ОСАДКИ СТОЧНЫХ ВОД

Раздел: Учебники

Вывод об аномальном режиме движения осадков сточных вод представляет собой результат многих экспериментальных исследований.

Как уже отмечалось, этот режим характерен тем, что при повышенных скоростях- движения (для установившегося или турбулентного потока) потери напора осадков становятся меньше, чем при движении воды.

Причины этого нового режима движения заключаются, с одной стороны, в повышенной вязкости осадков и уменьшении шероховатости стенок труб, с другой стороны, в ослаблении сил, вызывающих вихреобразование в пограничном слое, и в усилении факторов, способствующих затуханию вихрей при движении более инертной массы.

Впервые об аномальном режиме движения осадков как о закономерном явлении можно было судить по большим экспериментальным исследованиям, выполненным в Ленинграде в 1934—1936 гг. Опыты проводились с различными по составу и структуре осадками:

1)         сырой из первичных отстойников г. Пушкина (Ленинградской обл.);

2)         сырой, задержанный дисковыми ситами на Василеост- ровской станции в Ленинграде;

3)         сырой из отстойников Мясокомбината в Ленинграде;

4)         сброженный из метантенков Мясокомбината;

5)         частично сброженный из отстойников при первой станции подкачки в Ленинграде;

6) из очистной станции больницы им. Мечникова в Ленинграде;

7) из очистной станции кожевенного завода.

Кроме перечисленных осадков, опыты проводились с торфом шуваловских разработок в Ленинграде. В указанных случаях аномальный режим наблюдался со всеми видами осадков и торфом. Графики отражают зависимость потерь напора в илопро- водах от скорости движения и влажности осадков. Последняя условно характеризует вязкость осадков и практически учитывает ее влияние на величину потерь напора. Как видно из графиков, при '.малых скоростях потери напора при движении осадков значительно больше, чем при движении воды. При повышенных скоростях кривые осадков не только пересекают пунктирную кривую воды, но идут ниже ее, подчеркивая этим аномальный режим.

На  1.13 приведен график потерь напора при движении осадка, по опытным данным Н. Ф. Федорова (1938 г.), который уделял большое внимание оценке физических свойств осадков и, в частности, условной вязкости, полученной им на вискозиметре крутильного типа конструкции института Гипроторф. Наличие аномального режима Н. Ф. Федоров объясняет исключительно физическими особенностями осадков, весьма отличными от воды.

На  1.14 представлен один из графиков потерь напора при движении осадков Люблинской станции аэрации, по данным опытов А. А. Карпинского и А. С. Казака в 1946 г. [22]. Для сравнения на графике нанесена пунктирная кривая для сточной воды, полученная ими также по опытным данным. Как и в предыдущих работах, аномальный режим здесь выражен совершенно отчетливо, причем с увеличением вязкости (или с уменьшением влажности) он подчеркивается наиболее резко.

Указанные авторы большое внимание уделяли изучению пластично-вязких свойств осадков. Выводы их сводятся к следующему:

1)         вязкость т] и динамическое сопротивление сдвига т0 зависят от влажности осадка, его структуры и состава, а-также от температуры;

2)         величины г) и т0 для сброженного осадка меньше, чем для свежего (при одинаковых прочих исходных данных);

3)         вязкими свойствами объясняется отличительный режим движения осадков от движения воды.

Для выяснения закономерности аномального режима при движении неоднородных вязких масс немалый интерес представляют результаты экспериментальных работ с другими неоднородными органическими массами, к которым относятся разжиженный торф (гидроторф) и озерный ил.

На  1.16 приведены кривые потерь напора при движении озерного ила и воды, полученные Н. П. Деминым в 1951 г. на опытном чугунном трубопроводе диаметром 150 мм.

Влажность ила колебалась от 88 до 85,5%; условная вязкость по вискозиметру Гипро- торфа была от г) = 1,1 до т] =2,4 пз, а напряжение сопротивления сдвига •— от то = = 14,9 до то = 66,3 дин/см2.

Структура и состав озерного ила значительно отличаются от осадков сточных вод, но тем не менее наличие аномального режима свидетельствует о закономерности последнего для многих неоднородных вязких масс.

На  1.17 представлен сравнительный график, составленный по опытным данным Ю. М. Ласкова и С. В. Яковлева в 1960 г. для труб диаметром 150 мм  Этот график также свидетельствует о наличии аномального режима, весьма отличного от режима движения воды.