Водоснабжение города и промышленных предприятий (стр. 8 из 26)
Высота прямоугольной части желоба: hпр = 0,75*B = 0,75*0,65=0,49 м
Полезная высота желоба: h = 1.25*B = 1.25*0,65 = 0,81 м
Конструктивная высота желоба ( с учетом толщины стенки) :
hк = h + 0.08 = 0,81 + 0,08 = 0,89 м. Скорость движения воды в желобе v = 0,61 м/сек.
Высота кромки желоба над поверхностью фильтрующей загрузки при Н=1,5м и относительном расширении фильтрующей загрузки е = 30% по формуле:
Расход воды на промывку фильтра:
где Тр – продолжительность работы фильтра между двумя промывками, равная
Тр = Т0 – (t1+t2+t3) = 12-(0.1+0.33+0.17) = 11.4 ч
где Т0 – продолжительность рабочего фильтроцикла, 8 –12 ч;
t3 – продолжительность сброса первого фильтрата в сток;
w – интенсивность промывки;
N – количество фильтров, 10 шт;
5.5.7. Расчет сборного канала
Загрязненная промывная вода из желобов скорого фильтра свободно изливается в сборный канал, откуда отводится в сток.
Поскольку фильтр имеет площадь f = 33м2 ‹ 40 м2, он устроен с боковым сборным каналом, непосредственно примыкающим к стенке фильтра. При отводе промывной воды с фильтра сборный канал должен предотвращать создание подпора на выходе воды из желобов.
Поэтому расстояние от дна желоба до дна бокового сборного канала должно быть не менее:
где qкан – расход воды в канале , 0,495 м3/сек;
bкан – минимальная допустимая ширина канала, согласно [1,П.6.112] принимается 0,7 м;
Скорость движения воды в конце сборного канала при размерах поперечного сечения fкан = 0,7*0,7=0,49 м2, составит vкан = qкан / fкан = 0,495/0,49=0,8 м/сек, что примерно отвечает рекомендуемой минимальной скорости, v = 0.8 м/сек.
5.5.8.. Определение потерь напора при промывке фильтра
Напор, под которым подается вода для промывки фильтра, должна быть не менее:
где Нг – геометрическая высота подъема воды;
Нг = 4,5+0,7+1,1=6,3 м
где 1,5- высота загрузки;
0,7 – высота над поверхностью загрузки;
∑h – сумма потерь напора при промывки фильтра;
где hр.с – потери напора в отверстиях труб распределительной системы фильтра;
где а– отношение суммы площадей всех отверстий распределительной системы к площади сечения коллектора, 0,25;
vкол – скорость движения воды в коллекторе в м/сек;
vр.т – то же, в распределительных трубах в м/сек;
hф – потери напора в фильтрующем слое, 1м;
hп.с – потери напора в гравийных поддерживающих слоях;
hп.т – потери напора в трубопроводе;
hп.т = i*l =100*0,00649=0,65 м
при q = 435 л/сек, d = 600 мм и v = 1,77 м/сек гидравлический уклон i = 0,00649, общая длина трубопровода 100 м
hо.с – потери напора на образование скорости во всасывающем и напорном трубопроводах, 0,4 м;
hм.с – потери напора на местные сопротивления, 0,6 м;
5.5.9.Подбор насосов для промывки фильтра
Для подачи промывной воды в качестве 495 л/сек принято два одновременно действующих центробежных насоса марки 12НД с производительностью 720 м3/ч (200 л/с) каждый с напором 21 м, при скорости вращения n=960 об/мин. Мощность на валу насоса 48 кВт, мощность эл. двигателя 55 кВт, КПД насоса 0,87.
Кроме двух рабочих насосов принят один резервный агрегат.
5.5.10. Расчет отделения хлораторной
Для интесификации хода коагулянта и обесцвечивания, а также для улучшения санитарного состояния сооружений рукомендуется проводить хлорирование воды.
Доза первичного хлорирования Дх1 = 4 мг/л;
Доза вторичного хлорирования Дх2 = 1 мг/л;
Определим суточный расход хлора: расход хлора для предварительного хлорирования воды при Дх1 = 4 мг/л равен:
расход хлора для предварительного хлорирования воды при Дх2 = 1 мг/л;
равен:
Общий расход хлора равен 8,4+2=10,4 кг/ч, или 250 кг/сут
Помещение хлораторной разделено глухой стенкой на две части (хлора торная и аппаратная) с самостоятельными запасными выходами наружу из каждой
В хлораторной устанавливают три вакуумных хлоратора ЛОНИИ-100 производительностью до 10 кг/ч с газовым измерителем. Два хлоратора являются рабочими, а один служит резервным.
В аппаратной кроме хлораторов устанавливаются три промежуточных хлорных баллона. Они требуются в больших установках для задержания загрязнений перед поступлением хлорного газа в хлоратор из расходных хлорных баллонов.
Число расходных хлорных баллонов:
nбак=Qхл/Sбак=10,4/0,5=21 шт.
где Sбак=0,5 – 0,7 кг/ч - съем хлора с одного баллона без искусственного подогрева при температуре воздуха в помещении 180С.
Для уменьшения количества расходных баллонов в хлораторной устанавливаются стальные бочки – испарители диаметром D=0,746 м и длиной L =1,6 м. Такая бочка имеет емкость 500 л и вмещает до 625 кг хлора. Съем хлора с 1 м2 боковой поверхности бочек составляет Sхл=3 кг/ч. Боковая поверхность бочки при принятых выше размерах составит 3,65 м2.
Таким образом, съем хлора с одной бочки будет
qб=Fб*Sхл=3.65*3=10.95 кг/ч
Для обеспечения подачи хлора в количестве 15,83 кг/ч нужно иметь 10,4/10,95=1 бочки испарителя. Чтобы пополнить расход хлора из бочки, его переливают из стандартных баллонов емкостью 55 л, создавая разрежение в бочках путем отсоса хлор газа эжектором. Это мероприятие позволяет увеличить съем хлора до 5 кг/ч с одного баллона и, следовательно, сократить количество одновременно действующих расходных баллонов до 10,5/5
2 штВсего за сутки потребуется баллонов с жидким хлором:
250/55=5 баллона
где: 55 л – объем одного баллона
В помещении хлораторной предусматриваются резервные баллоны в количестве 50% суточной потребности т.е. 2 баллона.
Основной запас хлора хранится вне очистной станции, на расходных складах, рассчитанных на месячную потребность в хлоре.
n=250*30/55=136 баллонов
Доставка баллонов с расходного склада на очистную станцию производится автомашиной.
Вентиляцию хлораторной и склада предусматриваем общеобменную с 12 – ти кратным обменом воздуха в час.
Загрязненный воздух отсасывается из нижней зоны через подпольные каналы с решетками и выбрасывается в атмосферу через шахту, возвышающуюся на 5 м над крышей здания.
5.5.11. Расчет сооружений повторного использования воды.
Принято повторное использование промывной воды фильтров с кратковременным отстаиванием ее в аккумулирующих емкостях, предназначенных для приема залповых сбросов.
На одну промывку фильтра расход воды составляет:
q=F*ω*60*t1=33*15*60*7=208м3
где, t1 – продолжительность промывки, 7 мин;
Следовательно приняты две аккумулирующие емкости по 210 м3 каждая.
Полагая, что повторно используется 80% промывной воды, а 20% воды сбрасывается с осадком в сток, определяем параметры насосной установки:
а) насос для перекачки осветленной воды на очистные сооружения:
где t – продолжительность перекачки, 30 мин=0,5ч [12, табл.43];
б) насос для перекачки шламовой воды из резервуара в канализацию:
где t – продолжительность перекачки, 15 мин=0,25ч [12, табл.43];
Для выполнения обеих операций принимаем четыре обнотипных насоса ( три рабочих и один резервный) марки 12Д-19-60 производительностью по 150 л/с, напором 15 м, скоростью вращения 1450 об/мин и КПД 0,8.
9.5.12. Песковое хозяйство.
Кварцевый песок, используемый в качестве загрузки фильтра, должен быть очищен от примесей и иметь определенный гранулометрический состав.
В установках пескового хозяйства предусматривается подготовка карьерного песка для первоначальной загрузки фильтров, так и для ежегодной его догрузки в размере 10% общего объема песчаного фильтрующего материала.
Объем песка,загружаемого в фильтры перед пуском станции из восьми фильтров площадью по 33 м2 каждый и высотой фильтрующего слоя 1,2 м составит:
Wn=8*1.2*33=290 м3
Готовая потребность в дополнительном песке (10%-ная догрузка):
Wд=290*0,1=29,0 м3
Принимаем, что в карьерном сырье содержит 55% песка, пригодного для загрузки фильтра.
Тогда потребность в карьерном сырье перед пуском станции будет:
а годовая потребность в песке для его дозагрузки в фильтры:
Песковая площадка принята асфальтированная с размером в плане 26Х20 м.
Глава 6. Водопроводная сеть и водоводы
6.1. Общие сведения
Трассировка водопроводной сети обусловлена выполнением следующих основных правил:
1. Водопроводная сеть должна равномерно охватывать всех потребителей воды.