9. Осветлитель со взвешенным осадком

Расчет коридорного осветлителя. Концентрация взвешенных веществ в воде, г/м³, поступающих в осветлитель,

С_в = М + К_к ·Д_к + 0,25 · Ц · В_и , (9.1)

где М – максимальная мутность воды в период паводка, количество взвешенных веществ в исходной воде, г/м³; К_к – коэффициент, принимаемый 0,5 для очищенного коагулянта и 1,2 для нефелинового коагулянта; Д_к – доза коагулянта (в период паводка) по безводному продукту, г/м³; Ц – цветность исходной воды, град; В_и – количество нерастворимых веществ, вводимых с известью (0,6۰Д_к) .

Конструкция осветлителя представлена на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Схема коридорного осветлителя:

1–водораспределительный коллектор; 2–зона взвешенного осадка; 3– за­щитная зона; 4–желоба для отвода осветленной воды; 5–осадкоприемные окна; 6–трубы для отвода осветленной воды из осадкоуплотнителя; 7–осадкоуплотнитель; 8–трубы для сброса осадка

Согласно СНиП 2.04.02-84, для площадей зон осветления и отделения осадка принимают наибольшую концентрацию, полученную при расчете для зимнего или летнего периода. Мутность воды после осветлителя 8…15 мг/л.

Площадь зоны осветления, м², находят по формуле

F_осв = (К_р.в·q) / (3,6·v_осв), (9.2)

где К_р.в. – коэффициент распределения воды между зоной осветления и осадкоуплотнителем (табл. 9.1); v_осв – скорость восходящего потока в зоне осветления, мм/с (табл.9.1); q – расход воды (м³/ч) поступающий в осветлитель.

Площадь, м², зоны отделения осадка

F_отд = (1 – К_р.в) q / 3,6·v_осв. (9.3)

О

35

бщую площадь осветлителя принимают по наибольшей сумме площадей: F_осв + F_отд , полученных при зимнем или летнем периоде работы.

Находят число осветлителей (n), учитывая что общая площадь одного осветлителя должна быть до 40 м². Общая площадь одного осветлителя состоит из площади двух коридоров осветления и площади расположенного между ними осадкоуплотнителя. При числе осветлителей менее шести предусматривают один резервный.

Площадь, м², каждого из двух коридоров осветления

F_к = F_осв / n · 2, (9.4)

где n – принятое число осветлителей.

Таблица 9.1

Скорость восходящего потока воды и коэффициент распределения

в зависимости от содержания в ней взвешенных веществ

Св, мг/л	vосв, мм/с		Кр.в.
	зимой	летом
50…100	0,5…0,6	0,7…0,8	0,7…0,8
100…400	0,6…0,8	0,8…1,0	0,8…0,7
400…1000	0,8…1,0	1,1…1,1	0,7…0,65
1000…1500	1,0…1,2	1,1…1,2	0,64…0,6

Площадь, м², осадкоуплотнителя

f_оу = F_отд / n. (9.5)

Ширину коридора осветления принимают в соответствии с размером балок b_кор = 2,6 м, тогда длина коридора l_к = f_к / 2,6.

Ширина, м, осадкоуплотнителя выше окон для приема осадка

B_оу = f_оу / l_k . (9.6)

Расчетный расход воды, м³/ч, через каждый водораспределительный коллектор, размещенный внизу коридора осветления,

q_кол = q / (n·2), (9.7)

где

q = Q_расч / 24.

Распределительная телескопическая труба в коридоре осветлителя состоит из двух – трех секций, уменьшающихся в диаметре. Диаметр каждой секции определяют по скорости и расходу. В 1-й секции расход равен q_кол, а для последующих – половине q_кол. Скорость входа воды в дырчатый коллектор должна составлять 0,5…0,6 м/с. По расходу q_кол и скорости входа воды вычисляют диаметр коллектора d_кол, а по скорости выхода воды из отверстий (v_о = 1,5…2 м/с) – суммарную площадь, м², всех отверстий коллектора:

F₀ = q_кол / v_о . (9.8)

Принимают диаметр отверстия 20 мм; тогда площадь одного отверстия f₀ = 3,14 см² , а число отверстий в каждом коллекторе

n₀ = F₀ / f₀ .

Отверстия размещают в два ряда по обеим сторонам коллектора в шахматном порядке снизу под углом 45 градусов к горизонту. Расстояние между осями отверстия в каждом ряду l = 2·1_k / n₀ рекомендуют принимать не более 0,5 м.

Сбор осветленной воды в осветлителях осуществляют при помощи желобов, размеры которых определяют по эмпирической формуле

90· , (9.9)

где  – половина ширины желоба, м; Q_жел – максимальный расход воды на один желоб, м³/с.

Высоту желоба в устье его принимают 2,5, а в начале (по ходу воды) – 1,5. При сборе воды затопленными отверстиями их следует располагать на расстоянии 70...80 мм ниже кромки желоба, т.е. приведенные выше значения высоты должны быть увеличены на 70...80 мм. Диаметр отверстий устанавливают 20...25 мм, а общую площадь их подсчитывают по скорости входа воды в отверстия, которая равна 0,7...0,8 м/с.

Водосбросные желоба с треугольными водосливами для сбора воды размещают в верхней части осветлителя вдоль боковых стенок коридоров зоны осветления (по два желоба на каждый коридор осветления).

Расход воды на каждый желоб, м³/ч:

q_ж = [К_р.в (q_ч / n)] / n_к·n_ж , (9.10)

где n_к – число коридоров, принимают 2; n_ж – число желобов, равное 2.

37

Полученный по формуле расход переводят в м³/с. Принимают: высоту желоба, расстояние между осями водосливов и угол между кромками водослива 60. Расчетная скорость движения воды в желобах v_ж = 0,5...0,6 м/с.

Для упрощения определения величины  составлена таблица 9.2.

Таблица 9.2