При механической очистке малых количеств сточных вод применяются решетки, комминуторы, песколовки и отстойники различных типов. Решетки применяются для задержания крупных плавающих загрязнений. Состоит решетка из наклонно установленных параллельных металлических стержней, укрепленных на металлической раме. Наклон решетки составляет 60—70° к горизонту. Различают решетки неподвижные и подвижные. При очистке малых и средних количеств сточных вод используют неподвижные решетки, остов которых наглухо закреплен в неподвижной раме.
В зависимости от того, как очищают решетки от налипших загрязнений, различают решетки простейшие (очистка ручным способом) и механические (очистка при помощи различных механических приспособлений).
При очистке малых и средних количеств сточных вод применяются простейшие решетки со стержнями, расположенными на расстоянии 16 мм друг от друга. Стержни решеток изготовляются из металлических полос круглой, квадратной, прямоугольной или другой формы. Чаще всего используются стержни прямоугольного сечения из полосовой стали 10x10 мм, так как отбросы на них не заклиниваются и легко снимаются граблями.
При расчете решеток определяют их размеры и потери напора при прохождении стоков через решетку.
Количество задерживаемых на решетках отбросов зависит от вида сточных вод, ширины прозоров решетки и способов ее очистки. Так, для хозяйственно-фекальных сточных вод при ширине прозоров решетки 16 — 20 мм количество задерживаемых отбросов при ручной очистке составляет 4 — 5 л на 1 человека в год (СНиП). Влажность задержанных отбросов принимается равной 80%, объемный вес — 750 кг/м3.
Комминуторы (специальные решетки-дробилки) применяются для задержания твердых частиц, находящихся в воде, и одновременного их перемалывания. Комминутор опускают в канал со сточной жидкостью. Барабан, приводимый в движение электромотором через коробку передач, задерживает в прозорах твердые отбросы. Затем вращающимся барабаном отбросы подаются к режущим гребням для перемалывания твердых веществ, которые в измельченном виде снова поступают в сточную воду.
Песколовки применяются на очистных сооружениях производительностью 100 м3 в сутки и более (СНиП П-Г) для задержания минеральных загрязнений.
Скорость движения стоков в песколовке должна быть такой, чтобы выпадали только наиболее тяжелые минеральные загрязнения, мелкие же органические частицы не успевали осесть. При горизонтальном движении воды скорость в песколовке должна быть не более 0,3 и не менее 0,15 м/сек.
Различают песколовки горизонтальные, в которых жидкость движется в горизонтальном направлении, вертикальные, в которых жидкость движется вертикально снизу вверх, и щелевые. Горизонтальные песколовки наиболее эффективны. Для станций средней и малой производительности часто встречаются горизонтальные песколовки с прямоугольным и круговым движением сточной воды.
Горизонтальная песколовка с ручным удалением песка состоит из рабочей части, где движется проходящий поток, и осадочной, где собирается и хранится выпавший песок до его удаления. Наиболее широко применяются горизонтальные песколовки с прямоточным движением сточных вод и механическим удалением.
В горизонтальных песколовках можно выделить 65— 75% минеральных загрязнений, содержащихся в сточной воде. Осадочную часть песколовки определяют по количеству песка, которое можно задержать песколовкой в единицу времени. Если в песколовку поступают хозяйственно-бытовые сточные воды, в ней задерживается 0,02 л песка на 1 человека в сутки при влажности осадка 60% и объемном весе 1,5 г/м3. Если в канализацию сбрасывается дробленый мусор, в песколовке задерживается около 15% общего количества внесенного мусора (по сухому веществу).
Очищают песколовки различными способами. При малых расходах сточных вод, поступающих на станцию, очищать песколовки можно ручным насосом, который откачивает песок с водой из приямка в головной части песколовки,. При средних расходах сточных вод песок из песколовки удаляют гидроэлеватором. Если количество осадка достигает более 0,5 м3 в сутки, его удаляют механическим способом. Песколовки с круговым движением воды относятся к горизонтальным песколовкам, которые применяются при очистке малых количеств сточных вод. Они представляют собой круглый резервуар конической формы с периферийным лотком для протекания сточной воды. Твердые минеральные частицы выпадают через щель по оси лотка. Песок скапливается в конической части песколовки и его удаляют гидроэлеватором. В щелевых песколовках при движении сточной воды по дну канализационного канала перемещаются песок и другие тяжелые примеси.
При устройстве щелей поперек канала перемещающиеся по дну тяжелые частицы проваливаются з бункер под каналом, из которого удаляются на песковые площадки. Перед щелевой песколовкой должен быть прямолинейный участок коллектора длиной не менее 10 м, скорость течения над щелями — не более 0,8 м/сек; ширина каждой из трех щелей, расположенных одла за другой на расстоянии 0,5 диаметра, принимается равной 10—15 см. Длина каждой щели принимается в пределах 1/4 окружности или от 0,75 до 1 диаметра канала, что зависит от расчетного наполнения. Объем задерживаемого песка составляет 0,01 л на 1 человека в сутки.
При очистке малых количеств сточных вод щелевые песколовки можно располагать перед септиками и другими отстойниками непосредственно на коллекторах, подающих сточную воду в эти сооружения.
Вертикальные песколовки, применяемые при очистке малых количеств сточных вод, имеют прямоугольную форму с вертикальным (восходящим) движением сточной воды. Площадь живого сечения (отверстия) приточного канала должна быть такой, чтобы скорость в нем была не более 100 мм/сек.
Жироловки применяются при очистке малых количеств сточных вод, при отводе стоков от гаражей и других объектов, в сточных водах которых содержатся жиры.
Расчет жироловок производят по времени пребывания в них стоков, которое принимается равным от 5 до 30 мин. Отстойники применяются для осаждения нерастворенных и частично коллоидных, преимущественно органических загрязнений. Из сточной жидкости выделяются взвешенные вещества тонущие (оседающие) и плавающие.
Отстойники представляют собой резервуары, в которых из сточной воды во время ее медленного движения в горизонтальном или вертикальном направлениях под влиянием сил тяжести (разности удельного веса частиц взвеси и воды) выпадают оседающие или поднимаются наверх всплывающие вещества.
Отстойники применяют как сооружения для предварительной очистки сточных вод или как самостоятельные сооружения, если по местным санитарным условиям достаточно выделять из сточных вод только механические примеси.
В зависимости от назначения различают отстойники первичные и вторичные. Первичными называются отстойники, которые устанавливаются до сооружений биологической очистки сточных вод. Вторичные отстойники устанавливаются после сооружений биологической очистки. По направлению движения воды отстойники подразделяются на горизонтальные и вертикальные.
В горизонтальных отстойниках жидкость движется горизонтально — вдоль отстойника. К ним относятся радиальные и двухъярусные отстойники, а также септики. В малых очистных сооружениях применяются двухъярусные отстойники и двухъярусные септики.
Горизонтальные отстойники представляют собой резервуар, в плане прямоугольный, состоящий из нескольких отделений. Вода подводится в переднюю торцовую часть, проходит вдоль отстойника до противоположного конца и, осветленная, сливается в отводной канал.
Для малых очистных,станций хозяйственно-фекальных сточных вод расчет ведут по времени отстаивания t при максимальном притоке дмакс. Это время принимается от 0,5 до 1,5 ч в зависимости от способов последующей биологической очистки. Наибольшая скорость движения воды в отстойнике принимается в пределах 5—7 мм/сек (СНиП П-Г). При расчете горизонтальных отстойников определяются размеры его проточной (рабочей) и осадочной частей.
Первичные вертикальные отстойники представляют собой круглые, квадратные или многоугольные резервуары с конусным или пирамидальным днищем. При очистке малых количеств сточных вод применяются круглые отстойники. Сточную воду подводят к низу рабочей части отстойника по центральной трубе. Выйдя из трубы, сточная вода движется снизу вверх к сливным желобам и по ним поступает в отводной лоток. Во время движения сточной жидкости по отстойнику из нее выпадают взвеси, удельный вес которых больше удельного веса воды.
