3.3 Технологический расчет основного аппарата

Задачей технологического расчета является определение размеров основного технологического оборудования – осветлителя. Осветлитель представляет собой некий реактор, сконструированный для эффективной очистки различных вод, а также для других целей. Принцип его работы основан на процессе фильтрации. Через образующийся слой хлопьев (осадка) подается жидкая среда. Формирование хлопьев обусловлено применением различных коагулянтов, в нашем случае флокулянтов.

Осветлитель представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат с эллиптическими крышками, оснащен тонкослойными модульными блоками, встроенным фильтром и подвижной полимерной загрузкой.

3.3.1 Определение гидравлической крупности разделения.

Крупность разделения, w, м/с, определим по формуле [1]:

где Н – глубина проточной части отстойника, Н=0,8-1,2 м;

t – время отстаивания в лабораторном цилиндре при высоте слоя h, в течении которого достигается заданная степень очистки;

n – коэффициент, зависящий от свойств взвешенных веществ, для коагулированных веществ 0,25;

к – коэффициент использования объема, равен 0,8.

3.3.2 Определение площади осветления.

Расчет площади осветления, F_осв, м², производим по формуле:

где F_зо – площадь зоны осветления, м²;

F_зот – площадь отделения осадка, м²;

Q_рас – расчетный расход воды;

Vз.о. – скорость восходящего потока воды в зоне осветления, принимается в зависимости от содержания взвешенных веществ в воде (C), поступающей в осветлитель, Vз.о. =1,2 мм/с [21];

K – коэффициент распределения воды между зоной осветления и осадкоуплотнителем, [21], K = 0,6.

3.3.3 Определение основных размеров осветлителя.

Рассчитаем строительные размеры – ширину, высоту и длину осветлителя [22], показаны на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Схема осветлителя

Строительная ширина В_стр, м, отстойника будем находиться по формуле:

где B_l – ширина тонкослойного блока, назначается из допустимого прогиба листа,

выбранного для тонкослойного блока (Δ = -5мм) при наклоне под углом сползания осадка, B_l = 0,9м;

– принимается равным 0,25м, по СНиП 2.04.02-85;

– принимается равным 0,05-0,1 м, по СНиП 2.04.02-85.

м.

Строительная высота отстойника Н_стр, м, определяется по формуле:

где h₃ – высота, необходимая для расположения рамы, на которой устанавливаются блоки (h₃ = 0,2-0,3 м; h_м = 0,l м);

Н_b – высота блока с параллельными пластинами, определяем по формуле 3.13.

где π_i – количество ярусов в блоке, которое назначается из конструктивных соображений;

h_i – высота яруса, м;

α – угол наклона пластин, принимаем равным 30^о.

Определим длину яруса, L_b, м, по формуле:

где u_w – скорость потока воды в ярусе отстойника, мм/с, применяемая по табл. 31 СНиП 2.04.03-85;

h_li – высота яруса, м, по табл. 31 СНиП 2.04.03-85;

К_dIs – коэффициент сноса выделенных частиц (при рифленых пластинах К_dIs = 1);

U_о - гидравлическая крупность, задерживаемых частиц, определили в пункте 4.3.1.

Строительная длина тонкослойного отстойника L_cтp, м, определим по формуле:

где l₁ – длина зоны грубой очистки, служит для выделения крупных примесей, при применении пропорционального устройства

l₂ = 0,2 м, если распределение осуществляется дырчатой перегородкой l₂ = 0;

l₃ = 0,2-0,25 м;

l₄ = 0,15-0,2 м.

Длина зоны грубой очистки служит для выделения крупных примесей.

Объем зоны рассчитывается на 2-3-минутное пребывание потока.

Определим по формуле:

где K_set - коэффициент использования зоны, принимаем равным 0,3.

Таким образом, определили габаритные размеры осветлителя: 7500×2150×2950 мм. При этом площадь зоны осветления составила 13,89 м².