Принципы расчета
Расчет тонкослойного отстойника ведется на основании действующей нормативной документации. Основные расчетные параметры отстойников принимаются по таблице в зависимости от типа сооружаемого отстойника.
| Схема отстойника | Кэ | Hб, м | Bб, м | Vр, мм/с |
| Прямоточная | 0,5-0,7 | 0,025-0,2 | 2-6 | 5-10 |
| Перекрестная | 0,8 | 0,025-0,2 | 1,5 | 5-10 |
Обозначения:
- Кэ
- коэффициент использования объема;
- Hб
- высота тонкослойного блока (м);
- Bб
- ширина тонкослойного блока (м);
- Vр
- принимается скорость рабочего потока жидкости (мм/с);
Коэффициент Кб зависит от конструкций водораспределительных и водозаборных устройств и в целом характеризует степень использования объема очистного сооружения.
От принятых геометрических размеров сооружения рассчитывается величина производительности одного тонкослойного отстойника — Qт, м³/ч.
Для отстойников горизонтального типа:
Формула:
- Кэ
- коэффициент использования объема;
- Hб
- высота тонкослойного блока ( м);
- Lб
- длина секции, отделения, ( м);
- u0
- гидравлическая крупность задерживаемых частиц (мм/с);
- Kc
- коэффициент сноса выделенных частиц, принимаемый при плоских пластинах —1,2; при рифленых пластинах - 1;
- Hя
- высота яруса тонкослойного модуля, (м).
Для отстойников с противоточной схемой работы:
Формула:
- Кэ
- коэффициент использования объема;
- Hб
- высота тонкослойного блока (м);
- Bб
- ширина тонкослойного блока (м);
- Vт
- турбулентная составляющая, мм/с, принимаемая по таблице в зависимости от скорости потока в отстойнике Vр, мм/с.
Геометрические размеры тонкослойных отстойников прямоточного, противоточного и перекрестноточного типа принимаются по данным таблиц СНиП 2.04.03-85 в разделе «Тонкослойные отстойники».
При помощи указанных формул и справочных данных получают нужные для проектирования величины:
- Lб - длина тонкослойного блока,
- Нб - высота блока,
- Bc - строительная ширина отстойника,
- Нс - строительная высота отстойника,
- Lc - строительная длина отстойника.
Дополнительные расчеты
Из условия обеспечения ламинарного тока воды в секциях вычисляют скорость Vр, м/ч:
Формула:
- Re
- число Рейнольдса, из условий расчета должно быть менее 500;
- χ
- смоченный периметр секции (м);
- ω1
- площадь поперечного сечения секции (м²);
- ν
- кинематическая вязкость (м²/с).
Практическая скорость движения воды принимается в пределах 5-10 мм/с.
Кроме того, скорость потока воды можно вычислить по формуле:
Формула:
- Vр
- скорость рабочего потока (м/ч);
- Qт
- объем потока (м³/ч);
- Bб
- ширина тонкослойного блока (м);
- Lб
- длина тонкослойного блока (м);
- Lп
- расстояние между пластинами (м);
- α
- угол наклона пластин.
Практический опыт эксплуатации тонкослойных отстойников показал, что при числе Рейнольдса, превышающем 280-360, качество очищаемой воды становится нестабильным, а показатели работы отстойника попадают в зону риска.
Дополнительный негативный фактор — существенные отличия реальных размеров отстойников от расчетных величин. Все это создает дополнительные и плохо управляемые нагрузки на смежные пространства тонкослойных отстойников.
Расчет времени отстаивания t (ч) производят по формуле:
Формула:
- u0
- гидравлическая крупность частиц, мм/с, осаждение которых обеспечивает требуемый эффект осветления сточной воды;
- Hб
- высота секции тонкослойного блока.
Величина u0 зависит от параметров осветления стоков в покое при высоте секции Hб. Минимальная величина Hб выбирается в зависимости от способа удаления осадка при условии незасоряемости тонкослойной секции.
