- •«Очистка природных вод»
- •Аннотация
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Определение полной производительности очистных сооружений
- •2. Выбор технологической схемы водоподготовки
- •3. Расчет высотной схемы очистных сооружений
- •4. Расчет реагентного хозяйства
- •4.1. Определение расчетных доз реагентов
- •4.2. Расчет растворных и расходных баков
- •4.3. Подбор насосов-дозаторов
- •4.4. Расчёт воздуходувок и воздуховодов
- •5. Расчет основных сооружений станций водоподготовки
- •5.1. Расчёт сооружений микрофильтров
- •5.1. Расчет смесителей
- •5.2. Расчет осветлителя со слоем взвешенного осадка
- •Расчет водосборных желобов для сбора воды
- •Расчет осадкоприемных окон
- •Расчет дырчатых труб для сбора и отвода воды из зоны отделения осадка
- •Определение продолжительности пребывания осадка в осадкоуплотнителе
- •5.3 Расчет скорых фильтров
- •Расчёт распределительной системы фильтра
- •Расчёт устройств для сбора и отвода воды при промывке
- •Расчёт сборного канала
- •Определение потерь напора при промывке фильтра
- •Подбор насосов для промывки фильтров
- •5.4. Расчёт хлораторной установки
- •5.5. Расчёт резервуаров чистой воды
- •6. Гидравлический расчёт трубопровода
- •Заключение
- •Библиографический список
Расчет осадкоприемных окон
Площадь осадкоприемных окон определяют по общему расходу воды, который поступает вместе с избыточным осадком в осадкоуплотнитель:
qок=(1-К)∙qрасч=(1-0,7)∙396=118,8 м3/ч=0,033 м3/с
Площадь осадкоприемных окон с каждой стороны осадкоуплотнителя составит:
fок = ,
где Vок - скорость движения воды с осадком в окнах, равная 10..15 мм/c.
fок = = 1,1 м2
Получаем fок равную 1,1 м2.
Принимаем высоту окон равную 0,2 м, тогда общая длина их с каждой стороны осадкоуплотнителя составит:
lок = = = 5,5 м.
Исходя из конструктивных соображений, принимаем 9 окон вдоль одной из сторон осадкоуплотнителя. Получается, что ширина одного окна будет равна 0,6 м. Расстояние в свою очередь между окнами будет равно ≈ 1,1 м.
Расчет дырчатых труб для сбора и отвода воды из зоны отделения осадка
где qос – потеря воды при продувке, определяемая по формуле:
qос = ,
где n – число осветлителей;
– количество воды, теряемой при сбросе осадка из осадкоуплотнителя (при продувке осветлителя), определяется по формуле:
= ,
где Св – максимальная концентрация взвешенных веществ, мг/л;
m – количество взвешенных веществ в воде, выходящей после обработки в осветлителе, равное 8..12 мг/л;
δср – средняя концентрация взвешенных веществ в осадкоуплотнителе в зависимости от времени уплотнения;
Кр – коэффициент разбавления осадка при его удалении, равный 1,5.
= = 1,44 %
qос = = 5,7 м3/ч
qсб = = 56,55 м3/ч
Скорость движения воды в водосборной трубе должна быть не более 0,5 м/c, следовательно, принимаем диаметр пластмассовой сборной трубы, равный 250 мм.
Диаметр отверстий dо принимается равным 20 мм. Площадь отверстий при скорости входа Vо в них равной не менее 1,5 м/c составит:
∑fо = = 0,01 м2
Необходимое количество отверстий определяется по формуле:
no = = =31,8 ≈ 32 отверстия
Шаг отверстий определяется по формуле:
lо= ==0,51 м
Фактическая скорость входа воды в отверстия определяется по формуле:
1,5м/с ≤ Vотв = = =6,4 м/c
Полная высота осветлителя находится по формуле:
H=Носв+Нз.в.о+Ндоп
Носв = ,
где bкор - ширина коридора осветлителя;
bж - ширина одного желоба;
α – угол, образуемый прямыми, проведенными от оси водораспределительного коллектора к верхним точкам кромок водосборных желобов, принимается не более 30о.
Носв = = 5,24 м
Высота пирамидальной части осветлителя определяется по формуле:
hпир = ,
где а – ширина коридора по низу, принимаемая обычно, равная 0,4 м;
α1 – угол наклона стенок коридора (в пределах 60о..70о).
hпир = = 1,57 м
Высота защитной зоны над слоем взвешенного осадка принимается в пределах 1,5..2 м.
Высота зоны взвешенного осадка выше перехода наклонных стенок осветлителя в вертикальные определяется по формуле:
1,5 ≤ hверт = Носв-hзащ-hпир = 5,24-2-1,57=1,67 м
Высота зоны взвешанного осадка должна быть в пределах 2..2,5 м и определяется по формуле:
hз.в.о = hверт + =1,67 += 2,455 м
Определение продолжительности пребывания осадка в осадкоуплотнителе
Объем осадкоуплотнителя определяется по формуле:
W =lкор(bо.у.∙hверт +2∙
W =16,44∙(2,48∙1,73+2∙ = 102,42 м3
Количество осадка, поступающего в осадкоуплотнитель, составит
Qос = Св∙Qрасч,
где Qрасч – производительность одного осветлителя.
Qос = 317,5∙396=125730 г/час
Среднюю концентрацию осадка δср принимаем 32000мг/л.
Продолжительность пребывания осадка в осадкоуплотнителе определяется по формуле:
Т = = = 26,06 ч
Дырчатые трубы для удаления осадка из осадкоуплотнителя размещаются по продольной оси дна в том месте, где сходятся наклонные стенки осадкоуплотнителя.
Диаметр труб рассчитывается из условия отведения накопившегося осадка в течение не более 15..20 мин при скорости движения осадка в трубе Vо не менее 1 м/с и скорости в отверстиях не более 3 м/с и должен быть не менее 150 мм.
Расход осадка на каждую трубу определяется по формуле:
Qос = ,
где t=15..20 мин.
Qос = = 170,7 м3/ч
Принимаем пластмассовую трубу диаметром трубы 250 мм(V=1,43 м/с).
Площадь всех отверстий:
∑fо = = 0,0158 м2
Диаметр отверстий принимается равным не менее 20 мм, тогда количество отверстий равно:
no = = ≈ 50 отверстий
Шаг отверстий определяется по формуле:
0,5 > lo = = =0,32 м
Потери напора в отверстиях распределительных труб определяются по формуле:
h1=ξ ,
где ξ – коэффициент сопротивления, определяемые по следующей формуле:
ξ = + 1 = + 1 = 5,48
где Кn – коэффициент перфорации – отношение суммарной площади отверстий или щелей к площади поперечного сечения прямолинейной трубы или коллектора или к площади живого сечения в конце сборного желоба, 0,15<Кn<0,2.
h1=5,48 = 0,27 м
Потери напора по длине h2 в трубах, подводящих воду в осветлитель, равны 0,2 м.
Потери напора во взвешенном слое, исходя из потерь 1..2 см на 1 м взвешенного слоя осадка определяются по формуле:
h3=1..2∙hз.в.о.= 0,024 м
Потери напора в отверстиях водосборных лотков определяется по формуле:
h4=ξ =0,27 м
Суммарные потери напоры в осветлителе равны:
∑h=h1+h2+h3+h4=0,78м