Расчет осадкоприемных окон

Площадь осадкоприемных окон определяют по общему расходу воды, который поступает вместе с избыточным осадком в осадкоуплотнитель:

q_ок=(1-К)∙q_расч=(1-0,7)∙396=118,8 м³/ч=0,033 м³/с

Площадь осадкоприемных окон с каждой стороны осадкоуплотнителя составит:

f_ок = ,

где V_ок - скорость движения воды с осадком в окнах, равная 10..15 мм/c.

f_ок = = 1,1 м²

Получаем f_ок равную 1,1 м².

Принимаем высоту окон равную 0,2 м, тогда общая длина их с каждой стороны осадкоуплотнителя составит:

l_ок = = = 5,5 м.

Исходя из конструктивных соображений, принимаем 9 окон вдоль одной из сторон осадкоуплотнителя. Получается, что ширина одного окна будет равна 0,6 м. Расстояние в свою очередь между окнами будет равно ≈ 1,1 м.

Расчет дырчатых труб для сбора и отвода воды из зоны отделения осадка

где q_ос – потеря воды при продувке, определяемая по формуле:

q_ос = ,

где n – число осветлителей;

– количество воды, теряемой при сбросе осадка из осадкоуплотнителя (при продувке осветлителя), определяется по формуле:

= ,

где С_в – максимальная концентрация взвешенных веществ, мг/л;

m – количество взвешенных веществ в воде, выходящей после обработки в осветлителе, равное 8..12 мг/л;

δ_ср – средняя концентрация взвешенных веществ в осадкоуплотнителе в зависимости от времени уплотнения;

К_р – коэффициент разбавления осадка при его удалении, равный 1,5.

= = 1,44 %

q_ос = = 5,7 м³/ч

q_сб = = 56,55 м³/ч

Скорость движения воды в водосборной трубе должна быть не более 0,5 м/c, следовательно, принимаем диаметр пластмассовой сборной трубы, равный 250 мм.

Диаметр отверстий d_о принимается равным 20 мм. Площадь отверстий при скорости входа V_о в них равной не менее 1,5 м/c составит:

∑f_о = = 0,01 м²

Необходимое количество отверстий определяется по формуле:

n_o = = =31,8 ≈ 32 отверстия

Шаг отверстий определяется по формуле:

l_о= ==0,51 м

Фактическая скорость входа воды в отверстия определяется по формуле:

1,5м/с ≤ V_отв = = =6,4 м/c

Полная высота осветлителя находится по формуле:

H=Н_осв+Н_з.в.о+Н_доп

Н_осв = ,

где b_кор - ширина коридора осветлителя;

b_ж - ширина одного желоба;

α – угол, образуемый прямыми, проведенными от оси водораспределительного коллектора к верхним точкам кромок водосборных желобов, принимается не более 30^о.

Н_осв = = 5,24 м

Высота пирамидальной части осветлителя определяется по формуле:

h_пир = ,

где а – ширина коридора по низу, принимаемая обычно, равная 0,4 м;

α1 – угол наклона стенок коридора (в пределах 60^о..70^о).

h_пир = = 1,57 м

Высота защитной зоны над слоем взвешенного осадка принимается в пределах 1,5..2 м.

Высота зоны взвешенного осадка выше перехода наклонных стенок осветлителя в вертикальные определяется по формуле:

1,5 ≤ h_верт = Н_осв-h_защ-h_пир = 5,24-2-1,57=1,67 м

Высота зоны взвешанного осадка должна быть в пределах 2..2,5 м и определяется по формуле:

h_з.в.о = h_верт + =1,67 += 2,455 м

Определение продолжительности пребывания осадка в осадкоуплотнителе

Объем осадкоуплотнителя определяется по формуле:

W =l_кор(b_о.у.∙h_верт +2∙

W =16,44∙(2,48∙1,73+2∙ = 102,42 м³

Количество осадка, поступающего в осадкоуплотнитель, составит

Q_ос = С_в∙Q_расч,

где Q_расч – производительность одного осветлителя.

Q_ос = 317,5∙396=125730 г/час

Среднюю концентрацию осадка δ_ср принимаем 32000мг/л.

Продолжительность пребывания осадка в осадкоуплотнителе определяется по формуле:

Т = = = 26,06 ч

Дырчатые трубы для удаления осадка из осадкоуплотнителя размещаются по продольной оси дна в том месте, где сходятся наклонные стенки осадкоуплотнителя.

Диаметр труб рассчитывается из условия отведения накопившегося осадка в течение не более 15..20 мин при скорости движения осадка в трубе V_о не менее 1 м/с и скорости в отверстиях не более 3 м/с и должен быть не менее 150 мм.

Расход осадка на каждую трубу определяется по формуле:

Q_ос = ,

где t=15..20 мин.

Q_ос = = 170,7 м³/ч

Принимаем пластмассовую трубу диаметром трубы 250 мм(V=1,43 м/с).

Площадь всех отверстий:

∑f_о = = 0,0158 м²

Диаметр отверстий принимается равным не менее 20 мм, тогда количество отверстий равно:

n_o = = ≈ 50 отверстий

Шаг отверстий определяется по формуле:

0,5 > l_o = = =0,32 м

Потери напора в отверстиях распределительных труб определяются по формуле:

h₁=ξ ,

где ξ – коэффициент сопротивления, определяемые по следующей формуле:

ξ = + 1 = + 1 = 5,48

где Кn – коэффициент перфорации – отношение суммарной площади отверстий или щелей к площади поперечного сечения прямолинейной трубы или коллектора или к площади живого сечения в конце сборного желоба, 0,15<Кn<0,2.

h₁=5,48 = 0,27 м

Потери напора по длине h2 в трубах, подводящих воду в осветлитель, равны 0,2 м.

Потери напора во взвешенном слое, исходя из потерь 1..2 см на 1 м взвешенного слоя осадка определяются по формуле:

h₃=1..2∙h_з.в.о.= 0,024 м

Потери напора в отверстиях водосборных лотков определяется по формуле:

h₄=ξ =0,27 м

Суммарные потери напоры в осветлителе равны:

∑h=h₁+h₂+h₃+h₄=0,78м