Процесс осаждения наносов в отстойнике
Степень осветления потока в отстойнике выражается отношением нагрузок потока наносами на выходе из отстойника и на входе в него.
Ее также можно выразить отношением в соответственных Сфворах отстойника мутностей потока. Это определяет наибольшую крупность зерен наносов Hmax, допускаемых в канал.
Движение воды в отстойнике происходит со скоростями менее 0,15... 0,2 м/с, при которых турбулизирую- щие возмущения обладают малой энергией. При скоростях менее 0,15.„0,2 м/с они не имеют практического значения. Расчет осаждения наносов в этих условиях выполняют как при ламинарном режиме течения.
Одна из важных характеристик отстойника — его проточность, определяемая отношением объема воды в отстойной камере к расходу. Это время, в течение которого вода в камере будет полностью заменена другой. В течение этого времени происходит отстаивание наносов. При проектировании отстойника его обычно определяют из условий необходимого осветления потока.
На рисунке 12.2 приведена схема, поясняющая, что за некоторый отрезок времени отдельные фракции осаждаются полностью. Одновременно более мелкие наносы осаждаются частично. Например, требуется в камере отстойника осадить все наносы крупнее и 1. Для осаждения этих расчетных зерен требуется время осаждения (без учета воздействия турбулизирующих возмущений). Зерна наносов мельче «i выпадут полностью с глубины.
Одновременно с движением вниз зерна наносов перемещаются потоком к выходу из отстойника, и траектория их определяется переносной скоростью и гидравлической крупностью. Схемы, приведенные на рисунке 12.3, по осветляющей способности равноценны, так как имеют одинаковый объем воды в камере. Но конструктивно предпочтительнее нижняя схема, так как уклон дна камеры значительно облегчает промыв наносов. Несмотря на разную форму траекторий движения зерен на этих схемах, длина пути осаждения остается одинаковой. Определение этой длины — одна из основных задач при гидравлическом расчете отстойника.
Из этого уравнения можно также определить необходимую длину камеры (с учетом поддержания зерен наносов во взвеси турбулизирующими возмущениями). Расчетной гидравлической крупностью в этом случае будет крупность зерен итах. По условию проектирования в конце отстойника мутность от таких зерен должна быть, тогда
При отношении затухание экспоненты слабое. Для остатка во взвеси расчетной фракции-индикатора в количестве 10 % длина камеры с учетом возможного дополнительного взвешивания наносов турбулизирующими возмущениями будет: что примерно в два раза больше, чем в тех случаях, когда турбулизация потока не учитывается.