Песколовка для очистки сточных вод или пескоуловитель —это устройство, которое позволяет эффективно улавливать твердые и абразивные частицы, не пропуская их на следующие этапы очистки. Принципиальным отличием принципа работы устройства от тонких фильтров считается отсутствие необходимости фильтрующего элемента.
Песколовки очистных сооружений нужно только регулярно очищать от накопившегося песка. Что существенно проще и дешевле.
Преимущества использования
- Надежное улавливание частиц практически любой природы, если их плотность заметно больше, чем у воды. Установка песколовки с круговым движением воды или с иной схемой работы создает условия для того, чтобы песок, камни, другие тяжелые примеси оседали на дне очищаемой камеры.
- Высокая и стабильная производительность. При регулярной очистке бункера для песка эти устройства практически не снижают производительность. Они остаются эффективны даже в секторе промышленных канализаций, прокачивающих более 100 м³/час сточных вод.
- Защита последующих элементов очистных сооружений от твердых загрязнений. Песок при попадании в трубопроводы и каналы канализаций становится причиной засоров. Особенно ярко проявляется этот негативный эффект в системах со сложной конфигурацией труб: с поворотами, изгибами. Устройство пескоуловителя позволяет снизить вероятность проникновения песка на этапы очистки с тонкими фильтрами, что продлевает их срок службы и обеспечивает эффективность фильтрации органических примесей.
Стоит отметить, что при устройстве очистных сооружений промышленных предприятий устройства для улавливания тяжелых, в сравнении с водой, частиц могут устанавливаться совместно с жироуловителями. Такой комплексный подход позволяет отделить от жидкости большинство загрязнений до начала этапа тонкой очистки: физической, химической, биологической.
Принцип работы и особенности конструкции
Чтобы понять, пескоуловитель (песколовка) — что это такое, достаточно вспомнить его природный аналог. В ручьях и руслах рек песок часто оседает в местах, где течение замедляется. Аналогичные условия можно создать искусственно.
Принцип работы песколовки для очистки сточных вод основан на разнице в плотности отсеиваемых частиц и воды. Алгоритм действия таких энергонезависимых установок описывается следующими операциями:
- Внутренняя схема песколовки для очистных вод представляет собой систему внутренних перегородок. Она предназначена для создания зон, где жидкая среда местно замедляет свое течение.
- Далее в работу включается сила тяжести. Твердые частицы оседают на дно достаточно глубокой емкости. Они не влияют на ход дальнейшей очистки, исключаются из потока. Очищенная от песка вода из верхней области емкости направляется на очистные сооружения.
- Последней операцией является удаление накопившихся загрязнений минеральной природы. Это действие выполняется физически в процессе чистки системы.
Отметим, что регулярность очистки емкости для сбора загрязнений зависит от интенсивности использования устройства и степени загрязненности сточных вод. Слишком частое обслуживание повышает стоимость владения очистными сооружениями. Слишком редкое — снижает их эффективность и производительность.
Виды песколовок с точки зрения конструкции корпуса изделия:
- Горизонтальные. Длина корпуса кратно больше его высоты. Установка и монтаж горизонтального пескоуловителя для ливневой канализации выполняется путем заглубления в грунт или закреплением на специальной платформе в производственных помещениях. При наличии возможности обеспечения подачи очищаемой жидкой среды самотеком.
- Вертикальные. Такие изделия занимают небольшую площадь при установке. Корпус имеет вытянутую форму. Монтируется заглублением в грунт.
Принцип работы горизонтальной и вертикальной песколовки похож. Но имеются и существенные конструктивные различия. Прежде всего, в части расположения и формы камер и перегородок внутри корпуса.
Максимальная эффективность улавливания твердых частиц линейным размером более 0,2 мм обладают изделия с горизонтальной компоновкой корпусов. Поток в них движется параллельно плоскому дну. Это позволяет минимально уменьшать скорость течения, обеспечивая большую производительность. Но в начале пути потока организуется приямок, одновременно выполняющий функции бункера для накопления уловленного осадка.
Материал изготовления песколовок
Для изготовления корпуса песколовки используют:
- Сталь с антикоррозийным покрытием. Изделие получается прочным, но сравнительно дорогим и тяжелым. Используется в канализационных системах с высокой нагрузкой.
- Полиэтилен. Изготовление корпусов из полиэтиленовых профилей — сравнительно новая технология. Материал невосприимчив к влаге, устойчив к механическим ударам средней силы. Профиль эффективно распределяет нагрузку, его боковые грани играют роль ребер жесткости. Корпус получается заметно легче и дешевле стального.
- Стеклопластик. Прочный и невосприимчивый к влаге материал. Намного легче стали. При этом столь же долговечен, как полиэтилен, но прочнее него. Преимуществом стеклопластиковых корпусов также является полностью автоматизированный процесс изготовления. Что обеспечивает высокое качество изделия и снижает влияние человеческого фактора.
Оптимальные свойства потока жидкой среды
Для эффективной работы песколовки следует обеспечить оптимальные условия. Прежде всего это касается скорости входящего потока. Она ограничена двумя значениями:
- Максимальным. При превышении значением скорости этого предела тяжелые частицы будут увлекаться течением, улавливать будет только небольшая доля этих загрязнений.
- Минимальным. При скорости течения ниже этого значения осаждаться будут, в том числе, мелкие и сравнительно легкие частицы, органика. В большинстве канализационных систем этого не требуется и даже считается вредным для их работы.
Эти предельные значения устанавливаются расчетным путем индивидуально. Но существуют общие правила. При расчете верхний предел закладывается со значением, не менее максимальной скорости притока сточных вод, а нижний соответствует его минимуму.
Типовые изделия завода «Взлет» горизонтальной компоновки рассчитаны на работу в диапазоне скорости потока 0,3-0,15 м/с. А вертикальные сохраняют эффективность в интервале 0,02 — 0,05 м/с..
Еще одним параметром, влияющим на эффективность улавливания минеральных загрязнений, является время прохождения стоков через корпус изделия. Чем дольше, тем качество очистки выше. Также имеют технические параметры канала в пескоуловителе: его длина и глубина.
Минимальный период времени, при котором происходит улавливание песка в горизонтальном корпусе, составляет 30 секунд. При вертикальной компоновке на это требуется до 2-3 минут и более. Параметр зависит от скорости притока сточных вод и ряда других параметров.
Даже при выдерживании скорости потока в расчетных пределах, но близко к нижней границе, определенный процент органических примесей оседает в бункере для сбора песка. Принцип работы песколовок на очистных сооружениях допускает возможность внесения изменений в конструкцию, позволяющих нивелировать эту особенность. В частности, конструкторы могут устанавливать приспособления, выравнивающие скорость потока, несмотря на изменение поступающего в систему объема стоков. Ориентиром служит установленный максимальный предел.
Еще один путь попадания органики в отсеянный песок — загрязнения, налипшие на твердые частицы. Это следует учитывать при повторном использовании этого материала. В некоторых случаях требуется организовать его сушку и промывку в специально отведенных местах. Эти операции не входят в функции песколовки, поэтому в данной статье не рассматриваются.
В системах канализации с ярко выраженной неравномерной нагрузкой, например, с большой амплитудой суточных колебаний объема поступления стоков, предусматривают два и более аналогичных по характеристикам изделий. Вторая песколовка автоматически подключается к работе в момент пиковой нагрузки.
Меры по удалению осадка
Метод очистки выбирается исходя из скорости накопления осадка. В большинстве случаев для этого используется ассенизаторская машина. Привлечение этого спецавтотранспорта позволяет обслуживать сразу несколько песколовок, установленных на достаточно большой площади. Периодичность очистки также зависит от скорости накопления твердых частиц в бункере. В некоторых случаях операция требуется внепланов. например, при выпадении значительного количества осадков в регионе.
Особенности конструкции типовых песколовок
Горизонтальные
Модели этой конструкции получили широкое распространение благодаря высокой производительности. Поток может быть прямолинейным, или организовываться круговое движение жидкой среды. Длина может достигать 9 метров. Производительность — до 200 л/с.
В базовых моделях конструкция предусматривает создание внутри корпуса двух рабочих областей. Разделены они жесткой стенкой. Также может быть предусмотрен колодец, оснащенный двумя задвижками. С его помощью можно организовать удаление осадка.
Вертикальные
Корпус изделия имеет цилиндрическую форму. Устанавливается вертикально заглубленным в грунт способом. Применяются в случаях, когда горизонтальный корпус установить неудобно или невозможно по техническим причинам. Например, при установке песколовки в ограниченном пространстве. Основное преимущество этого типа изделий — они занимают меньшую площадь, чем вертикальные.
После удаления из бункера осадок проходит окончательную сушку на специальных площадках. Затем песок может использоваться для технических целей: строительных, ландшафтных работ.
Автор статьи: Александр Шихов