7. Осветлители со взвешенным осадком

1. Концентрация взвешенных веществ поступающих в осветлитель

, мг/л (7.1)

Кк - коэффициент, принимаемый для нефелинового коагулянта - 1,2

М – количество взвешенных веществ в исходной воде , мг/дм³

Ц – цветность, град

Ви- количество нерастворимых веществ, вводимых с известью, мг/л

Дк- доза коагулянта по безводному продукту г/м³

2. Площадь осветлителей

   1. Площадь зоны осветления

(7.2)

2. Площадь зоны отделения осадка (осодкоуплотнителя)

(7.3)

Где Vo- скорость восходящего потока над слоем взвешенного осадка в зоне осветлителя 0,7мм/с

К р.в- коэффициент распределения воды между зоной осветления и осадкоуплотнителем

α- коэффициент снижения скорости восходящего потока в осадконакопителе 0,9

3. Общая площадь осветлителей

F_осв=F_з.о+F_о.у=189+90=279 м² (7.4)

4. Размеры осветлителя

Так как площадь одного осветлителя в плане не должна превышать 100-150 м² принято 4 осветлителя. Принимаем один резервный СНиП п.6.89 [1]

Площадь каждого из двух коридоров осветлителя

(7.5)

Ширина рабочей камеры определяется в соответствии с п.6.79 СНиП[1] согласно которому расстояние между сборными желобами камеры не должно превышать 3 м.

При расстоянии между осями продольных стен камеры равном 3 м и толщине стен 0,2 м ширина рабочей камеры

(7.6)

Длина коридора

(7.7)

5. Площадь осадкоуплотнителя

(7.8)

6. Ширина осадкоуплотнителя выше окон для приема осадка

(7.9)

3. Расчет трубопроводов для распределения воды.

   1. Секундный расход воды на один трубопровод

(7.10)

2. Диаметр трубопровода при скорости 0,5 м/с п.6.82 СНиП[1]

(7.11)

Так как во второй половине дырчатого коллектора скорость становится менее 0,5 м/с , то для поддержания равномерного распределения воды по длине осветлителя, принят коллектор телескопической формы- с уменьшением диаметра к концу осветлителя сваренный из трех труб диаметрами 300-250-200мм равной длины 2,8м. Скорость движения воды в начале 250 мм участка при расходе 18 л/с равна 0,52м/с, i=0,00257, а в начале 200мм участка при расходе 9 л/с-0,46м/с , i=0,00291

3. Принимаем диаметр отверстия dотв=25мм п.6.71 СНиП[1]

Площадь одного отверстия

(7.12)

4. Площадь всех отверстий при скорости движения осадка 1,5-2 м/с

(7.13)

5. Количество отверстий

(7.14)

6. Расстояние между отверстиями

(7.15)

4. Расчет системы сбора осветленной воды.

   1. Расход воды на каждый желоб:

(7.16)

2. Ширина желоба :

(7.17)

3. Площадь поперечного сечения желоба

(7.18)

4. Глубина воды в желобе

(7.19)

5. При сборе воды затопленными отверстиями их располагают на 70-80 мм выше нижней кромки желоба, то есть высота желоба составит

, см (7.20)

,см (7.21)

6. Площадь отверстий в стенке желоба

(7.22)

где h= 0,05м- разность уровней воды в осветлителе и в желобе

μ=0,65- коэффициент расхода

При d=20мм =0,000314 м², количество отверстий в каждом желобе

(7.23)

7. Шаг отверстий

(7.24)

5. Осадкоприемные окна

   1. Расход воды, поступающий вместе с осадком в осадконакопитель

(7.25)

С каждой стороны в осадкоуплотнитель поступает расход воды с избыточным осадком

(7.26)

2. Площадь осадкоприемных окон с каждой стороны осадкоуплотнителя.

(7.27)

= 10мм/с скорость движения воды с осадком в окнах.

3. Высота окон принята 0,2м, тогда общая длина их с каждой стороны осадкоуплотнителя

(7.28)

С каждой стороны осадкоуплотнителя по горизонтали принимаем 7 окон для каждое длиной 4 : 7 = 0, 57 м. Шаг оси окон по горизонтали составит:

Расстояние между двумя соседними окнами при ширине окна 0,57 м составит

1,2-0,57 = 0,63 м.

Во избежание подсоса в осадкоуплотнитель осветленной воды, осадкоприемные окна перекрывают козырьками, отстоящими от вертикали на высоту окна и имеющих высоту большую на 0,3 высоты окна.

6. Потери воды при продувке

(7.29)

7. Дырчатые трубы для сбора и отвода воды

Сбор осветленной воды в осадкоуплотнителе осуществляется затопленными дырчатыми трубами, они же выполняют роль системы принудительного отвода осадка из зоны осветления в осадкоуплотнитель. Верхняя образующая сборных труб для отвода воды из осадкоуплотнителя расположена на 0,30 м ниже уровня воды в зоне осветления и не менее чем на 1,5 м выше верха осадкоприемных окон. Трубы две и они объединяются в одну - с установкой регулирующей задвижки на конце. Регулирующая задвижка располагается в общем канале осветлителей. Низ задвижки и уровень воды в канале имеют перепад не менее 0,4 м.

1. Расход воды через каждую сборную дырчатую трубу

(7.30)

2. Диаметр трубопровода при V=0,5 м/с п.6.82 СНиП[1]

(7.31)

3. Площадь отверстий при скорости входа в них 1,5 м/с

(7.32)

d=15мм =0,000177 м², количество отверстий (7.33)

4. Шаг отверстий

(7.34)

8. Определение высоты осветлителя

Полная высота осветлителя определится по формуле:

(7.35)

где Н_ф.о = 0,5 м - высота над дном осветлителя, где происходит начало формирования слоя взвешенного осадка, вследствие растекания потока в пирамидальной части;

Н_в.о = 2,5 м - высоты слоя взвешенного осадка;

Н_з.о = 2,5 м - высоты защитной зоны;

Н_доп = 0,1м - дополнительная высота, обусловленная накоплением воды при промывке одного фильтра;

Н_стр = 0,4 м строительной высоты

Рисунок 4. Размеры осветлителя

9. Продолжительность пребывания осадка в осадкоуплотнотеле

   1. Высота пирамидальной части

(7.36)

2. Высота зоны взвешенного осадка на вертикальном участке

(7.37)

Рисунок 5. Размеры осветлителя

3. Объем осадкоуплотнителя

(7.38)

4. Объем осадка накапливающегося в осадкоуплотнителе

(7.39)

Фактически объем осадкоуплотнителя полученный конструктивно достаточен для 21 часового накопления осадка.

10. Дырчатые трубы для удаления осадка из осадкоуплотнителя.

    1. Диаметр труб рассчитан из условия отведения накопившегося осадка в течение 15 минут (0,25 ч). При объеме осадкоуплотнителя W = 45,8 и его опорожнении за 15 минут через каждую осадкосборную трубу должен пропускаться расход:

(7.40)

2. Диаметр трубопровода при V= 1 м/с п.6.82 СНиП[1]

(7.41)

10.3 Площадь отверстий при скорости входа в них 1,5 м/с

(7.42)

d=20мм =0,000314 м²,количество отверстий

(7.43)

3. Шаг отверстий

(7.44)

Размеры общего канала (кармана) рассчитываются на пропуск всего расхода, приходящегося на осветлители, ширина канала должна быть не менее 0,7 м.

При скорости лотка V_лотка = 1 м/с, площадь живого сечения лотка составит:

, а высота слоя воды = 0,31м.

К каналу присоединяются два отвода (в начале и в конце), которые присоединяются к коллектору, подающему воду на фильтры.

Рисунок 6. Размеры осветлителя

Расчетная схема