Расчетная скорость восходящего потока воды

Количество осветлителей	3	4	5	6 и более
Расчетная скорость восходящего пото­ка в м/ч	4	4,5	4,8	5

После окончания промывки контактного осветлителя первые порции осветленной воды в течение 10 мин,(0,17 ч) сбрасываются в сток.

Таким образом, в контактных осветлителях по условиям их дей­ствия слой воды над загрузкой является осветленным. Чтобы пред­отвратить возможность его повторного загрязнения, зеркало во­ды в контактных осветлителях ограждается от коридора управле­ния остекленными перегородками высотой не менее 2,5 м. Нижний пояс перегородки на высоту 1—1,2 м должен быть глухим. Приме­нение контактных осветлителей рекомендуется при любой произво­дительности очистной станции для осветления воды, содержащей взвешенные вещества не более 150 мг/л и цветностью не выше 150°.

173

При этих условиях контактные осветлители могут достигать эф­фекта очистки воды, отвечающего требованиям ГОСТ 2784—54 на питьевую воду.

Применение контактных осветлителей позволяет сократить ка­питальные затраты на строительство и уменьшить расход коагу­лянта на 20—30%, что снижает эксплуатационные затраты.

Б. Расчет контактного осветлителя

Расчет входной камеры. Устройство входной камеры необходи­мо для того, чтобы исключить попадание в распределительную сис­тему и зернистую загрузку контактного осветлителя водорослей и крупной взвеси.

При расчетной производительности (полезной) контактных ос­ветлителей Q_сут=52000 м³/сутки объем входной камеры

                             

где t — продолжительность пребывания воды во входной камере, равная 2 мин.

Принимаем две входные камеры глубиной А=3 м и площадью каждая F_вх.к=W_вх.к:h=72:3=24 м²≈25 м² с размером в плане 5X5 м.

В камерах устанавливаются вертикальные сетки с отверстиями 2—4 мм.

При скорости прохода воды через сетки υ_c=0,25 м/сек (реко­мендуется 0,2—0,3 м/сек) рабочая площадь сеток будет

                              

Входная камера оборудуется устройствами для промывки сеток, спускной и переливной трубами.

Нижняя часть камеры имеет наклонные стенки под углом 50° к горизонту. Высота конической части камеры

                      

Полная высота камеры H=h+h_кан=3+3=6 м. Определение площади контактного осветлителя. Необходимая площадь контактных осветлителей определяется, как и площадь двухпоточных фильтров, по формуле (109).

При этом ш_сут=52 000 м³/сутки, или Q_час=2167 м³/ч; Т=24 ч; υ_р.н=5 м/ч (при количестве контактных осветлителей более шес­ти); ω=15 л/сек-м²; n=3; t₁=8 мин (0,133 ч); t₂=20 мин (0,33 ч); t₃=10мин (0,17 ч). Следовательно,

         

174

Количество контактных осветлителей на станции по формуле (78)

                                 

Площадь одного контактного осветлителя должна быть

                                   

Так как f_к.о>40 м², принимаем контактный осветлитель с центральным сборным каналом, разделяющим его на два отделе­ния; размер каждого отделения в плане принимаем 4X5,95 м. Таким образом, площадь отделения 23,8 м². Проверяем скорость восходящего потока воды при форсированном режиме эксплуата­ции:

                       

где N₁— количество контактных осветлителей, находящихся в ре­монте.

Таким образом, скорость при форсированном режиме не превы­шает допускаемую скорость движения воды, равную 6 м/ч.

Расчет трубчатой распределительной системы. Расход промыв­ной воды, приходящейся на один контактный осветлитель (одновре­менно промываются оба отделения), составит

                

При наличии двух отделений на каждый коллектор распреде­лительной системы контактного осветлителя приходится расход промывной воды q_кол=0,357 м³/сек=357 л/сек.

Принимая скорость движения воды при промывке не более 0,8—1,2 м/сек, находим диаметр коллектора каждого отделения d_кол=600 мм, отвечающий скорости движения воды υ_кол=1,2 м/сек.

Наружный диаметр стальной трубы по ГОСТ 10704—63 равен: D=630 мм. Длина одного ответвления каждого отделения кон­тактного ответлителя составит l_отв=(L—D):2=(5,95—0,63):2=2,66 м.

Так как шаг оси ответвлений должен быть е=0,25—0,35 м, то количество ответвлений в каждом отделении контактного осветли­теля будет: т=2(4 :0,3) =26 шт.

Расход промывной воды, приходящейся на одно ответвление, q_отв=q_кол:т=357:26=13,8 л/сек.

Допустимая скорость в трубопроводах распределительной систе­мы должна быть не более 1,8—2 м/сек. Следовательно, диаметр ответвления составит: d_отв=80 мм, что отвечает скорости движе­ния воды υ=1,95 м/сек.

Диаметр отверстий в ответвлениях принимаем d_о=10 мм=0,01 м (рекомендуется в пределах 10—12 мм), а отношение а площади всех отверстий распределительной системы к площади осветлителя принимается равным 0,2%.

175

Тогда количество отверстий на каждом ответвлении

                              

Расстояния между осями отверстий при размещении их в один ряд е_о=2660:23≈115мм (рекомендуются в пределах 80—120мм).

Расчет желобов для сбора и отвода промывной воды. При рас­ходе промывной воды на один контактный осветлитель q_np=0,714 м³/сек и количестве желобов п_ж=6 (по три на каждое от­деление) расход воды, приходящейся на один желоб, будет q_ж=0,714:6=0,119 м³/сек. Расстояние между осями желобов l_ж=5,95:3=1,98 м≈2 м.

Ширина желоба с треугольным основанием по формуле (86) при b=1,57+а и а=1,5

                                 

Высота желоба (полезная) h=1,255=0,58 м, а с учетом тол­щины стенки h_ж=0,58+0,08=0,66 м. Скорость движения воды в конце желоба 0,57 м/сек.

Проверяя полученные размеры по табл. 40, найдем ширину же­лоба B=0,45 м, конструктивную высоту h_ж=0,63 м, скорость дви­жения воды в конце желоба υ=0,6 м/сек.

Высота кромки желоба над поверхностью контактного освет­лителя по формуле (63)

                          

Расход воды на промывку контактного осветлителя по форму­ле (88)

               

Таким образом, в неблагоприятных условиях, когда продолжи­тельность рабочего цикла сокращается до 8 ч (предельно допусти­мый минимум 6 ч), расход воды на промывку контактных осветли­телей превышает 20% общего расхода.

Легко проверить, что даже при нормальном рабочем цикле (две промывки за сутки) расход промывной воды для контактных ос­ветлителей составляет 11%, тогда как для скорых фильтров в тех же условиях он не более 5,5—7,5%.

Расчет сборного канала. Промывная вода из желобов двух от­делений контактного осветлителя свободно изливается в централь­ный сборный канал, откуда отводится в сток.

Сечение центрального сборного канала прямоугольное, а шири­ну канала по условиям эксплуатации надо принять не менее b_кан=0,7 м.

При отводе промывной воды с контактного осветлителя сборный канал должен предотвращать создание подпора на выходе воды из желобов.

176

Поэтому расстояние от дна желоба до дна сборного канала дол­жно быть по формуле (90), не менее

                      

Скорость движения воды в конце сборного канала при разме­рах его поперечного сечения f_кан=1,02∙0,7=0,714 м² и q_пр=q_кан составит υ_кан=q_кан:f_кан=0,714:0,714=1 м/сек. т.е. больше ми­нимально допустимой скорости при форсированном режиме υ _кан=0,8 м/сек.

Расчет потерь напора при промывке контактного осветлителя и определение расчетного напора насосов для подачи промывной во­ды производится аналогично изложенному в § 26.

§ 32. Напорные фильтры а. Общие сведения

Напорные грубозернистые фильтры применяют при частичном осветлении воды, используемой для технических целей, при мутно­сти исходной воды до 300 мг/л.

Напорный фильтр представляет собой закрытый стальной ре­зервуар (вертикальный или горизонтальный), рассчитанный на внутреннее давление до 6 ати. В ряде случаев это позволяет пода­вать профильтрованную воду в разводящую сеть труб с достаточ­ным напором.

Продолжительность фильтроцикла в напорном фильтре обус­ловливается предельной потерей напора в фильтрующей загрузке и дренаже до 15 м вод. ст.

Вертикальные напорные фильтры выпускаются серийно нашей промышленностью шести типоразмеров диаметрами 1; 1;5; 2; 2,6; 3 и 3,4 м с высотой загрузки 1 м.

Характеристика загрузки, скорость фильтрования и интенсив­ность промывки напорных фильтров представлены в табл. 46.

Таблица 46

Данные о напорных фильтрах

 

 

 

Материал загрузки	Крупность зерен загрузки в мм	Коэффици­ент неодно­родности (макси­мум)	Скорость фильтро­вания в м/ч	Интенсивность про­мывки в л/сек∙м*
				водяной	воздуш­ной
Песок кварцевый	0,8-1,8	1,8	10—12	6-8	15—20
То же	1,5—2,5 0,8—1,8	2	13—15	6—8	18—25
Антрацит дробленый		1,8	10—12	6—8	13—15
То же	1,5—2.5	2	13—15	6—8	16—20
Примечание. Гравийные поддерживающие слои не устраиваются.

177

Таблица 47

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1137; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!