Расчет камеры хлопьеобразования зашламленного типа.
Камеры хлопьеобразования с взвешенным осадком (зашламленного типа) встраиваются в горизонтальные отстойники и применяются для вод средней мутности и мутных.
Число камер равно числу горизонтальных отстойников. Подача воды в камеру осуществляется в ее нижнюю часть, распределение воды по площади камеры – с помощью дырчатых коробов или труб. Для обеспечения движения потока в вертикальном направлении в камере устанавливаются струенаправляющие перегородки. Время пребывания воды в камере должно составлять не менее 20 мин.
Площадь одной камеры хлопьеобразования Fк, м2, определяется по формуле
Fк=q/(3,6 v N) (32)
где v – скорость восходящего потока: для мутных вод принимается 0,8…2,2 мм/с; 1,6мм/с
N – число камер хлопьеобразования, равное числу отстойников,3 шт
Ширина камеры принимается равной ширине отстойника (Вк =В= 6м).
Fк=1181,25 /(3.6*1,6*3)= 68,36м
Длина камеры Lк,м, определяется по формуле
Lк=Fк/Bк (33)
Lк = 68,36/6=11,4 м
Длина уточняется с учетом унифицированных железобетонных элементов, Lк = 12м.
Высота камеры Hк, м, принимается равной высоте отстойника (Но) с учетом потерь напора в камере(0,1 м)
Hк= Но+hп (34)
Hк= 4,15+0,1=4,25м
Время пребывания воды в камере t, мин
t = Hк*/(60 v) (35)
где Hк* - высота камеры без учета конструктивного превышения стен камеры над уровнем воды (Hк = 0,3…0,5)
t = 4/(60 *0,0016)=41 мин
Распределение воды в камере осуществляется с помощью дырчатых труб, расстояние между которыми принимается равным 2 м (расстояние от трубы до стенок камеры не более 1 м). Число труб определяется как Bк/2 =6/2 =3 трубы. Расход воды в трубе составит q/ (N nтр)= 1181,25 /3*3 = 131,25 м3/ч. Диаметр труб подбирается по расходу одной трубе и скорости движения воды, принимаемой равной 0,5…0,6 м/с.
Диаметр трубы при скорости движения воды в ней 0,52м/с составит 300 мм.
Отверстия в трубах диаметром не менее 25мм направлены вниз под углом 45 градусов. Общая площадь отверстий составляет 30…40% площади сечения распределительной трубы, диаметр отверстий принимается 25 мм.
Из камеры хлопьеобразования вода поступает в горизонтальный отстойник над затопленным водосливом, глубину погружения которого hк,м, определяют по формуле
hк = qк/(vвBк) (36)
где qк- расход воды в одной камере, 1181,25 /3=393,75 м3/ч
vв - скорость движения воды через водослив, принимается 0,1 м/ч
hк =393,75/0,1*6*3600 = 0,18м
За стенкой водослива закрепляют подвесную перегородку, которая должна быть погружена в воду на 1/4 высоты отстойника, то есть на 1,06 м. Скорость движения воды между стенкой и перегородкой не должна превышать 0,03 м/с.
Расчет скорых фильтров
Принимаются скорые однослойные фильтры с песчаной загрузкой с диаметром зерен фильтрующего материала 0,7 – 1,6 мм, высота фильтрующего слоя 1,5 м, скорость фильтрования при нормальном режиме 6 м/ч [3].
Фильтры рассчитываются на работу при нормальном и форсированном режимах. Общую площадь фильтрования Аф, м2, следует определять по формуле
(37)
где Q — полная производительность станции, м3/сут;
— продолжительность работы станции в течение суток, ч;
vk — расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч, принимаемая по таблице 8.1[5], 5 м/ч;
— число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации;
— скорость промывки, м/ч, принимаемая по таблице 8.1[5] , 55 м/ч;
— продолжительность промывки, ч, принимаемая по таблице 8.1[5], 0,1ч;
— время простоя фильтра в связи с промывкой, ч, принимаемое:
0,33 — для фильтров, промываемых водой;
Аф =28350 /(24 . 5 – 2 . 55 . 0,1 – 2 . 0,33 . 5) = 268,21 м2
Ориентировочно число фильтров N, шт, можно вычислить по формуле:
N = ½ * √F (38)
N = √268,21 /2 ≈ 9 шт
Площадь одного фильтра F1, м2, составит:
А1 = F/N (39)
А1 = 268,21 /9 = 29,8 м2
Площадь фильтра уточняется в соответствии с размерами типовых ячеек: 5*6 м.
Уточненное число фильтров составит 9 шт.
Скорость фильтрования при форсированном режиме Vф, м/с, составляет:
Vф = Vн * N , (40)
N – N1
где N1 – количество фильтров, находящихся в ремонте (принимается 1 шт).
Vф = 5 . 9 /(9-1) = 5,63 м/ч
Скорость фильтрования при форсированном режиме не превышает допустимого значения (6-7 м/ч).
Дренажная система фильтра состоит из коллектора и боковых ответвлений, расположенных по обеим сторонам коллектора. Диаметр коллектора рассчитывается по промывному расходу, qпром, л/с:
qпром = Vпр * А1 /3,6 (41)
qпром = 55 * 29,8/3,6 = 455,28 л/с
Скорость движения промывной воды должна находится в пределах 0,8 – 1,2 м/с. В соответствии с этим диаметр коллектора составит 800 мм.
Число ответвлений дренажа, nотв, при расстоянии между ними 250 – 300 мм, составит:
nотв = B1/0,3 (42)
nотв = 6/0,3= 20 шт
Расход воды в ответвлениях qIпром, л/с, составит:
qIпром = qпром / nотв (43)
qIпром =455,28 / 20 = 22,76 л/с
Скорость движения воды в ответвлениях 1,6 – 2 м/с, d = 150 мм. На ответвления предусматриваются отверстия d = 10 – 12 мм . Суммарная площадь отверстий на всех ответвлениях принимается равной 0,25% от площади фильтра. На одном ответвлении число отверстий составит: 956 / 20 = 48 шт.
Отверстия располагаются в два ряда в нижней части ответвлений в шахматном порядке.
Дренажную систему фильтра располагают в поддерживающих слоях.
Толщина нижнего самого крупнозернистого слоя с учетом расстояния от низа отверстий до дна фильтра 75 мм принимается равной 250 мм. Остальные три слоя с размерами фракций: 20 – 10; 10 – 5; 5 – 2 мм принимаются по 100 мм каждый. Общая толщина поддерживающего слоя равна
Нпод = 250 + 100 + 100 + 100 = 550 мм.
Слой воды над толщей фильтрующей загрузки должен бать не менее 2 м, конструктивное превышение стен фильтра над уровнем воды должно быть не менее 0,5 м.
Полная высота фильтра Нф, м, составит:
Нф = Нпод + Нз + Нв + hк (44)
Нф = 0,55 + 1,5 + 2 + 0,5 = 4,55 м
Для сбора и отведения промывной воды принимаются желоба полукруглого сечения.
Расстояние между желобами должно быть не более 2,2 м. Число желобов nж составит:
nж = 6 / 2,2 = 3 шт
Расход воды в желобе qж, л/с, составит:
qж = qпром / nж (45)
qж = 455,28 / 3 = 151,76 л/с = 0,15м3/с
Ширина желоба Вж, м, определяется по формуле:
Вж = К * 5√[q2ж / (1,57 + а)3] (46)
где а – отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его высоты, принимается 1.
К – коэффициент, принимаемый равным для полукруглых желобов равным 2.
Вж = 2 * 5√[0,152 / (1,57 + 1)3] = 0,52 м
Высота желоба равна его ширине- 0,52 м.
Высота кромки желоба над фильтрующей загрузкой hж , м, составит:
hж = H * е + 0,3 (47)
где е – относительное расширение фильтрующей загрузки,30 %.
hж = 1,5 * 30 + 0,3 = 0,75 м
Верх желобов принимается горизонтальным, а дно с уклоном в сторону сборного кармана, т.к. в карман поступает вода со всех желобов, т.е. со всего фильтра, то расход воды в кармане равен промывному расходу.
Расстояние от дна желоба до дна сборного канала, необходимое для исключения подпора воды в нем Нк, м, определяется по формуле:
Нк = 1,73 * 3√[q2кан / (g Вкан 2)] + 0,2 (48)
где qк – расход воды в канале, 0,55 м3/с;
Вкан – ширина канала, 0,7 м.
Нк = 1,73 * 3√[0,452 / (9,8 *0,72)] + 0,2 = 0,81 м
Промывка фильтра осуществляется с помощью специальных промывных насосов. Вода для промывки забирается из РЧВ. Для удаления воздуха из дренажной системы предусматривается воздушник в виде трубы d = 100 мм. Опорожнение фильтра осуществляется с помощью трубы d = 150 мм, присоединяемой к трубопроводу промывной воды. Для оборота промывных вод предусматривается резервуар-усреднитель, который рассчитывается на хранение объема воды от двух промывок. Рядом с резервуаром-усреднителем устраивается оборотная насосная станция, которая перекачивает воду в начало очистных сооружений. Осадок, выпавший в резервуарах, периодически откачивается на шламовые площадки.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|