно-питьевых водопроводов.
6.57. Распределение воды по площади камеры хлопьеобразования со взвешенным осадком следует предусматривать с помощью напорных перфорированных труб с отверстиями, направленными вниз под углом 45°. Расстояние между перфорированными трубами следует принимать 2 м, от стенки камеры — 1 м.
Потери напора в перфорированных распределительных трубах надлежит определять согласно п. 6.86.
Скорость движения воды в начале распределительных труб следует принимать 0,5— 0,6 м/с, площадь отверстий 30—40 % площади сечения распределительной трубы, диаметр отверстий — не менее 25 мм.
6.58. Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники надлежит предусматривать при скорости движения воды не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод. На входе воды в отстойник следует устанавливать подвесную перегородку, погруженную на 1/4 высоты отстойника. Скорость движения воды между стенкой и перегородкой должна быть не более 0,03 м/с.
6.59. В вертикальных отстойниках следует предусматривать гидравлическую камеру хлопьеобразования водоворотного типа, располагаемую в центре отстойника. Воду надлежит подавать в камеру хлопьеобразования через сопла, направленные по касательной. В нижней части камеры должны предусматриваться решетки с ячейками размером 0,5х0,5 м, высотой 0,8 м.
Потерю напора в сопле следует определять по формуле (8) п. 6.47, принимая скорость движения воды при выходе из сопла 2—3 м/с и коэффициент гидравлического сопротивления ζ = 1,18.
Сопло надлежит располагать на расстоянии 0,2dк от стенки камеры (dк — диаметр камеры хлопьеобразования) на глубине 0,5 м от поверхности воды.
6.60. Площадь камеры хлопьеобразования водоворотного типа следует определять из расчета времени пребывания воды в ней в течение 15— 20 мин и высоты камеры, принимаемой 3,5—4 м.
6.61. Над камерами хлопьеобразования необходимо предусматривать павильоны шириной не более 6 м.
6.62. При количестве встроенных в отстойники камер хлопьеобразования менее шести следует предусматривать одну резервную (пп. 6.63, 6.68).
Вертикальные отстойники
6.63. Площадь зоны осаждения Fв.о, м2 вертикального отстойника без установки в нем тонкослойных блоков следует определять по формуле (9) для двух периодов:
минимальной мутности при минимальном зимнем расходе воды;
наибольшей мутности при наибольшем расходе воды, соответствующем этому периоду.
Расчетная площадь зоны осаждения должна соответствовать наибольшему значению
(9)
где q — расчетный расход для периодов максимального и минимального суточного водопотребления, м3/ч;
vp — расчетная скорость восходящего потока, мм/с, принимается при отсутствии данных технологических изысканий не более указанных в табл. 18 величин скоростей выпадения взвеси с учетом п. 6.56;
Np — количество рабочих отстойников;
βоб — коэффициент, учитывающий объемное использование отстойника, величина которого принимается 1,3—1,5 (нижний предел — при отношении диаметра к высоте отстойника — 1, верхний — при отношении диаметра к высоте — 1,5).
При количестве отстойников менее шести следует предусматривать один резервный.
6.64. При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь зоны осаждения определяется исходя из удельных нагрузок, отнесенных к площади зеркала воды, занятой тонкослойными блоками: для маломутных и цветных вод, обработанных коагулянтом, 3— 3,5 м3/(ч⋅м2), для средней мутности 3,6—4,5 м3/(ч⋅м2), для мутных вод 4,6—5,5 м3/(ч⋅м2).
6.65. Зона накопления и уплотнения осадка вертикальных отстойников должна предусматриваться с наклонными стенками. Угол между наклонными стенками следует принимать 70—80°.
Сброс осадка следует предусматривать без выключения отстойника. Период работы, Тр, ч, между сбросами осадка следует определять по формуле
(10)
где Wос.ч — объем зоны накопления и уплотнения осадка, м3;
δ — средняя по всей высоте осадочной части концентрация твердой фазы в осадке, г/м3 в зависимости от мутности воды и продолжительности интервалов между сбросами принимаемая по данным табл. 19;
Мосв — мутность воды, выходящей из отстойника, г/м3, принимаемая от 8 до 15 г/м3;
Св — концентрация взвешенных веществ в воде, г/м3, поступающих в отстойник, определяемая по формуле
(11)
где М — количество взвешенных вещества исходной воде, г/м3 (принимается равным мутности воды);
Дк — доза коагулянта по безводному продукту, г/м3;
Кк — коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия — 0,5, для нефелинового коагулянта — 1,2, для хлорного железа - 0,7;
Ц — цветность исходной воды, град;
Вн — количество нерастворимых веществ, вводимых с известью, г/м3, которое определяется по формуле
(12)
где Кн — долевое содержание СаО в извести,
Дн — доза извести по СаО, г/м3.
Период работы отстойника между сбросами осадка должен быть не менее 6 ч.
6.66. Сбор осветленной воды в вертикальных отстойниках следует предусматривать периферийными и радиальными желобами с отверстиями или с треугольными вырезами.
Сечения желобов следует рассчитывать на скорость движения воды 0,5—0,6 м/с.
Горизонтальные отстойники
6.67. Горизонтальные отстойники надлежит проектировать с рассредоточенным по площади сбором воды. Расчет отстойников следует производить для двух периодов согласно п. 6.63.
Площадь горизонтальных отстойников в плане Fг.о, м2, следует определять по формуле
(13)
где q — расчетный расход воды, м3/ч, принимаемый согласно п. 6.63;
u0 — скорость выпадения взвеси, мм/с, принимаемая по табл. 18;
αоб — коэффициент объемного использования отстойников, принимаемый равным 1,3.
Таблица 19
Мутность исходной воды, мг/л | Применяемые реагенты | Средняя по высоте осадочной части отстойника концентрация твердой фазы в осадке, г/м3, при интервалах между сбросами осадка, ч | ||
6 | 12 | 24 и более | ||
До 50 | Коагулянт | 9 000 | 12 000 | 15 000 |
Св. 50 до 100 | “ | 12 000 | 16 000 | 20 000 |
“ 100 “ 400 | “ | 20 000 | 32 000 | 40 000 |
“ 400 “ 1000 | “ | 35 000 | 50 000 | 60 000 |
“ 1000 “ 1500 | “ | 80 000 | 100 000 | 120 000 |
“ 1500 | Флокулянт | 90 000 | 140 000 | 160 000 |
“ 1500 | Без реагентов | 200 000 | 250 000 | 300 000 |
Примечание. При обработке исходной воды коагулянтами совместно с флокулянтами среднюю концентрацию твердой фазы в осадке надлежит принимать на 25 % больше для маломутных цветных вод и на 15 % — для вод средней мутности.
При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь отстойника следует определять согласно п. 6.64. Блоки следует предусматривать на всей длине отстойника.
6.68. Длину отстойников L, м, следует определять по формуле
(14)
где Нср — средняя высота зоны осаждения, м, принимаемая равной 3—3,5 м в зависимости от высотной схемы станции;
vср — расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаемая равной 6—8, 7—10 и 9—12 мм/с соответственно для вод маломутных, средней мутности и мутных.
Отстойник должен быть разделен продольными перегородками на самостоятельно действующие секции шириной не более 6 м.
При количестве секций менее шести следует предусматривать одну резервную.
6.69. Горизонтальные отстойники следует проектировать с механическим или гидравлическим удалением осадка (без выключения подачи воды в отстойник) или предусматривать в них гидравлическую систему смыва осадка с периодическим отключением подачи воды в отстойник в случае осветления мутных вод с образованием малоподвижных осадков. Для обмыва стен и днища отстойников следует предусматривать трубопровод с вентилями для присоединения шлангов.
6.70. Для отстойников с механизированным удалением осадка скребковыми механизмами объем зоны накопления и уплотнения осадка надлежит определять в зависимости от размеров скребков, сгребающих осадок в приямок.
При гидравлическом удалении или напорном смыве осадка объем зоны накопления и уплотнения осадка определяется из формулы (10) при продолжительности работы отстойника между чистками не менее 12 ч.
Среднюю концентрацию уплотненного осадка следует определять по табл. 19.
6.71. Для гидравлического удаления осадка следует предусматривать сборную систему из перфорированных труб, обеспечивающую удаление его в течение 20—30 мин.
Дно отстойника между трубами сборной системы осадка надлежит принимать плоским или призматическим с углом наклона граней 45°.
Расстояние между осями труб следует принимать не более 3 м — при призматическом днище и 2 м — при плоском.
Скорость движения осадка в конце труб надлежит принимать не менее 1 м/с; в отверстиях — 1,5—2 м/с; диаметр отверстий — не менее 25 мм, расстояние между отверстиями — 300—500 мм.
Отверстия следует располагать в шахматном порядке вниз под углом 45° к оси трубы.
Отношение суммарной площади отверстий к площади сечения труб надлежит принимать равным 0,5—0,7.
В начале трубы следует предусматривать отверстие диаметром не менее 15 мм для выпуска воздуха.
Гидравлический расчет сборной системы осадка следует выполнять согласно п. 6.86.
6.72. Напорные гидравлические системы смыва осадка, включающие телескопические дырчатые трубы с насадками, насосную установку, резервуар промывной воды и емкости для сбора и уплотнения осадка перед подачей его на сооружения обезвоживания, следует проектировать для удаления из отстойников тяжелых, трудноудаляющихся осадков, образующихся при осветлении мутных и высоко-мутных вод.
6.73. Высоту отстойников надлежит определять как сумму высот зоны осаждения и зоны накопления осадка с учетом величины превышения строительной высоты над расчетным уровнем воды не менее 0,3 м.
6.74. Количество воды, сбрасываемой из отстойника вместе с осадком, следует определять с учетом коэффициента разбавления, принимаемого:
1,5 — при гидравлическом удалении осадка;
1,2 — при механическом удалении осадка;
2—3 — при напорном смыве осадка.
При гидравлическом удалении осадка продольный уклон дна отстойника следует принимать не менее 0,005.
