Вариант первый

Производительность осветлителя

[м³/ч],

где F_к.с. – площадь поперечного сечения зоны контактной среды, м²;

где F_ос. – соответственно площадь поперечного сечения осветлителя, м²;

где Д_ос. – диаметр осветлителя, м;

F_шу – площадь поперечного сечения шламоуплотнителя, м;

где Д_шу – 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;

ν_у – условная скорость свободного осаждения шлама, мм/с.

,

где П – прозрачность воды по кресту, см;

Принимают П = 300 см.

Усредненные значение α_с 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;

Н_n и F_n – другие зоны контактной среды, см.

При определении Н_с 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 α_κ рассчитывается

где D_k – доза коагулянта, мг·экв/дм³;

Э_к – эквивалент коагулятора для Fe(OH)₃ Э_к = 36;

ГДП^б.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 q_пол – 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;

Н_с – высота взвешенного слоя, м;

Н_э – 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 V_о следующими зависимостями:

[см/с],

[см/с],

где t – температура воды.

Величины V₁ и V_о 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 F_ш – площадь сечения шламоуплотнителя в зоне образования осадка (м²).