РЕКОНСТРУКЦИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЕСКОЛОВКИ С ПРЯМОЛИНЕЙНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ВОДЫ

АННОТАЦИЯ

В данной работе предусматривается реконструкции горизонтальных песколовок с прямолинейным движением воды, которые задерживают частицы диаметром d=0,25 мм, как это рекомендует устаревший СНиП [6]. В настоящее время расчет песколовок необходимо производить на удаление песка фракции 0,15 мм, согласно новому СП [1].  Реконструкция предусматривает установку на входе в песколовку жалюзийную решетку [2].

Ключевые слова: очистные сооружения, стоки, горизонтальная песколовка.

Основная масса очистных сооружений в России была построена в 1950—1970-х годах в период массового домостроения. Сейчас нового строительства очистных практически нет. Их строят разве что вновь построенные предприятия для себя. Местами ведётся реконструкция, ретехнологизация (изменение технологии в целях качественного улучшения показателей очистки) существующих мощностей [5].

При попадании большого количества песка диаметром от 0,25 до 0,1 мм в первичный отстойник, происходит истирание металлической части скребков, срезается рабочее колесо насосов, удаляющих осадок, образуется балласт в метантенках, сокращающий рабочую зону сооружения и нарушающий режим их работы.

Для обеспечения задержания песка расчётной гидравлической крупности и даже мельче в песколовках, следует исключить вынос песка в первичные отстойники, предлагается на входе песколовка установить жалюзийную решетку по патенту [2]. Она позволяет дифференцированно перераспределить воду глубине потока. Меньшее количество воды следует направлять верхний свои со скоростью не более 0,2-0,15 м/с, а большее количество сточной воды направлять в донные слои со скоростями более 0,3 м/с. Наличии в песколовках таких распределителей создает условия для более быстрого осаждения песка в потоке малых скоростей при незначительном влияние вертикальной составляющей турбулентной пульсации потока. Попадания частиц песка в донные потоки, где скорость течения воды могут быть значительно выше средней на 30-50 %, приведёт к интенсивной и турбулентный турбулизации потока, и песок будет отмываться от органических веществ.

Горизонтальная песколовка, включающая резервуар с входным распределительным устройством, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров песколовки, повышения надежности эксплуатации и эффективности работы, распределительное устройство выполнено в виде жалюзийной решетки, набранной из плоских параллельных пластин, выполненных с переменным шагом и переменной шириной, уменьшающимися от дна песколовки к поверхности жидкости и расположенных вдоль поперечной оси песколовки с возможностью их поворота вокруг этой оси;

Горизонтальная песколовка содержит резервуар 1 с приемным бункером 2, где на входе после запорного шибера 3 и перед приемным бункером 2 расположена распределительная жалюзийная решетка, состоящая из пластин 4, на концах которых имеются опорные пальцы 5, входящие в отверстие 6 рамы жесткости 7, а также пальцы 8, которые входят в отверстия тяговых пластин 9 регулирующей рамы 10, при этом на концах опорных пальцев 5 и пальцев 8 .имеются отверстия 11, предназначенные для шплинтов 12, удерживающих шайбы 13 и движение тяговых пластин 9 совершается с помощью штурвала 14, закрепленного на опорной раме 15.

Рисунок 1. Горизонтальная песколовка с прямолинейным движением воды с жалюзийной решеткой

Скорость движения воды в песколовках не должна выходить из определенных пределов (0,3-0,15 м/с).

Приток сточных вод по часам суток неравномерен, поэтому при уменьшении расхода против расчетного (соответствующего оптимальной скорости) необходимо уменьшать площадь живого.

C сечения распределительного устройства, что достигается увеличением угла поворота пластин относительно горизонтальной плоскости, при увеличении расхода наоборот, уменьшать угол поворота пластин. Изменение угла поворота пластин позволяет, кроме того, изменить направление потока сточной жидкости относительно горизонтальной оси и тем самым уменьшить траекторию выпадения части расчетной гидравлической крупности.

В данной работе предусматривается реконструкции горизонтальных песколовок с прямолинейным движением воды, которые задерживают частицы диаметром d=0,25 мм, как это рекомендует устаревший СНиП [6]. При увеличении производительности очистных сооружений по максимальному секундному расходу в 1,19, необходимо на входе в песколовки установить жалюзийные решетки по ав. св. СССР №1089218 [2] с дифференцированным перераспределением воды по глубине потока, что позволит создать условия более быстрого осаждения песка в потоке малых скоростей при незначительном влиянии вертикальной составляющей турбулентной пульсации потока.

Предложенная конструкция горизонтальной песколовки позволяет сократить длину песколовки на 30-70%, улучшить качество осадка, повысить надежность объема загрязнений с распределительного устройства, повысить эффект задержания песка, что позволит получить экономический эффект.

Таблица 1

Сравнительный анализ параметров до и после реконструкции

Выводы по реконструкции

1. Производительность станции выросла по максимальному секундному расходу в 1,19. Концентрация загрязнений напротив – уменьшилась.
2. Для повышения пропускной способности песколовок, без увеличения их количества, предложено на входе в песколовки установить жалюзийные решетки [2] с дифференциальным перераспределением воды по глубине потока.
3. В результате проведения конструктивных изменений на станции прогнозируются следующие изменения:

3.1 Объем задерживаемого в песколовках песка увеличится в 1.1 раза;

3.2 Для целей задерживания более мелкого песка и пропуска большего объема сточных вод можно регулировать, в сторону увеличения угол наклона жалюзийных решетки;

3.3 Потребуется реконструкция песковых площадок с увеличением нагрузки на 11%.

4. Производительность насосов, обслуживающих гидромеханическую систему, требуется увеличить в 1,11 раза, иначе установленные насосы не смоют накопившийся осадок. Либо включать гидромеханическую систему чаще, для удаления песка и исключения выноса его в первичные отстойники.

5. Потребуется увеличение песковых площадок в 1,18 раза.

Перечисленные изменения свидетельствуют об эффективности принятых решений, позволяют сократить затраты на реконструкцию, эксплуатацию песколовок.

Список литературы:

1. СП 32.13330.2018 Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: Минрегион России, 2018 г.
2. Патент SU № 1089218 A E03F5/14 В.Д. Журавлев, Е.В. Дроздов, В.И. Калицун, В.М. Деев, Н.В. Гвоздев, О.М. Паринов, А.Д. Шажко, Д.И. Хатунцев, И.В. Журавлева и Т.А. Проскурина https://findpatent.ru/patent/108/1089218.html
3. Журавлева И.В. Проектирование станции очистки сточных вод [программа для ЭВМ]. Инвентарный № ВНТИЦ 50201450763 от 20.11.2014.
4. Компьютерное моделирование технологических процессов систем водоснабжения и водоотведения: метод. указания к выполнению лаб. работ для студ. профиля "Водоснабжения и водоотведения"/ Воронежский ГАСУ; И.В. Журавлева. - Воронеж, 2015. - 34 с.
5. Журавлева И.В. Реконструкция инженерных сетей и сооружений водоснабжения и водоотведения: учеб. пособие/ И.В. Журавлева; Воронежский ГАСУ. – Воронеж. – 2011. – 146с.
6. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. — М.: ФГУП ЦПП, 2006. - 87 с.