Качество воды (стр. 7 из 12)

с поддонным осадкоуплотнителем

где f_отб - суммарная площадь сечения труб в м² для отбора осадка в осадкоуплотнитель, определяемая в зависимости от расчётной скорости движения воды в трубах, равной v_отб.= 40 – 60 мм/сек по формуле

(3.3.5)

Объём зон накопления и уплотнения осадка в м³

(3.3.6)

где

М₀ - Максимальное содержание взвешенных веществ в мг/л в воде, поступающей в осветлители;

m - Расчётное содержание взвеси в осветлённой воде, пренимаемое равное 8 -12 мг/л;

t_y – время уплотнения осадка: t_y= 3 – 6 часов при М₀>400мг/л и

t_y=6 – 12 часов при М₀<400мг/л.

δ_СР – средняя концентрация взвешенных веществ в осадкоуплотнителе в мг/л.

Основные данные по расчётам по формулам (3.3.1), (3.3.3), (3.3.6) представлено в таблицах (3.3.1) и (3.3.2)

Таблица (3.3.1)

Расчётные скорости осветления и коэффициенты распределения

Мо в мг / л	vз.о в мм / сек		Кр
	зимой	летом
10 - 100	0,7 – 0,8	0,9 - 1	0,8 – 0,75
100 - 400	0,8 - 1	1 – 1,1	0,75 – 0,7
400 - 1000	1 – 1,1	1,1 – 1,2	0,7 – 0,65
1000 - 2500	1,1 – 1,2	1,1 – 1,2	0,65 – 0,6

Средние концентрации осадка в осадкоуплотнителях. Таблица 3.3.2

Мо в мг/л	Средняя концентрация ( δср ) в мг/л при tу в ч
	3	4	6	8	12
<100	6500	7500	8000	8500	9500
100 - 400	19000	21500	24000	25000	27000
400 - 1000	24000	25000	27000	29000	31000
> 1000	29000	31000	33000	35000	37000
Полная глубина осветлителей определяется по таблице. Таблица 3.3.3 Высотные размеры осветлителей.

Параметры	Величина	Примечание
Глубина зон осветления Нз.о	1,5 - 2	1. При назначении глубин зон меньшие значения следует относить к мутным водам ( Мо ≥ 400 мг/л)
взвешенного осадка Нз.вВысотные размеры:от плоскости отбора осадка до начала наклонных стенок У1	2 – 2,51,5 – 1,75	2. Глубиной Нз.в считается растояние от плоскости отбора осадка до плоскости, где скорость восходящего потока достигает 2 мм /сек

Основная формула для определения расчетных расходов осветлителя:

в м³/сут ( 3.3.7 )

где :

Т – время работы осветлителей в течение суток;

Т = 24 ч

t_пр – продолжительность в ч продувки одного осветлителя (включая время на подготовку продувки) ;

n – число продувок одного осветлителя в течение суток ;

К_n – коэффициент, определяющий степень снижения выдачи воды продуваемым осветлителем; расчетное значение К_n следует принимать равным единице. Это условие означает, что расчетный продувочный расход Q_пр будет равен расчетной подаче на осветлитель и при продувке уровень воды не станет ниже расчетного.

Расчетная продолжительность в часах самой продувки определяется по формуле.

( 3.3.8 )

где

К _пр – коэффициент разжижения осадка при его сбросе;

равен 1,2 ;

q_пр – продувочный расход в м³/ч ; при Rн = 1 Q_пр = Q₀ ( расчетной производительности осветлителя ).

Необходимая наименьшая глубина в зависимости от типа осветлителя приближенно может быть определена по формулам:

Н _мин = 1,9А > 0,6А + 3 м, (3.3.9 )

где

А – расчетный линейный параметр при определении глубины: ширина полосы зоны осветления, обслуживаемой одной распределительной трубой и двумя сборными трубами (или желобами ) или кольцевым желобом.

Наибольшее значение параметра А – диаметр, радиус или сторона осветлителя, ширина прямоугольной или кольцевой полосы – должно составить (из условия обеспечения равномерного отбора воды ) 3 – 3,5 м, а фактическая величина определяется в результате расчета размеров зоны осветления.

Если в соответствии с высотной схемой можно применить несколько типов, то решающим фактором в выборе одного из них будет величина потребной для их размещения площади, которую можно вписать в стандартную сетку размеров промышленных зданий. Окончательный выбор типа осветлителя в этом случае определяет наименьшее значение необходимой производственной площади.

Для предварительной ориентировки в выборе типа осветлителя может быть использована таблица, в которой приведены приближенные размеры осветлителей в зависимости от общей производительности установки ( в расчетах были приняты : v_з.о = 1 мм / сек ; Кр = 0,8 ; М_о = 500 мг / л ; t_у = 4 ч ;

Таблица 3.3.4

Вспомогательная таблица к выбору типа осветлителя

Qо в м3 / сутки	Основные показатели	Тип осветлителя
		круглый тип IV	прямоугольный тип V
		с центральным осадкоуплотнителем
2000	N∙F1Aили A∙ВН мин	3∙81 ∙3,23,6	3∙81 ∙3; С = 0,63,6
5000	N∙ F1Aили A∙ВН мин	3∙ 201,25∙53,75	3∙ 202∙ 5; С = 14,2
10000	N∙ F1А или А∙ВН мин	4 ∙301,6 ∙ 6,24	4 302 ∙6 ; С = 1,24,2

где : N – число осветлителей

F₁ – площадь одного осветлителя

А – расчетный линейный параметр

В – длина или диаметр осветлителя

С – ширина по верху зоны отделения осадка

3.4 Расчет осветлителей для проектируемой станции водоочистки

Предположим, что проектируемые осветлители должны выдавать осветленную воду с m= 10 мг / л на группу фильтров, работающих в режиме, который допускает изменение скорости фильтрования при отключении одного из фильтров на промывку или ремонт. Расчетная подача воды на фильтры Q_о = 12 000 м³ / сутки (летний период ). Зимний расход на объекте водопотребления Q_з = 10 000 м³ / сутки.

Расчетные показатели, характеризующие качества исходной воды для летнего периода: М = 300 мг / л, Ц = 40 град; для зимнего периода: сернокислого неочищенного алюминия – 60 мг / л в расчете на безводный продукт; извести – 45 мг / л в расчете на СаО.

В соответствии с высотной схемой полная глубина осветлителей не должна превышать 4,5 м. Размеры помещения, в котором разместятся осветлители вместе с фильтрами, должны быть не более 24 60 м. Число фильтров – 7, их ширина ( в осях ) – 5,5 м , общая длина – 34 м.

Расчетные расходы. Прикидочные расчеты по формулам 3.3.1 и 3.3.2 при расчетных значениях v_з.о = 1 мм / сек, Kр = 0,75, v_з.о = 0,8 мм / сек, Кр = 0,8, принятых по таблице 3.3.1 позволили установить, что для расчета зон осветления исходным должен быть зимний расход, который с учетом собственных потребностей фильтров в этот период, оцениваемых в 5%, равен Q_ф’ = 10000 м³ / сутки.

Исходным расходом для расчета осадкоуплотнителя и всех элементов осветлителя является наибольший (летний ) расход Q_ф = 10 500 м³ / сутки.

Расчетные расходы ( пока приближенно ) определяют по формулам 3.3.7 при t_пр = 0,3 ч и n = 4 ( с последующей проверкой при полученном на основании дальнейших расчетов t_пр ).

Расчетный расход для зон осветления

Расчетный расход для осадкоуплотнителей

Q₀^ЗУ= 1,05 ∙12000=12600 м³/сутки

Определим далее: число, тип и основные размеры осветителей. Из таблицы 3.3.4 (справочник : Проектирование водопроводных очистных сооружений. Автор Н.Б Серебряков, М : стройиздат 1984 г ) следует что при расчетном расходе около 10 000 м³ / сут и при использовании осветлителей с поддоными осадкоуплотнителями необходимая глубина осветлителей составит около 8 м при допустимой по высотной схеме не более 4,5. Поэтому на станции должны быть применены осветлители с центральным осадкоуплотнителем типа (рис. 3.3.1 – 3.3.2).

Общая площадь зон осветления определяется по формулам 3.3.1 и 3.3.2 при значениях Кр и v_з.о , принимаемых по таблице 3.3.1 для содержания взвеси до 100 мг /л в зимний период : v_з.о = 0,8 мм / сек, Кр = 0,75.

F_з.о =

= 114 м³

Общая площадь зон отделения осадка по расходу Q_о^з.у = 10590 м³ / сутки определяется по формуле при значениях v_з.о = 1 мм / сек, Кр = 0,7 , принимаемых для М_о = 100 – 400 мг / л .

Полная площадь F = 114 + 50 = 164 м²

Число осветлителей должно быть не менее четырёх.

Тогда площадь одного осветлителя

F₁ = 164 / 4 = 40 м²

При F₁ = 40м² основные размеры равны : диаметр осветлителя 8 м, центрального осадкоуплотнителя D_з.отд = 5м, А = 1,5м, Нмин = 3,9м. При однорядном расположении осветлителей параллельно фильтрам необходимая длина зала для их размещения не будет превышать 60м, а требуемый стандартный пролет здания – 24 м;

Необходимая длина зала для размещения осветлителей и фильтров может быть ограничена стандартной величиной 54 или 60м.

Из сравнения ясно определилась техническая возможность и экономическая целесообразность применения на станции осветлителей V типа.

Высотные размеры осветлителя в м принимаются по рекомендациям СниП, изложенными выше :