Песколовки

Отстаивание − это осаждение взвешенных частиц под воздействием гравитационных сил. Отстаивание осуществляется в песколовках и отстойниках. Песколовки устанавливаются перед отстойниками, для выделения тяжелых минеральных примесей (песка), что упрощает эксплуатацию отстойников и сооружений по обработке осадка. Время пребывания воды в песколовках составляет 0,5-2 мин. Обезвоженный песок можно использовать в качестве строительного материала.

Песколовки устанавливают на очистных сооружениях для задержания минеральных частиц крупностью свыше 0,2-0,25 мм при пропускной способности очистных станций более 100 /сут. Наибольшее применение находят песколовки:

- с горизонтальным прямолинейным движением воды;

- горизонтальные с круговым движением воды;

- круглой формы с подводом воды по касательной;

- аэрируемые.

Число песколовок или их отделений принимают не менее двух, причем все песколовки или отделения должны быть рабочими. При механизированном сгребании песка кроме рабочих песколовок предусматривают и резервную песколовку.

Горизонтальные и аэрируемые песколовки используют при расходах более 10 тыс. м³/сут. Конструктивной разновидностью горизонтальных песколовок являются песколовки с круговым движением воды. Они имеют круглую форму в плане. Их рекомендуется применить при сравнительно небольших расходах − до 70 тыс. м³/сут. Тангенциальные песколовки также имеют круглую форму в плане, и они рекомендуются при небольших расходах − до 50 тыс. м /сут. Вертикальные песколовки велики по размеру и работают неэффективно, поэтому они находят применение в исключительных случаях −при соответствующем обосновании.

На рис. 8.2.1 приведена схема горизонтальной песколовки. Глубина ее обычно выбирается в пределах 0,25-1 м, скорость движения жидкости в песколовке составляет 0,15-0,3 м/с, а время пребывания−не менее 30 с.

Рис. 8.2.1 Схема горизонтальной песколовки: а проодльный разрез; б−поперечное сечение

Скорость осаждения частиц в песколовке в основном зависит от их гидравлической крупности, и которая зависит от размера частиц (табл. 8.2.1)

Таблица 8.2.1

Зависимость гидравлической крупности от размера частиц при

Размер частиц песка, мм	0,1	0,12	0,15	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,5
Гидравлическая крупность, мм/с	5,12	7,37	11,2	17,1	24,2	29,7	35,1	40,7	51,6

Расчет горизонтальных песколовок производят по следующим фор мулам. Вначале определяют площадь живого сечения одного отделения по формуле:

(8.2.1)

где −максимальный расход сточных вод; −средняя скорость движения

воды; −количество отделений.

Далее находят размеры отделения в поперечном сечении. Длину песколовки вычисляют по формуле (рис. 8.2.1):

(8.2.2)

где −глубина проточной части песколовки; − гидравлическая крупность песка расчетного диаметра; к − коэффициент, учитывающий влияние турбулентности в других факторов на работу песколовок (табл. 8.2.2).

Таблица 8.2.2

Зависимость значения коэффициента к от размера и гидравлической крупности

частиц и типа песколовки

Размер частиц песка, мм	Гидравлическая крупность, /с	Тип песколовки
горизонтальная	аэрируемая
B/	B/ =1,25	B/ = 1,5
0,15	13,2	-	2,62	2,5	2,39
0,2	18,7	1,7	2,25	2,25	2,08
0,25	24,2	1,3	-	-	-

При иных расчетных параметрах значение коэффициента к можно вычислить по формуле:

(8.2.3)

где −вертикальная турбулентная составляющая скорости движения жидкости в песколовке, определяемая по формуле:

На рис. 8.2.2 приведена схема аэрируемой песколовки. Аэрируемые песколовки выполняются в виде горизонтальных резервуаров и выполняют две функции−песколовки и флотатора. Вдоль одной из стенок на расстоянии 45-60 мм от дна по всей длине песколовки устанавливают аэраторы из дырчатых труб с отверстиями 3-5 мм, а под ними устраивают лоток для сбора песка. В поперечном сечении днищу придают уклон 0,2-0,4 к песковому лотку для сползания в него песка. Скорость движения воды составляет 0,08-0,12 м/с; отношения ширины отделения песколовки к глубине В:Н = ; общей глубины песколовок 0,7-3,5 м; гидравлической крупности песка =18 мм/с; интенсивности аэрации 3-5 /( ч). Для удаления песка в горизонтальных песколовках используют гидрослив. Выпуск воды−затопленный.

Рис. 8.2.2 Схема аэрируемой песколовки: а−продольный разрез; б−поперечный разрез; 1−рабочая зона; 2−аэратор; 3−песковой лоток; 4−смывной трубопровод

При определении коэффициента к для аэрируемых песколовок следует использовать зависимость:

(8.2.4)

где = В/Н.

Песколовка с круговым движением воды (рис. 8.2.3) представляет собой круглый резервуар 1 с коническим днищем 3. Внутри резервуара расположены цилиндр с усеченным конусом 2, которые с корпусом песколовки образуют кольцевой лоток 5, имеющий в нижней части щелевое отверстие 6 для отвода осадка.

Сточные воды поступают в песколовку по открытому лотку и направляются затем в кольцевой лоток песколовки по тангенциальному вводу, для поддержания в песколовке постоянного уровня на выходе из нее установлен водослив с широким порогом 8, Всплывающие частицы задерживаются в лотке полупогруженной перегородкой 9, расположенной перед водосливом, далее через специальное отверстие 10 во внутренней стенке кольцевого лотка они направляются в центральную часть песколовки. Накопившиеся всплывающие частицы удаляются из песколовки через погружную воронку 4. Выделенный песок удаляется из песколовки гидроэлеватором 7.

Песколовки с круговым движением воды нашли широкое применение на предприятиях нефтепереработки, так как они совмещают в себе функции песколовки и нефтеловушки.