3.4.4 Выбор вида и определение дозы хлорсодержащего реагента

Исходя из доступности, стоимости и надежности принимаем обеззараживание воды хлором. Хлор жидкий, ГОСТ 6718-68, плотность 1,41 г/м³, транспортируется в баллонах.

Доза хлора для предварительного хлорирования принята 5 мг/л п.6.18 [1]. Доза хлора для обеззараживания воды после фильтрования принята 2,5 мг/л п.6.148 [1].

Суммарная доза хлора – 7,5 мг/л.

3.5. Расчет и конструирование основных сооружений станции

3.5.1. Скорые фильтры

Расчет фильтров выполнен по СНиП 2.04.02-84. Скорые фильтры являются сооружениями тонкой очистки воды. Проектом предусмотрены открытые скорые фильтры. Корпус выполнен из железобетона. Фильтры однослойные. В качестве фильтрующей разгрузки фильтров принят кварцевый песок с наименьшим диаметром зерен 0,8мм, наибольшим диаметром зерен.

Поперечное сечение распределительной перфорированной трубы

Рис.3 Скорый фильтр с боковым карманом.

3 .5.1.1. Определение площади фильтров

Общая площадь фильтров F_ф, м², определена по формуле

Fф = ,

(7)

где Q- полезная производительность станции, м³/сут;

Т_ст – продолжительность работы станции часов в сутки;

V_н – расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч;

n_пр – число промывок фильтра в сутки при нормальном режиме работы;

q_пр – удельный расход воды на одну промывку фильтра, м³/м²;

τ_пр – время простоя фильтра в связи с промывкой.

Принимаем: Т_ст = 24 часа, V_н = 8,0 м/ч табл.21 [1], n_пр =2 промывки, τ_пр = 0,33ч п.6.98 [1].

Удельный расход воды на одну промывку q_уд, м³/м² определяется по формуле

qуд, = ,

(8)

где W – интенсивность промывки л·с/м²;

t₁ – время промывки фильтра, мин.

Для кварцевого песка с диаметром зерен от 0,8 до 2,0мм (d_экв=1 1,2мм) W=16л·с/м², t₁ = 6 мин = 0,1 часа табл.23 [1].

qуд, = = 5,76 м3/м2

Fф = = 74,2 м2

Количество скорых фильтров N_ф, шт. определяется по формуле

Nф = 0,5 ,	(9)
Nф = 0,5 = 4,3 = 5

П лощадь одного фильтра f_ф = =14,84м²

К расчету принимаем скорый фильтр с боковым карманом. Размеры фильтра определены в соответствии с требованиями [1]. Длина желобов в фильтре принята 4,2 м. Ширина фильтра 3,6м. Расстояние от боковых стенок фильтра до осей желобов принято 0,9 м, расстояние между осями желобов 1,8м п.6.111 [1], число желобов равно двум, расстояние между осями желобов равно 1,8 м. Схема фильтра дана на рисунке 3

Производим проверку скорости фильтрования при нормальном режиме V_фак.н.и при форсированном режиме V_ф.

Фактическая площадь сооружения f_фак = 4,2 х 3,6= 15,12 м², F_фак = 75,6 м²

Vфак.н. = ,	(10)
Vфак.н. = = 7,86м

Допустимая скорость фильтрования V_н = 8 м/ч п.6.102 [1].

Погрешность скорости фильтрации с расчетной не превышает допустимых пределов 5% (1,75%). [2]

Скорость при форсированном режиме фильтрации, V_ф м/ч при одном отключенном на ремонт фильтре– N₁

Vф = ,	(11)
Vф = = 9,82 м

Допустимые значения V_ф = 10 м/ч п.6.102 [1].

3.5.1.2. Конструкция дренажно-распределительной системы скорого фильтра

В проекте принята дренажно-распределительная система большого сопротивления в виде стальных труб с отверстиями 10 мм. Отверстия располагаются в два ряда, в шахматном порядке в нижней части трубы под углом 45⁰ к ее вертикальной оси. Перфорированные трубы под углом 90⁰ к центральной распределительной трубе. Для удаления воздуха из центральной распределительной трубы (коллектора) предусматривается воздушный стояк

д иаметром 75мм, один стояк на один фильтр.

Определение диаметров труб и отверстий дренажно-распределительной системы

Диаметры труб и отверстий дренажно-распределительной системы определяют по расходу промывной воды, Q_пр, л/с

Qпр = fф W,	(12)
Qпр = 15,12∙ 16 = 242 л/с

Допустимая скорость движения воды в начале коллектора V_кол=0,8÷1,2м/с п.6.106[1]. Диаметр коллектора 600 мм, скорость воды в коллекторе V_кол = = 0,86 м/с.

Количество дренажных труб, n

n = ,

(13)

где m – шаг дренажных труб, m=0,3 п.6.105 [1].

n = = 28

Промывной расход по одной трубе, q_пр, л/с

qпр = = 8,64 л/с

Допустимая скорость движения воды в начале ответвления

V_отв = 1,6÷2,0м/с п.6.106 [1]. Диаметр ответвления d_отв = 80 мм

Vотв = = 1,7 м/с

В нижней части труб под углом 45⁰ к вертикальной оси расположены отверстия в два ряда в шахматном порядке, диаметр отверстий 12мм п.6.105[1].

П лощадь всех отверстий принята равной 0,25% от площади фильтра,

Σf_отв = = 0,0378 м², площадь одного отверстия

f_отв = 0,785·d²_отв= = 0,785·0,01² = 0,000785 м², количество отверстий в дренаже фильтра n= =482шт. Количество отверстий на одном ответвлении n₁= =17 отв. Длина одного ответвления l_отв = 1,4 м. на одну сторону ответвления приходится 9 и 8 отверстий. Шаг отверстий z= = 0,156, что соответствует п.6.105 [1].