Пояснительная записка (1193242), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

1 – желоба для сбора осветленной воды; 2 – трубопровод распределения воды; 3 – осадкоприемные окна; 4 – трубы для принудительного отбора осветленной воды; 5 – труба для сбора осадка; 6 – отвод воды на фильтры

Рисунок 7 – Осветлитель со взвешенным осадком

4.6 Расчет скорого фильтра

В качестве второй ступени очистки принимаются однослойные скорые безнапорные фильтры.

Расчетные параметры загрузки принимаются по [8]:

фильтрующий материал – дробленый гранодиорит;

высота слоя загрузки –1800 мм;

размер зерен 0,8-2,0 мм;

эквивалентный диаметр 1,0 – 1,2 мм;

скорость фильтрования: при нормальном режиме – 8 м/ч;

при форсированном режиме – 12 м/ч;

интенсивность промывки водой – 16 л/с м²;

продолжительность промывки водой – 6 мин;

относительной расширение загрузки – 25%.

Рассчитываем общую площадь фильтров по формуле

, (4.34)

где Q – полезная производительность станции очистки воды, равная 6000 м³/сут;

- продолжительность работы станции в течение суток, равная 24ч;

- расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, 8 м/ч;

– число промывок каждого фильтра в течение суток при нормальном режиме, принято равным 2;

– интенсивность промывки, принимаемая по [8] 16 л/с·м²;

– продолжительность промывки фильтра, принятая по [8] 6 мин;

- время простоя фильтра в связи с водяной промывкой, принятое по [3] 0,33 ч.

Площадь фильтров составит

Число фильтров определяется по формуле

(4.35)

Принимается 4 рабочих фильтра, так как производительность станции очистки более 1600 м³/сут.

Проверка скорости фильтрования при форсированном режиме (когда один или два фильтра выключены на ремонт)

, (4.36)

где – количество фильтров, выключенных на ремонт = 1 на станциях с количеством фильтров до 20.

Скорость фильтрования при форсированном режиме равна

Площадь одного фильтра равна

(4.37)

Принимаем размер одного фильтра 3,0 × 3,0 м.

Применяем конструкцию фильтра с боковым каналом (карманом).

Определяем высоту фильтра, которая складывается из высот:

фильтрующего слоя. принимается по [4] H =1,8 м.

поддерживающего слоя. принимается по [4].

Поддерживающий слой состоит из четырех слоев с разной крупностью фракций, которая уменьшается снизу вверх:

– зерна крупностью 40 – 20 мм: по [4] верхняя граница слоя находится на уровне верха распределительной трубы, т.е. от низа фильтра на расстоянии 400 мм;

– зерна крупностью 20 – 10 мм: высота слоя принимается равной 150 мм;

– зерна крупностью 10 – 5 мм: высота слоя принимается равной 150 мм;

– зерна крупностью 5 – 2 мм: высота слоя принимается равной 100 мм;

Полная высота поддерживающего слоя

400 + 150 + 150 + 100 = 800 мм = 0,8 м

3) слоя воды над поверхностью загрузки, принимается 2 м;

4) строительной высоты (расстояние от максимального уровня воды до верха стенки фильтра) 0,3 м.

Общая высота фильтра

Н =1,8м+0,8м+2,0м+0,3м = 4,9 м.

Расход воды для промывки фильтра определяется по формуле

(4.38)

Принят диаметр коллектора, равный 400 мм при скорости движения воды в нем 1,03 м/с и гидравлическом уклоне 0,00362.

Длина труб ответвлений определяется по формуле

(4.39)

Число ответвлений равно

(4.40)

Расход промывной воды по одному ответвлению

(4.41)

Принят диаметр труб ответвлений, равный 60 мм при скорости движения воды в них 1,87 м/с и гидравлическом уклоне 0,1188.

Коллектор расположен в центре фильтра, поэтому ответвления должны быть расположены с двух сторон под прямым углом строго горизонтально. Расстояние от низа труб до дна фильтра принимается 165 мм. В ответвлениях устраиваются отверстия d₀ диаметром 10 мм, располагаемые в два ряда в шахматном порядке под углом 45⁰ книзу от вертикали. Общая площадь отверстий принята 0,35% от площади фильтра, их число в фильтре n_o определяется

(4.42)

Число отверстий в ответвлении одного фильтра

= 384 шт

Принимается общее количество отверстий равное 384 шт. На каждое из 20 ответвлений приходится 20 отверстий.

Расстояние между осями отверстий, м определяется по формуле

(4.43)

Отверстия размещаются в два ряда через 120 мм.

Ширина желобов определяется по формуле

, (4.44)

где – расход воды по желобу в м³/с;

– отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, принятое = 1,5;

- коэффициент, принимаемый равным 2 для желоба с полукруглым лотком.

Расход воды по желобу определяется по формуле

, (4.45)

где – число желобов.

Принимаем 2 желоба.

По формуле (4.44) ширина желоба равна

Высота желоба определяется по рисунку 8 и равна 0,45 м.

Рисунок 8 - Схема к определению размера желоба

Кромки желоба над фильтрующей загрузкой должны находиться на расстоянии

(4.46)

где – высота фильтрующего слоя в м, принятая равной 1,8;

– относительное расширение фильтрующей загрузки при промывке по [2] принимается 25 %.

Расстояние от дна желоба до канала

, (4.47)

где – расход воды по каналу в м³/с, равный ;

– ширина канала в м, принимается равной 0,7 м;

= 9,81 м /с ².

По формуле (4.47)

Определение потерь напора в фильтре при помывке.

1. Потери напора, м, в дренажной системе большого сопротивления

, (4.48)

где – фактическая скорость в начале распределительного коллектора, равная 1,18 м/с;

– фактическая скорость в ответвлениях дренажа, принимается 1,87 м/с;

– коэффициент сопротивления, который определяется по формуле

, (4.49)

где – отношение суммы площадей отверстий в ответвлениях к площади поперечного сечения коллектора, определяемое по формуле

(4.50)

= 0,28;

Тогда

В результате

2. Потери напора в поддерживающих слоях находим по формуле

(4.51)

3. Потери напора в фильтрующем слое определяются как

, (4.52)

где a и b – параметры, равные соответственно 0,76 и 0,017;

Общие потери напора в фильтре при промывке составят

= 2,24 + 0,28 + 1,86 = 4,4 м.

Для промывки фильтров используется промывной насос.

Необходимый напор насоса равен

, (4.53)

где – геометрическая высота подъема воды от минимального уровня в РЧВ до кромки желобов фильтра, м, определяемая по формуле (4.56);

– потери напора в фильтре при промывке, равные 4,4 м;

– потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах насоса от РЧВ до самого удаленного фильтра при промывке, равны 1,07 м.

Отметка кромки желобов фильтра определяется по формуле

, (4.54)

где - отметка верха воды в фильтре, равная 60,000;

– высота слоя воды, принятая равной 2 м;

– высота желоба, равная 0,75м.

Тогда отметка кромки желобов фильтра

Минимальный уровень воды в РЧВ

, (4.55)

где - отметка верха воды в РЧВ, равная 56,000.

Геометрическая высота подъема воды от минимального уровня в РЧВ до кромки желобов фильтра

(4.56)

По формуле (4.53) необходимый напор промывного насоса равен

Производительность промывного насоса определяем по формуле

, (4.57)

По формуле (4.57) производительность насоса равна

По рассчитанному расходу и напору подбираем промывной насос марки SCP 150/350HA фирмы «Wilo» габаритными размерами 1800×750×823 мм. Мощность электродвигателя 55 кВт. Вес насосного агрегата 1185 кг. Кроме рабочего устанавливается один резервный насос.

Схема скорого фильтра с основными размерами приведена на рисунке 9.

1 – корпус фильтра; 2 – боковой канал; 3 – водосборные желоба; 4 – фильтрующая зернистая загрузка; 5 –гравийные поддерживающие слои; 6 – коллектор трубчатого дренажа большого сопротивления; 7 – ответвления трубчатого дренажа; 8 – сбор отфильтрованной воды; 9 – сбор промывной воды.

Рисунок 9 – Скорый безнапорный фильтр

4.7 Обработка промывных вод фильтровальных сооружений

В качестве сооружений обработки промывных вод приняты резервуары-усреднители.

Объем резервуара-усреднителя рассчитывается на одну промывку по формуле

(4.58)

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

t – продолжительность промывки, 6 мин;

f – площадь одного фильтра, 9 м².

По объему W_осв определяются размеры усреднителя: длина 6 м, ширина 4,5 м, высота 2м. Высота защитной зоны принимается 0,3 м.

Число усреднителей определяется по формуле

(4.59)

где N – число фильтров на станции, равное 4 шт.;

t – период пребывания промывных вод в усреднителе, 6 ч;

n_пр – число промывок каждого фильтра в течении суток, равное 2;

Т_сут – продолжительность работы станции в течении суток, 24ч.

Характеристики

Список файлов ВКР