
- •Севастопольский национальный университет ядерной энергии и промышленности
- •Пример расчета курсового проекта
- •Анализ исходных данных
- •Расчет сооружений реагентного хозяйства
- •2.1. Определение расчетной производительности станции водоподготовки
- •2.2. Определение доз реагентов
- •2.2.1. Определение дозы коагулянта
- •Определение дозы коагулянта
- •2.2.2. Применение флокулянтов
- •Определение дозы флокулянта
- •2.2.3. Определение дозы подщелачивающего реагента
- •2.2.4. Определение суточных расходов реагентов
- •Характеристики реагентов
- •2.3. Хранение, приготовление растворов и дозирование реагентов
- •2.3.1. Общие сведения
- •2.3.2. Отделение приготовления коагулянта
- •2.3.3. Отделение приготовления щелочных реагентов
- •2.3.4. Отделение приготовления флокулянтов
- •2.3.5. Расчет и подбор оборудования цеха реагентов
- •2.3.6. Приготовление извести
- •2.3.7. Приготовление флокулянта
- •2.3.7. Дозирование коагулянта в обрабатываемую воду
- •2.3.8. Подбор воздуходувов
- •Выбор основного оборудования
- •3.1. Смесители
- •3.2. Проектирование и расчет осветлителей Общие сведения
- •Вариант первый
- •Зависимость условной скорости свободного осаждения шлама от величины ακ
- •Вариант второй
- •Пример расчета производительности осветлителя
- •Порядок расчета
- •3.2. Камеры хлопьеобразования и отстойники
- •3.2.1. Вертикальные отстойники
- •3.3.Скорые фильтры
- •4. Обеззараживание воды
- •Оборот промывных вод от фильтров
- •Расчет коммуникационных трубопроводов и построение высотой схемы сооружений
- •Расчет коммуникационных трубопроводов
- •6. Построение высотной схемы сооружений
- •Генеральный план станции водоподготовки и благоустройство территории
- •Заключение
- •Приложение 1
- •Методы удаления из воды веществ 3 группы
Вариант первый
Производительность осветлителя
[м3/ч],
где Fк.с. – площадь поперечного сечения зоны контактной среды, м2;
где Fос. – соответственно площадь поперечного сечения осветлителя, м2;
где Дос. – диаметр осветлителя, м;
Fшу – площадь поперечного сечения шламоуплотнителя, м;
где Дшу – диаметр шламоуплотнителя, м;
ν0 – расчетная скорость восходящего движения воды на выходе из контактной зоны осветлителя, мм/с
где t – температура воды в интервале 1…30°С (допустимая по материалу, загружаемому в механические и ионообменные фильтры);
С0 – объемная концентрация шлама в зоне контактной среды осветлителя, мг/см3;
νу – условная скорость свободного осаждения шлама, мм/с.
,
где П – прозрачность воды по кресту, см;
Принимают П = 300 см.
Усредненные значение αс рекомендуется принимать в зависимости от диаметра осветлителя (табл. 7).
Таблица 7
Дос, м |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
αс, с |
1 |
0,88 |
0,88 |
0,85 |
0,82 |
0,8 |
0,78 |
Приведенная высота зоны контактной среды осветлителя рассчитывается по формуле
где Н1 – высота контактной среды в верхней ее зоне, имеющая площадь F1 (м2) поперечного сечения, см;
Нn и Fn – другие зоны контактной среды, см.
При определении Нс верхняя граница зоны контактной среды может быть принята в уровне верхней кромки верхнего шламоприемного окна, а также учитывается, что внизу осветлителя над водными соплами 0,5…0,7 м по высоте находится зона смещения воды и реагентов.
Величина ακ рассчитывается
где Dk – доза коагулянта, мг·экв/дм3;
Эк – эквивалент коагулятора для Fe(OH)3 Эк = 36;
ГДПб.в. – суммарное количество грубодисперсных примесей, поступающих в осветлитель и образующихся в нем.
Таблица 8
Зависимость условной скорости свободного осаждения шлама от величины ακ
ακ, % |
νу, мм/с |
ακ, % |
νу, мм/с |
3 |
2,25 |
50 |
1 |
5 |
2,15 |
60 |
0,9 |
10 |
1,95 |
70 |
0,85 |
20 |
1,75 |
80 |
0,80 |
30 |
1,45 |
90 |
0,75 |
40 |
1,2 |
100 |
0,70 |
Вариант второй
Суммарная площадь осветлителя вместе с шламоуплотнителем (м2) определяется по уравнению
Полная высота (м) и объем (м3) осветлителя находятся из зависимостей
где qпол – полезная производительность осветлителя;
m0 – количество взвешенных веществ, задерживаемое в осветлителе;
V1 – скорость свободного осаждения взвеси при данной температуре;
K0 – объемная концентрация суспензии во взвешенном слое (от 0 до 0,2);
γ0 – удельная объемная масса той же суспензии;
0,5 – высота нижней части осветлителя для ввода и распределения воды, м;
Нс – высота взвешенного слоя, м;
Нэ – высота защитной зоны, м.
Скорость свободного осаждения взвеси при данной температуре связана с условной скоростью свободного осаждения взвеси при температуре 20°С – V1 и скоростью стесненного осаждения взвеси Vо следующими зависимостями:
[см/с],
[см/с],
где t – температура воды.
Величины V1 и Vо зависят от условий мутности исходной воды (мг/л), определяемой из выражения
где Ц – цветность воды, град;
М – мутность воды, мг/л
10 – остаточная цветность воды, град. Зависимость эта приведена в таблице.
Высоту взвешенного слоя (м) находят по формуле
где П – прозрачность осветленной воды по кресту, см;
β – коэффициент, зависящий от температуры и равный 30 + 0,5t.
Высота защитной зоны (м) определяется по формулам
где D – диаметр осветлителя, м;
R – радиус отвода осветленной воды сборными желобами, равный половине расстояния между ними.
Таблица 9
Физико-химические параметры суспензии во взвешенном состоянии
mu, г/л |
ak, мг/л |
v0, г/мл |
a, см-1 |
υ, см/с |
0 |
0 |
0 |
0,080 |
0,190 |
0,10 |
30 |
0,060 |
0,060 |
0,202 |
0,25 |
50 |
0,025 |
0,040 |
0,210 |
0,50 |
70 |
0,045 |
0,032 |
0,220 |
1,00 |
105 |
0,068 |
0,024 |
0,225 |
1,50 |
125 |
0,078 |
0,022 |
– |
2,00 |
140 |
0,088 |
0,020 |
– |
2,5 |
150 |
0,096 |
0,017 |
– |
3,00 |
157 |
0,106 |
0,015 |
– |
3,50 |
163 |
0,114 |
0,013 |
– |
4,00 |
168 |
0,124 |
0,012 |
– |
4,50 |
174 |
0,132 |
0,010 |
– |
5,00 |
180 |
0,140 |
0,008 |
– |
При наличии в осветлителе дренажной решетки
где S – расстояние между осями отверстий решетки (м).
Количество воды, отводимой в шламоуплотнитель при принудительном отсосе,
Процент воды, теряемой на продувку шламоуплотнителя,
где V1 – плотность осадка после отстоя в течение Т часов определяется из зависимости
Величину коэффициента уплотнения осадка а находим из таблицы, а давление слоя осадка – по формуле
где Fш – площадь сечения шламоуплотнителя в зоне образования осадка (м2).