2.3 Расчет дозы хлора

Доза хлора при предварительном хлорировании принимается по п.6.18, [1] и равна 5 мг/л. После фильтрования доза хлора определяется по п.6.146, [1] и равна 3 мг/л.

3 Предварительный расчет сооружений

3.1 Расчет скорых фильтров

В данном курсовом проекте принимается:

Скорые фильтры являются финишными сооружениями при очистке природных вод, так как на них большие потери напора, а следовательно требуются большие затраты энергии.

Для проектирования в качестве фильтрующего материала выбрана горелая порода.

Характеристики фильтрующего материала необходимые для расчетов:

• Диаметр зерен, d = 0,5 – 1,2 мм;

• Скорость фильтрования при нормальном режиме, Vн = 6-8 м/ч;

• Скорость фильтрования при форсированном режиме, Vн =8-10 м/ч;

• Интенсивность промывки, ω = 12 л/(с*м²);

• Время промывки, t_пр = 8 мин.

Площадь фильтрования определяется по формуле:

(3.1)

где полезная производительность станции на вторую очередь, м³/сут;

продолжительность работы станции в сутках, равная 24 часам;

расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч;

число промывок одного фильтра в сутки, равных 1;

время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое равным

0,33 часа;

удельный расход воды на одну промывку, м³/м², рассчитывается по

формуле:

(3.2)

где интенсивность промывки, л/(с м²), принимается табл.23 [1];

продолжительность промывки, принимается по табл.23 [1];

м²

Число фильтров на вторую очередь:

(3.3)

шт

На вторую очередь количество фильтров принимается 10.

На первую очередь число фильтров определяется:

(3.4)

где производительность станции на первую очередь.

шт.

На первую очередь количество фильтров принимается 5.

Площадь одного фильтра:

(3.5)

м²

Так как площадь одного фильтра находится свыше 30 м², то принимается фильтр с центральным каналом, с размерами, указанными на

рисунке 2.

Рисунок 2. Фильтр с центральным каналом.

Фактическая скорость фильтрования определятся:

• на вторую очередь:

(3.6)

Фактическая площадь всех фильтров:

(3.7)

м²

м/ч

Фактическая скорость фильтрования не превышает допустимую.

• на первую очередь:

Фактическая площадь фильтров:

м²

м/ч

Фактическая скорость фильтрования не превышает допустимую.

Скорость фильтрования при форсированном режиме:

(3.8)

м/ч

м/ч

3.2 Горизонтальные отстойники

Предварительный расчет горизонтальных отстойников заключается в определении геометрических размеров отстойников и их количества на первую и вторую очереди.

Для определения площади отстойников необходимо определить расходы воды на первую и вторую очереди, которые рассчитываются по формуле:

Q_го^I(II) =(Q^I(II)+Q_прсф ^I(II) )•К (3.9)

где Q_прсф ^I(II) – расход воды на промывку скорых фильтров на первую и вторую

очереди соответственно, м3/сут, определяется по формуле:

(3.10)

К – коэффициент, учитывающий сброс осадка (потеря воды) из горизон-

тальных отстойников, определяется по формуле:

(3.13)

где m – мутность воды выходящей из отстойника, принимается по [п.6.65, 1];

δ – средняя по всей высоте осадочной части концентрация твердой

фазы в осадке, принимается по [табл.19, 1] в зависимости

от мутности воды и продолжительности интервалов между сбросами;

Кр – коэффициент разбавления, принимается равным 1,5;

Cв – концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей в

отстойник, определяется по [формула 11, 1]:

Св=М+0,25•Ц (3.11)

где М – мутность природной воды летом, принимается по заданию, мг/л;

Ц– цветность природной воды летом, принимается по заданию;

Св^л=630+0,25*40=640 мг/л;

Св^з=20+0,25*12=23 мг/л;

К^л=1+(640-15)/60000*1,5=1,02;

К^з=1+(23-15/15000*1,5=1,001;

Q_прсф ^I=(43,07*5*1*12*8*60)/1000=1240,42 м3/сут;

Q_прсф ^II=(43,07*10*1*12*8*60)/1000=2480,83 м3/сут;

Q^л_го^I=(32000+1240,42)*1,02=33905,23 м3/сут;

Q^з_го^I=(32000+1240,42)*1,001=33273,66 м3/сут;

Q^л_го^II=(58000+2480,83)*1,02=61690,45 м3/сут;

Q³_го^II=(58000+2480,83)*1,001=60541,31 м3/сут;

Площадь горизонтальных отстойников в плане определяется по формуле:

(3.12)

где α_об – коэффициент объемного использования отстойников;

U₀ ^л(з) – скорость выпадения взвеси, мм/с;

F^з_го^I=(1,3*33273,66)/(3,6*24*0,35*1,15)=1243,84 м²;

F^з_го^II=(1,3*60541,31)/(3,6*24*0,35*1,15)=2263,16 м²;

F^л_го^I=(1,3*33905,23)/(3,6*24*0,5*1,35)=755,76 м²;

F^л_го^II=(1,3*61690,45)/(3,6*24*0,5*1,35)=1375,13 м².

К проектированию принимается наибольшая площадь по каждой очереди:

- первая очередь – (F^з_го^I);

- вторая очередь – (F^з_го^II).

Длина отстойников рассчитывается на лето и зиму по формуле:

(3.13)

где H_ср–средняя высота зоны осаждения;

V_ср ^л(з) – расчетная скорость горизонтального движения воды в начале

отстойника, мм/с.

L_го^л=(3*9)/(0,5*1,35)=40 м;

L_го^з=(3*6)/(0,35*1,15)=44,7 м.

Длина отстойников принимается равной 44,7 м.

Проверяется фактическая скорость движения воды в начале отстойника в летнем (зимнем) сезоне по формуле:

(3.14)

V_ср^л _факт=(44,7*0,5*1,35)/3=10 мм/с;

V_ср^з _факт=(44,7*0,35*1,15)/3=6 мм/с.

Фактическая скорость движения воды в начале отстойника в летнем и зимнем сезоне лежат в пределах заданного промежутка.

Число отстойников определяется по формуле:

(3.15)

где B_го – ширина отстойника.

N_го^I=1243,84/(44,7*6)=5 шт;

N_го^II=2263,16/(44,7*6)=8 шт.

Количество отстойников на первую очередь принимается равным 6, количество отстойников на вторую очередь принимается равным 8.