Устройство отстойника с периодическим промывом и условия его работы
Отстойники с периодическим промывом бывают различной конструкции. Двухкамерный отстойник обычной конструкции (рис.24.8) состоит из трех основных частей: 1 — входной, II — собственно отстойника, III — выходной части. Он имеет боковые береговые стенки IV, продольную (раздельную) стенку V, расчленяющую отстойный бассейн на две камеры, быки VI, располагаемые в пределах только входной и выходной частей отстойника. Перечисленные стенки и днище отстойной камеры могут быть выполнены из бетона или железобетона. Просветы между стержнями решетки 3 для задержания плавающих тел делают иногда различной величины (по ширине потока); при этом получают возможность выравнивать (в плане) эпюру скоростей воды, поступающей в отстойник. В некоторых случаях перед отстойником делают порог 7, который задерживает донные наносы, промываемые по галерее 6,
Отстойник имеет прямой уклон дна. В этом случае промыв отложившихся в отстойнике наносов осуществляется следующим образом: 1) после того как на дне одной из камер отстойника накопилось много наносов, причем в канал из отстойника начинают уже проскакивать относительно крупные фракции, закрывают выход из данной камеры затвором 2; 2) затем с помощью затвора 2 частично прикрывают входное отверстие в данную камеру; открытие этого отверстия оставляют таким, чтобы через него мог пройти только промывной расход Qnp; 3) наконец, полностью открывают затвор 4.
После открытия затвора 4 уровень воды в промываемой камере снижается, и мы получаем картину, показанную на рис. 24.9. Отложившийся на дне отстойной камеры грунт выносится в промывную галерею 5 и по ней транспортируется в нижний бьеф плотины (в реку). Промывная галерея в данном случае является безнапорной; транспортирующая способность потока, получающаяся в этой галерее, должна быть достаточно большой.
Разность уровней воды в подводящем канале и в нижнем бьефе плотины, куда сбрасываются промытые наносы:
Рис. 24.12. К пояснению принципа действия отстойника системы И. Ф. Ярошеня: 1 — промывное отверстие; 2 — отстойная камера; 3 — промывная галерея.
Опыт эксплуатации отстойников показывает, что часто наносы в начале отстойника выпадают более интенсивно; поэтому в начале отстойника получается более толстый слой отложившихся наносов. Чтобы добиться лучшего использования мертвого объема отстойника, иногда проектируют отстойники с обратным уклоном дна (t<0). В этом случае (рис. 24.10) промыв наносов, отложившихся в отстойнике, можно осуществлять двумя способами: 1) обратным током воды, закрыв входной затвор 2 и открыв выходной затвор 2; при таком способе на промыв наносов затрачивается уже осветленная вода (прошедшая через соседние камеры отстойника); это положение является недостатком рассматриваемого способа; 2) или водой, не очищенной от наносов, выпускаемой (при закрытых затворах 2 и 2) из специально устроенной галереи 6, соединенной с подводящим каналом особыми водоводами, устроенными в раздельных стенках отстойника; в этом случае конструкция отстойника усложняется.
Отстойники с обратным уклоном дна оказываются достаточно рациональными при наличии крупных наносов, движущихся в придонных слоях потока.
Для примера на рис. 24.11 показана безмасштабная схема плана трехкамерного отстойника с прямым уклоном дна. Непосредственно за отстойником устраивают иногда смесительный колодец 2; он обеспечивает равномерную подачу воды в отводящий канал, когда одна из камер отстойника отключена для промывки. Иногда перед отстойником в пределах аванкамеры 4 делают особое устройство 6 для захвата и удаления шуги (шугосброс). Толщину раздельных стенок отстойника, быков, боковых стен, днища устанавливают на основании статических расчетов.
Помимо обычных отстойников используют много других типов отстойников с периодической промывкой. Принцип действия отстойника с периодической промывкой системы И. Ф. Ярошеня следующий (рис. 24.12). Отстойная камера 2 соединена с каналами (подводящим и отводящим) соответствующими (входной и выходной) частями отстойника. Дно отстойной камеры в поперечном ее сечении имеет ряд скатов, причем под ними устроены напорные водоводы 3. Эти водоводы одним концом соединены с верхним бьефом; другой же конец их примыкает к промывной галерее. У подошвы скатов устроены отверстия (щели) 1, через которые наносы, выпавшие на дно камеры 2, могут проваливаться в галереи 3. Когда наносы, не провалившиеся в отверстие 1, начинают заполнять углубления в дне камеры 2, открывают входной и выходной затворы какойлибо промывной галереи 3. При этом оказывается, что напор в камере 2 больше, чем в водоводе 3, поэтому вода будет через отверстия 1 поступать из камеры 2 в водовод 3 и смывать наносы, отложившиеся в соответствующем углублении дна. После этого переходят к другому водоводу 3 и т. д.