Nastya_DP_itog (1212519), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Рисунок 4.1 - Технологическая схема станции обезжелезивания воды из подземного источника.

Отметка воды в фильтре находится как сумма отметки верхнего уровня воды в РЧВ , суммарных потерь напора в трубопроводах от фильтра до РЧВ и потерь напора в фильтрующей загрузке :

, (4.1)

м.

Отметка излива определяется из выражения:

м. (4.2)

Технологическая схема станции обезжелезивания воды представлена на рисунке 4.1.

4.4 Расчет фильтров обезжелезивания

Фильтровальное сооружение для обезжелезивания подземных вод представлено скорым безнапорным фильтром с загрузкой из зернистого материала – дробленого гранодиорита. Минимальный диаметр зерен мм; максимальный диаметр зерен мм; высота слоя загрузки мм; расчетная скорость фильтрования м/ч; скорость фильтрования при форсированном режиме м/ч.

Принимаем водовоздушную промывку фильтров обезжелезивания с расширением фильтрующего слоя и отводом промывных вод через желоба.

Водовоздушная промывка позволяет увеличить срок службы фильтрующей загрузки и сократить расход промывной воды.

Продолжительность работы станции обезжелезивания ч/сут; количество промывок одного фильтра в течение суток принимается .Время простоя фильтра в связи с промывкой ч.

Принимается следующий регламент водовоздушной промывки:

• взрыхление загрузки воздухом с интенсивностью 18 л/(с·м²) в течение 2 мин (0,033 ч);

• подача воды с интенсивностью 18 л/(с·м²) продолжительностью 6 мин (0,1 ч).

Относительное расширение загрузки при промывке водой 25%.

Для распределения промывной воды в фильтрах используется трубчатая дренажная система большого сопротивления, которая располагается в поддерживающих гравийных слоях.

Поддерживающий слой состоит из слоев разных фракций, и его суммарная высота составляет 600 мм.

Подача воздуха на промывку осуществляется также через трубчатый дренаж.

Высота слоя воды над загрузкой принимается 2 м.

Расчет фильтров обезжелезивания начинается с определения суммарной площади фильтров , м², по формуле (4.36):

По формуле (4.3) определяется суммарная площадь фильтров

Рассчитываем общую площадь фильтров:

где: - производительность станции очистки воды в м³/сут;

- продолжительность работы станции в течение суток в ч;

- расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме в м/ч ;

- число промывок каждого фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации принимаем 2;

- интенсивность промывки в л/с м² принимается 18 л/с м²;

-продолжительность промывки в ч. принимается 0,1 ч;

- время простоя фильтра в связи с промывкой в ч, принимается 0,1 ч.

Число фильтров определяется по формуле (4.4):

(4.4)

шт.

Для окончательного назначения числа фильтров обезжелезивания проверяется условие :

- условие выполняется, окончательно принимаем 5 фильтров обезжелезивания.

Находим площадь одного фильтра по формуле (4.5):

(4.5)

м².

Принимаем прямоугольные в плане фильтры обезжелезивания с габаритами в плане м, фактическая площадь сооружений 20м². Фильтры выполняются железобетонными с толщиной стенок 200 мм.

Дренажная распределительная система для воды рассчитывается для наиболее гидравлически напряженного режима работы фильтра – режима промывки.

Промывной расход для одного фильтра определяется по формуле (4.6):

л/с = 0,34 м³/с.

Трубчатая дырчатая система распределения воды состоит из коллектора и ответвлений. При скорости движения воды в коллекторе 1,2 м/с и промывном расходе 0,34 м³/с принимаем диаметр коллектора мм.

Коллектор располагается в центре фильтра. Трубы ответвлений дренажа размещаются по обе стороны коллектора под прямым углом к оси коллектора строго горизонтально. Расстояние от низа ответвлений до дна сооружения принимается равным 100 мм. Расстояние между осями ответвлений принимается равным 300 мм. Длина труб ответвлений, м, определяется по формуле (4.7):

(4.7)

м.

Количество ответвлений коллектора, шт, определяется по формуле (4.8)

шт.

Принимаем 28 ответвлений водного дренажа.

Диаметры труб ответвлений, учитывая, что в каждое ответвление поступает расход м³/с, принимаем 90 мм, скорость входа в них промывной воды 1,9 м/с.

На ответвлениях дренажа предусматриваются отверстия диаметром 10 мм (площадь одного отверстия 0,00008 м²), расположенные в два ряда в шахматном порядке внизу под углом 45° от вертикали. Отношение суммарной площади отверстий к площади фильтров принимается равным _.Суммарная площадь отверстий, м², определяется по формуле (4.9):

, (4.9)

где - отношение суммарной площади отверстий к площади фильтров, равное 0,2.

.

По формуле (4.10) общее число отверстий, шт

, (4.10)

где - площадь одного отверстия диаметром 12 мм, равная 0,0001 м².

.

Расстояние между осями отверстий, м, определяется по формуле (4.11)

(4.11)

м.

Для удаления воздуха из коллектора на его конце устанавливается стояк-воздушник диаметром 75 мм.

Трубчатый воздушный дренаж рассчитывается на пропуск максимального расхода воздуха, величина которого определяется по формуле (4.6)

л/с = 0,36 м³/с.

Трубчатый воздушный дренаж состоит из коллекторов и труб ответвлений с отверстиями. Коллекторы расположены по обеим сторонам фильтра над ответвлениями водного дренажа для свободного выхода воздуха.

Расход воздуха, пропускаемый по одному коллектору дренажа:

м³/с.

При скорости движения воздуха в коллекторе м/с и расходе м³/с его диаметр мм.

От каждого воздушного коллектора отходит 14 труб ответвлений, расстояние между ними то же, что и между ответвлениями водного дренажа – 300 мм. Расход воздуха в одном ответвлении м³/с, скорость воздуха в ответвлениях 18 м/с, диаметр мм. Длина воздушных ответвлений 1,6 м.

В трубах ответвлений устраиваются отверстия диаметром 3 мм (площадь отверстия 0,000007 м²) . Скорость воздуха, выходящего из отверстий принимается м/с. Суммарная площадь отверстий на весь фильтр м². Количество отверстий, приходящееся на один осветлитель шт. Количество отверстий в каждом ответвлении шт, отверстия размещаются с шагом 70 мм в два ряда в шахматном порядке к низу от оси ответвлений под углом 45°.

Диаметр магистрального трубопровода для подачи воздуха к коллекторам принимается 150 мм, скорость воздуха при этом составляет 20,4 м/с.

Подача воздуха на промывку осуществляется от компрессорной установки. Производительность установки рассчитывается на подачу наибольшего взрыхляющего расхода воздуха при промывке одного КО: м³/мин.

Напор принимается не менее, двойной высоты столба воды в фильтре и равен 6 м. Для промывки скорых фильтров принимаем две компрессорных установки (одна рабочая, одна резервная) марки ДЭН 160-ШМ производительностью 29 м³/мин, давлением 0,7 МПа, габаритами 2950×1800×1960 мм.

Объем воды, накапливающийся во время промывки одного фильтра во всех остальных сооружениях равен

м³.

Суммарная площадь фильтров , м², в которых происходит накопление воды, равна м.

Дополнительная высота для накопления воды при отключении одного фильтра на промывку равна м.

Величина строительной высоты принимается 0,5 м.

Высота фильтра определяется по формуле :

м.

Сбор промывной загрязненной воды осуществляется металлическими желобами полукруглого сечения. При ширине фильтра 4 м принимаем два желоба, каждый из которых располагается в центре обслуживаемой им площади.

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

м³/с.

Ширина желоба, м, находится по формуле , где ; :

м.

Расстояние от верха фильтрующей загрузки до верхних кромок желобов рассчитывается из условия обеспечения расширения загрузки при промывке [13] по формуле:

м.

Размеры желобов приведены на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 – Схема водоотводящего желоба фильтров обезжелезивания.

Ширина бокового кармана фильтров принимается 0,7 м.

Дно кармана должно быть ниже дна желоба на величину, которая определяется по формуле :

м.

Схема скорого фильтра представлена на рисунке 4.3.

А - план ; Б- разрез;1 – Водораспределительный коллектор, подача воды на промывку; 2 – ответвления водораспределительной системы; 3 – коллектор воздухораспределительной системы; 4 – желоба сбора промывной воды; 5 – воронка излива для аэрации исходной воды; 6 – ответвления воздухораспределительной системы; 7 – поддерживающие гравийные слои; 8 – фильтрующий слой гранодиорита; 9 – стояк-воздушник; 10 – трубопровод исходной воды; 11 – отвод фильтрата; 12 – сброс промывной воды.

Рисунок 4.3 – Схема фильтра обезжелезивания.

4.5 Компоновка станции обезжелезивания

Основные технологические сооружения станции обезжелезивания подземных вод – открытые скорые фильтры обезжелезивания. Фильтры блокируются размещаются в отдельном здании.

Здание станции обезжелезивания выполняется двухэтажным. В зале фильтров на первом этаже размещаются промывные насосы и компрессорные установки.

На первом и втором этажах размещаются вспомогательные помещения, перечень которых и примерные площади приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2- Экспликация помещений очистных сооружений

Характеристики

Список файлов ВКР