6569
.pdf21
H r |
= |
|
ωs |
= |
|
|
4,46 |
|
= 1,72 |
м; |
|||
|
|
1,5 |
|||||||||||
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|||||||
Bs = 1,5×1,72 = 2,59 м. |
|
||||||||||||
H s |
= |
H r |
= |
1,72 |
= 0,86 м |
|
|||||||
|
|
|
|||||||||||
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3.3.4. Длина песколовки
Ls = 1000 × K s × H s ×vs , м u0
где: Ks – коэффициент, принимаемый по табл. 27 [1];
Hs – расчетная глубина песколовки, равная половине общей глубины, м
uo – гидравлическая крупность песка, принимаемая в зависимости от диаметра задерживаемых частиц песка, мм/с (табл. 28 [1]).
Принимаем uo=18,7 мм/с, тогда Ks = 2,08.
Ls = 1000 × 2,08 ×0,86 ×0,1 = 9,57 м 18,7
По табл. 3.2 принимаем к строительству песколовку из 3 отделений (2 рабочих) с размерами B = 3 м (2,8 м с учетом толщины стенок); Hr = 1,75 м;
Ls= 12,0 м по ТП 902-2-372.83 (рис. 3, 4).
Таблица 3.2. Основные параметры аэрируемых песколовок.
№ типового |
Пропу- |
|
|
|
|
Рабо- |
|
|
|
|
|
|
|
проекта |
скная |
Число |
|
|
|
чая |
|
|
|
|
|
Расход воздуха |
|
|
способ- |
|
|
|
глу- |
|
|
|
|
|
на аэрацию, |
||
|
ность, |
отде- |
Размеры, м |
бина, |
|
Отноше- |
м3/ч, при ин- |
||||||
|
тыс. |
лений |
|
|
|
м |
|
|
ние B/H |
тенсивности |
|||
|
м3/сут. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I=3 м3/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qd |
n |
Ls |
B |
H |
Hr |
|
|
|
|
|
|
|
902-2-372.83 |
70–140 |
3 |
12 |
3 |
3,05 |
1,75 |
|
|
2,8 |
|
= 1,6 |
300 |
|
1,75 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
902-2-373.83 |
140–200 |
4 |
12 |
3 |
3,05 |
1,75 |
1,6 |
400 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
902-2-374.83 |
200–240 |
3 |
12 |
4,5 |
3,65 |
2,35 |
|
4,3 |
=1,83 |
690 |
|||
2,35 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
902-2-375.83 |
240–280 |
4 |
12 |
4,5 |
3,65 |
2,35 |
1,83 |
920 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22
Рис. 3. Аэрируемая песколовка по по т.п. 902-2-372.83.
23
Рис. 4. План аэрируемой песколовки по т.п. 902-2-372.83.
24
3.3.5. Число кругов вращения воды в песколовке для улавливания 90% песка расчетной крупности
m = - |
|
1 |
|
|
|
= - |
|
|
1 |
|
|
= 2,55 круга |
||||
|
|
|
h1 |
|
|
|
|
0,52 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
lg 1 |
- |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
lg 1 - |
H s |
|
|
|
|
|
0,875 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
где: |
h1 |
= |
Bs × u0 |
= |
2,8 × 0,0187 |
= 0,52 м |
||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
vs |
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
Hs = 1,75/2 =0,875 м
3.3.6. Время одного круга вращения жидкости
t1 = 1,2 × Bs = 1,2 × 2,8 = 33,6 с vs 0,1
3.3.7. Расход воздуха на аэрацию
Qa = B × Ls × I × n = 2,8 ×12 ×3 × 2 = 201,6 м3/м2×ч
где: I = 3 м3/м2×ч – интенсивность аэрации (п. 6.28 [1]).
3.3.8. Количество осадка, выгружаемого из песколовки в сутки
Объем выгружаемого песка:
Qmud = qmud × Nr = 0,02 ×184100 = 3,68 м3/сут 1000 1000
где: qmud = 0,02 л/чел. в сут. (п. 6.31 [1]).
Вес выгружаемого песка:
Wmud = Qmud ×γ = 3,68 ×1,5 = 5,52 т/сут
где: γ = 1,5 т/м3 – объемный вес песка (п. 6.31 [1]).
3.3.9. Расход рабочей жидкости для смыва песка в лотке (при гиромеханическом удалении песка)
qh = vh × lsc × bsc = 0,0065 × 9,5 × 0,5 = 0,031 м3/с
где: vh = 0,0065 м/с – восходящая скорость смывной воды в лотке
(п. 6.30 [1]);
bsc =0,5 м – ширина пескового лотка;
lsc – длина пескового лотка, равная длине песколовки за вычетом длины пескового приямка, м.
lsc = Ls - 2,5 = 12 - 2,5 = 9,5 м
25
3.3.10.Время хранения песка в бункерах
T = Wb × n = 7,43 × 2 = 4,0 сут., что соответствует требованиям п. 6.34 [1].
Qmud 3,68
Wb = 7,43 м3 – емкость бункера; n – количество бункеров, шт.
3.4.Пример расчета системы гидравлического удаления песка в аэрируемых песколовках
3.4.1. Расчетная глубина лотка
hsc = k × hmax × (e +1) = 1,4 × 0,15 × (0,2 +1) = 0,25 м
где: k = 1,4 – коэффициент, учитывающий неоднородность гранулометрического состава песка;
e=0,2 – относительное расширение песка, принимаемое 0,1÷0,2 м; hmax=0,15 – высота слоя осадка в лотке аэрируемой песколовки, принимаемое 0,15÷0,20 м.
3.4.2. Максимальная глубина лотка около бункера с учетом размещения смывного трубопровода d = 100 мм.
Рекомендуется принимать hsc >2d. Принимаем hsc = 0,5 м.
3.4.3. Расход промывной воды на 1 отделение песколовки qh = vh ×lsc ×bsc = 0,0065 ×9,5 ×0,5 = 31 л/с = 0,031 м3/с
3.4.4. Диаметр смывного трубопровода
d = |
|
4 ×q |
|
= |
|
4 ×0,031 |
=106 мм = 0,104 м |
|
π ×vd |
|
3,14 ×3,5 |
|
где: vd = 3,5 м/с – скорость воды в трубопроводе. Принимаем d = 100 мм
3.4.5. Проверка фактической скорости
v f |
= |
4 × q |
= |
|
4 × 0,031 |
= 3,95 м/с |
|
|
|
|||
|
3,14 × 0,12 |
|
|
|
||||||||
|
|
π × d 2 |
|
|
|
|
||||||
3.4.6. Необходимый напор в смывном трубопроводе |
||||||||||||
H o |
= 5,6 × hsc |
+ 5,4 |
v f |
2 |
|
= 5,6 × 0,5 + 5,4 × |
3,952 |
= 7,09 м |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
2g |
2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
× 9,81 |
3.4.7. Количество спрысков на смывном трубопроводе
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
n = |
|
2 ×lsc |
= |
2 ×9,5 |
= 48 спрысков |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
L |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где: |
|
|
L = 0,4 – расстояние между спрысками, м. |
|
|
|||||||||||||||||||||
3.4.8. Диаметр выходного отверстия спрысков |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
4 × q |
|
4 ×0,031 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
d '= |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,0092 |
м = 9,2 мм |
|||||||||
π × n × μq × |
|
|
|
|
|
3,14 ×48 ×0,82 × |
|
|
|
|
||||||||||||||||
2g × H o |
|
2 ×9,81×7,09 |
||||||||||||||||||||||||
где: |
|
|
µq = 0,82 – коэффициент расхода спрыска. |
|
|
|||||||||||||||||||||
3.4.9. Коэффициент подсоса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
k = |
|
lsc |
+1,56 × (H s + hs ) |
= |
9,5 +1,56 × (1,86 + 0,5) |
= 4,28 |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
lsc |
9,5 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.4.10.Расход воды, поступающей в бункер песколовки qв = qh × (k +1) = 0,031 × (4,28 +1) = 0,16 м3 /с
3.5.Пример расчета гидроэлеватора для аэрируемой песколовки
(Т.П. 902-2-372.83)
3.5.1.Расход рабочей жидкости
По [5] при диаметре подводящего трубопровода 150 мм и скорости движения жидкости 1,2 м/с qr = 21,3 л/с.
3.5.2. Абсолютный напор на выходе из диффузора (см. рис. 5).
H 2 = H п.с. + H под +10 + H тр = 5,3 + 3,2 +10 + 0,2 = 18,7 м
где: Нп.с.= Б - К = 2,8 - (-2,5) = 5,3 м – погружение сопла;
Нпод = А - Б = 6,0 - 2,8 = 3,2 м– высота подачи;
Нтр = 0,2 м – потери на трение в гидроэлеваторе. 3.5.3. Абсолютное давление в камере смешения
H o = H п.с. +10 = 5,3 +10 = 15,3 м
3.5.4. Оптимальное отношение напоров
27
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
βопт = 2 ×(1+ ξдиф ) ×( |
1 |
+ |
1+ |
|
ϕ 2 |
-1) = 2 ×(1+ 0,5) ×( |
1 |
+ |
|||||
|
|
о |
|
||||||||||
ϕо2 |
|
+ ξдиф |
0,932 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||
+ 1+ |
0,932 |
-1) = 4,23 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1+ 0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: ξдиф – коэффициент потерь в диффузоре, равный 0,15÷0,5 м.
Принимаем ξдиф = 0,5 м;
Рис. 5. Гидроэлеватор для удаления песка из песколовок.
3.5.5. Абсолютное давление перед соплом
Н - Н
Т.к. 1 - о = βопт , то:
Н2 Но
Н1 = Но |
+ βопт × (Н2 |
- Но ) = 15,3 + 4,23 × (18,7 -15,3) = 29,7 м |
||
3.5.6. Оптимальное отношение площадей горла и сопла |
||||
mопт = |
d r2 |
= ϕo2 × βопт |
= 0,932 × 4,23 = 3,66 |
|
|
||||
|
d |
2 |
|
|
|
|
c |
|
3.5.7. Коэффициент подсоса
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kпод = ϕо × |
|
βопт |
|
-1 = 0,93 × |
|
|
|
4,23 |
-1 = 0,56 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
1 + 0,5 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
1 + ξдиф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3.5.8. Расход пульпы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
qп = qr + qbl = 1,56 × qr |
= 1,56 × 21,3 = 33,23 л/с = 119,6 м3 / ч |
|
||||||||||||||||||||
3.5.9. Коэффициент полезного действия |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
η = (ϕо × |
|
|
βопт |
|
|
-1) × |
1 |
|
= (0,93 × |
|
4,23 |
-1) × |
1 |
= 0,174 |
||||||||
|
+ ξдиф |
βопт -1 |
1 + 0,5 |
4,23 -1 |
||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.5.10.Диаметр сопла
dc = |
|
4 fo |
= |
|
|
4qr |
|
= |
|
4 × 0,0213 |
= 0,04 |
м = 40 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
π |
|
|
vфс ×π |
16,8 × 3,14 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: vфс – фактическая скорость выхода жидкости из сопла;
vфс = ϕ × 2g ×(H1 - H o ) = 0,98× 2 ×9,81×(29,7 -15,3) =16,3 м/с
3.5.11.Диаметр горла
|
4 fc |
|
|
|
|
|
|
dг = |
= |
|
= 3,66 × 422 = 80 мм |
||||
mопт × dc |
|||||||
π |
|||||||
|
|
|
|
|
|
3.5.12.Диаметр выходной трубы гидроэлеватора
По [5] для qr = 33,23 л/с принимаем dтр = 200 мм при v = 1,07 м/с.
3.5.13.Длина камеры смешения
Lк.с. = 4,65 × d г0,8 × d c0,2 + d c = 4,65 × 0,080,8 × 0,040,2 + 0,04 = 0,4 м
3.5.14.Длина диффузора
Lд = |
d |
тр |
- d г |
= |
0,20 - 0,08 |
= 0,86 |
м |
|
2tg 4° |
2 × 0,0699 |
|||||
|
|
|
|
|
4. ПЕРВИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
4.1.Основные требования к проектированию первичных отстойников
4.1.1.Тип отстойников выбирается на основании выбранной технологической схемы очистки сточных вод и обработки осадка с учетом производительности станции, состава сточных вод и т.п., п. 6.57 [1].
4.1.2.Число отстойников принимается в соответствии с п. 6.9 [1].
29
4.1.3. Расчет первичных отстойников производится по кинетике выпадения взвешенных веществ с учетом необходимого эффекта осветления,
п. 6.59 [1].
4.1.4.При содержании в обрабатываемой воде взвешенных веществ более 300 мг/л следует предусматривать интенсификацию процесса осветления.
4.1.5.Количество выгружаемого из отстойника осадка определяется в зависимости от принятого эффекта осветления и влажности осадка. Влажность осадка бытовых сточных вод для всех типов отстойников принимается: при самотечном удалении – 95%, при удалении плунжерными насосами – 93,5-94%. Гидростатический напор принимается не менее
1,5-1,75 м.
4.1.6.Расчетное значение гидравлической крупности (uo, мм/с) определяется согласно п. 6.60 [1] с использованием табл. 4.1, 4.2 настоящих методических указаний.
Таблица 4.1. Продолжительность отстаивания tset, с в слое h1=500 мм в зависимости от концентрации взвешенных веществ в обрабатываемой воде.
Эффект |
|
Концентрация взвешенных веществ, мг/л |
|||
осветления |
|
||||
|
|
|
|
|
|
воды (Э), % |
|
|
|
|
|
100 |
|
200 |
300 |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
600 |
|
300 |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
30 |
900 |
|
540 |
320 |
260 |
|
|
|
|
|
|
40 |
1320 |
|
650 |
450 |
390 |
|
|
|
|
|
|
50 |
1900 |
|
900 |
640 |
450 |
|
|
|
|
|
|
60 |
3800 |
|
1200 |
970 |
680 |
|
|
|
|
|
|
70 |
– |
|
3600 |
2600 |
1830 |
|
|
|
|
|
|
Примечание: продолжительность отстаивания дана в статических условиях при температуре воды 20оС.
30
Таблица 4.2. Вязкость воды при различных температурах.
Минимальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
среднемесячная |
60 |
50 |
40 |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
0 |
температура |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сточных вод, оС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент |
0,00469 |
0,00549 |
0,00656 |
0,00801 |
0,00894 |
0,0101 |
0,0114 |
0,01308 |
0,01519 |
0,01792 |
вязкости μ, |
||||||||||
Н×с/м2 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.1.7.Основные расчетные параметры отстойников определяются по табл. 31 [1].
4.1.8.Основные конструктивные параметры отстойников определяются со-
гласно п. 6.63 [1].
4.1.9.Количество осадка, выделяемого при отстаивании определяется в соответствии с п. 6.65 [1].
4.1.10.Расчетная скорость в проточной части отстойника с вращающимся сборно-распределительным устройством vw = 0 м/с; vtb = 0 м/с.
4.2.Пример расчета горизонтального отстойника
4.2.1. Исходные данные:
−расчетные расходы: qd = 51548 м3/сут., qmid h = 2147,83 м3/ч,
qmax h = 3208,9 м3/ч
−концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на очистку –
Cen = 245 мг/л;
−требуемый эффект осветления – Э = 50%;
−минимальная среднемесячная температура сточных вод – tpr = 12 оС.
4.2.2. Ориентировочно по табл. 4.3 принимаем число отстойников n = 4 по т.п. 902-2-386.85 с размерами:
длина отстойника Lset = 30 м, ширина секции Bset = 9 м,
рабочая глубина отстойной части Hset = 3,1 м.