PZ_Yakovlev (Восстановлен) (Водоснабжение поселка на Сахалине вд), страница 5

l_{отверст.} = l_{ответвл.} /n_{отверст.}, м (4.24)

где l_{ответвл.} –длина одного ответвления, 0,75 м.

l_{отверст.} = 0,75 / 16 = 0,04 м.

Количество желобов, для сбора и отвода промывной воды, принято из условия, что расстояние между осями не должно превышать 2200 мм. Принято 2 желоба полукруглого сечения, расстояние между желобами 1200 мм.

Ширина желоба, м, определяется по формуле

, (4.25)

где q_ж – расход воды по желобу, м³/с;

K – коэффициент, принят равным 2;

a – отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, равное 1.

Расход воды, м³/с, по каждому желобу определяется по формуле:

, (4.26)

где n_ж – число желобов, принято 2 желоба.

q _ж = 123,2/2 = 0,06 м³/с

По формуле (6.14)

м

Кромки желоба над фильтрующей загрузкой находятся на расстоянии, м, которое определяется по формуле

, (4.27)

где H – высота фильтрующего слоя, 1,2 м;

e – относительное расширение фильтрующей загрузки при промывке, 25%.

м

Дно сборного бокового канала находится ниже дна желоба на величину, м, которое определяется по формуле:

, (4.28)

где q_кан.­ – расход воды по каналу, 0,06 м³/с;

A – ширина канала, принята 0,7 м.

м

Производительность воздуходувки для воздушной промывки фильтров, м³/мин, определяется по формуле

, (4.29)

м³/мин

По каталогу подобрана воздуходувка типа ВВН1-6. Производительность воздуходувки до 6 м³/мин. Габариты воздуходувки 1435x410x987 мм. Предусматривается одна рабочая и одна резервная воздуходувка.

Для промывки фильтров принята схема с промывным насосом.

В дренажной системе большого сопротивления потери напора, м, определяется по формуле

, (4.30)

где V_к – фактическая скорость в начале распределительного коллектора, 1,2 м/с;

V_Б.О. – фактическая скорость в ответвлениях дренажа, 1,8 м/с;

ζ – коэффициент сопротивления.

Коэффициент сопротивления, определяется по формуле

, (4.31)

где - отношение суммы площадей всех отверстий в ответвлениях к площади поперечного сечения коллектора:

, (4.32)

= 0,181

По формуле (4.31)

По формуле (4.30)

м

Потери напора в поддерживающих слоях, м, определяются по формуле

_, (4.33)

м

Потери напора в фильтрующем слое, м, определяются по формуле

, (4.34)

где ­a и в – параметры, принимаются равными 0,76 и 0,017.

м

При использовании промывного насоса нужный напор, м, определяется по формуле

, (4.35)

где - отметка верхней кромки желоба, 37,8 м;

- отметка нижнего уровня воды в резервуаре чистой воды, 33 м;

- сумма потерь напора в трубопроводе, подводящем воду на

промывку, принимается 1,5 м.

По формуле (4.35)

м

Производительность промывного насоса, м³/ч, определяется по формуле

, (4.36)

где – площадь одного фильтра, 7,7 м².

м³/ч

По расходу и напору подобран промывной насос марки:

Д 800-28; n = 980 об/мин. Мощность двигателя 110 квт, масса 2045 кг, габариты 2290х1390х1110мм.

На рис. 6 приведена схема скорого безнапорного фильтра с боковым карманом.

1 – емкость фильтра; 2 – боковой карман; 3 – водосборные желоба;4 – фильтрующая зернистая загрузка; 5 – гравийные поддерживающие слои; 6 – коллектор трубчатого дренажа большого сопротивления водной распределительной системы; 7 – ответвления трубчатого дренажа; 8 – трубопровод сбора осветленной воды; 9 – трубопровод сбора промывной воды; 10 – магистраль воздушной распределительной системы;11 – коллектор воздушного трубопровода; 12 – ветви коллектора воздушного трубопровода; 13 – трубы ответвления воздушного трубопровода; 14 – подача исходной воды.

Рисунок 6 – Схема скорого безнапорного фильтра с боковым карманом.

1. Проектирование и расчёт сооружений для промывных вод

Число резервуаров отстойников, шт, определяется по формуле

, (4.37)

где N – число фильтров на станции, 4 шт;

t – период использования промывных вод в отстойнике, принимается 8 ч;

n_пр– число промывок каждого фильтра в течение суток, 3 раза;

Т_ст – продолжительность работы станции в течение суток, 24 ч.

шт.

Объем каждого отстойника складывается из объема зоны осветления, объема защитной зоны и объема зоны накопления и уплотнения осадка. Первые два объема находятся в вертикальной части отстойника, последний – в конусной.

Объем зоны осветления не менее объема воды, необходимого для одной промывки одного фильтра, м³

, (4.38)

где W – интенсивность промывки фильтра, 16 л/с м²;

t – продолжительность промывки, 6 мин;

F– площадь одного фильтра, 7,7 м².

м³

Принимаются размеры зоны осветления, равными в плане 4,5х4,5 м и высотой 3,62 м. Высота защитной зоны принимается равной 0,3 м. Расстояние от уровня воды до верха резервуара – 0,5 м. Зона накопления осадка выполняется с наклонными под углом 45° стенками, с одним конусом в резервуаре.

Количество железа, кг/сут, в условном сухом веществе в расчете на Fe(OH)₃, выпадающего в осадок за сутки определяется по формуле

, (4.39)

где Q – производительность станции, м³/сут;

Fe– концентрация железа в воде, мг/л;

56 – атомная масса железа;

107 – молекулярная масса гидроокиси.

кг/сут

Объем влажного осадка, м³/сут, выпадающего за сутки, определяется по формуле

, (4.40)

где р – влажность осадка, принимается равной 96,5%.

По формуле (4.40)

м³/сут

Объем зоны накопления осадка, м³, определяется по формуле

, (4.41)

где H_нак– высота зоны накопления осадка, принимается 1 м; 

S₁– площадь резервуара-отстойника в плане; 

S₂– площадь днища резервуара-отстойника.

м³

Продолжительность нахождения осадка в зоне уплотнения отстойника:

, сут (4.42)

сут.

Производительность насоса возврата осветленной воды на фильтры, м³/ч, определяются по формуле

, (4.43)

где t₃– время работы насоса, 2 ч.

Принимается равномерная перекачка отстоянных вод, чтобы нагрузка на фильтры распределялась равномерно.

м³/ч

Требуемый напор насосов промывной воды, м, определяется по формуле

, (4.44)

где - отметка верха воды фильтра, 39,500 м;

- потери напора воды, принимается 3 м;

- отметка дна усреднителя, определяется как

= , м (4.45)

= 35,000-1,500 = 33,500 м;

По формуле (4.44)

= 9 м

Принимается насос марки К45/30а, с техническими характеристиками: подача до 35 м³/ч; напор до 22 м, мощность электродвигателя 5,5 кВт; масса агрегата 119 кг; размеры: (LxBxH) 986x332x413 мм. К установке принимается один рабочий и один резервный насос.

Производительность насоса перекачки шлама на обезвоживание, м³/ч, определяется по формуле

, (4.46)

где t₄ – время работы насоса, 1 ч.

м³/ч

Требуемый напор насоса перекачки шлама на шламовые площадки принимается равным 10 м. Принимается насос марки ФГ-14,5/10. К установке принимается один рабочий и один резервный насос.

На рис. 7 приведена схема резервуара-отстойника

Рисунок 7 – Схема резервуара-отстойника.

1. Проектирование и расчёт шламовых площадок

Осадок, уплотненный в резервуарах отстойниках, далее подвергается обезвоживанию. В качестве сооружений для обезвоживания осадка применяются шламовые площадки, на которых при длительном хранении осадка гидроокись железа подвергается старению и переходит из аморфного состояния в кристаллическое.

Минимальный объем для накопления осадка в течении полугода, м³, определяется по формуле

(4.47)

где - объем влажного осадка, выпадающего за сутки, м³;

180 – количество дней.

м³

Объем одной иловой карты, м³, определяется по формуле

(4.48)

где n – количество шламовых карт, принимается 4 шламовых карты.

м³

Площадь шламовой карты, м², определяется по формуле

(4.49)

где h – глубина карты, равная 2 м.

м²

Принимается карта с размерами 5x5x м.

Схема шламовых площадок приводится на рисунке 8

1 – слив осадка на карты; 2 – отвод фильтрата; 3 – карты для зимнего напуска осадка; 4, 5 – карты для летно-осеннего и весеннего напусков.

Рисунок 8 – Схема шламовых площадок.

1. Обеззараживания воды жидким хлором

Необходимость обеззараживания подземных вод определяется органами санитарно-эпидемиологической службы. Введение хлорсодержащих реагентов для обеззараживания воды следует предусматривать в трубопроводы перед резервуарами чистой воды.

Хлорное хозяйство состоит из склада (для хранения сухого хлора), установки для приготовления и дозирования газообразного хлора с целью получения хлорной воды.

Расходный склад хлора и хлордозаторная размещаются в отдельном здании. Испарители хлора размещаются в хлордозаторной.

Суточный расход хлора, кг/сут, определяется по формуле

, (4.50)

где – доза активного хлора, принимается 3 мг/л;

– суточная производительность очистных сооружений, 2524 м³/сут.

кг/сут.

Требуемое количество рабочих хлораторов, шт, определяется по формуле:

(4.51)

где – производительность хлоратора ЛОНИИ-100, принимается 2 кг/ч.

шт

Число рабочих хлораторов соответствует числу точек ввода хлора, и принимается равным одному. Также принимается один резервный хлоратор.

Хлор доставляется на станцию в баллонах.

Суточный расход баллонов хлора, шт, определяется по формуле:

, (4.52)

где – емкость одного баллона, принимается равной 40 м³.

шт

Принимается 1 рабочий баллон.

На основании расчёта по [1 п.6.148] в составе хлораторных склад хлора не предусматривается.

На рис. 9 приведена технологическая схема приготовления жидкого хлора.

1 – баллон с жидким хлором; 2 – весы; 3 – баллон-испаритель;