3_VOS (728867), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

В этом случае её сторона будет иметь размер:

В_в = = = 3,5 м. Трубопровод подающий отрабатываемую воду в нижнюю часть смесителя со входной скоростью V_н = 1-1,2 м/с, должен иметь внутренний диаметр 600 мм. Тогда при расходе воды q_сек = 310 л/с, входная скорость V_н= 1,05м/с. Так как внешний диаметр подводящего трубопровода (D) равен 625 мм, то р-р в плане нижней части смесителя в месте примыкания этого трубопровода должен быть 0,625 х 0,625 м, а площадь нижней части усечённой пирамиды составит D_н = (0,625)² = 0,39 м².

Определяем высоту нижней части смесителя.

Принимаем величину центрального угла a= 40°(это угол между наклонными стенками смесителя), тогда высота нижней части смесителя будет равна:

h_н = 0,5*(В_в-В_н)* ctg 40° / 2 = 0.5*(3,46-0,625)*2,747 = 3,89 » 4 м.

Определяем объём пирамидальной части смесителя:

W_H = где:

f_в – площадь горизонтального сечения верхней части смесителя;

f_н – площадь нижней части усечённой пирамиды смесителя;

W_H= 1/3*4*(12+0,390+ ) = 19,4 м³.

Определение полного объёма смесителя.

W = (Q_час*t) / 60 = 1147*1.5 / 60 = 28.68 м³., где t – продолжительность смешения реагента с массой воды, равная 1,5 мин.

Определение объёма верхней части смесителя

W_в= W-W_н = 28,68-19,4 = 9,28 м³.

Определение высоты верхней части

h_в = W_в / f_в = 9,28 / 12 = 0,77м.

Полная высота смесителя равна:

h_c=h_н + h_в = 4,0+0,77 = 4,77 м.

Сбор воды производится в верхней части смесителя периферийным лотком,

через затопленные отверстия. Скорость движения воды в лотке V_л= 0,6 м/с.

Вода, протекающая по лоткам в направлении бокового кармана, разделяется на два параллельных потока.

Определим расчётный расход каждого потока:

Q_л = Q_час / 2 = 1147 / 2 = 573,75м³/час.

Определим площадь живого сечения сборного лотка:

w_л = Q_л / V_л*3600 = 573,75 / 0,6*3600 = 0,265 м².

При ширине лотка b_л= 0,5 м, расчётная высота слоя воды в лотке:

h_л = b_л / w_л = 0,265 / 0,27 = 0,98 м. Уклон лотка принимаем i = 0.02.

Определяем площадь всех затопленных отверстий в стенках сборного канала.

F₀ = Q_час / V₀*3600 = 1147 / 1*3600 = 0,31 м² ,где:

V₀ – скорость движения воды через отверстия лотка, равная 1 м/с. Отверстия приняты диаметром равным d₀ = 100 мм, т.е. площадью f₀ = pR² = 0.00785 м².

Определяем общее потребное количество отверстий

n₀ = F₀ / f₀ = 0.31 / 0.00785 = 41 шт.

Эти отверстия размещают по боковой поверхности лотка, на глубине h₀=110 мм от верхней кромки лотка до оси отверстия.

Определение внутреннего периметра лотка

Р_л = 4*(3,5-2*(0,5+0,06)) = 9,52 м = 9520 мм.

Шаг оси отверстий l₀ = P_л / n₀ = 9520 / 41 = 232 мм.

Расстояние между отверстиями l₀-d₀ = 232-100 = 132 мм.

Из сборного лотка вода поступает в боковой карман, размеры которого принимаем из конструктивных соображений с таким расчётом что бы в нижней части разместить трубу для отвода воды, прошедшей смеситель.

Расход воды протекающей по отводящей трубе, для подачи в камеру хлопьеобразования q_сек = 310 л/с. Скорость в этом трубопроводе 0,8-1,0 м/с, время пребывания – не более 2 минут. Принимаем стальной трубопровод наружным диаметром = 620 мм, при скорости движения в нём воды V = 1,05 м/с; 1000i = 2.25;

V*t = 0.87 м/с * 120 с = 126 м. 1000i = 0.126*2.25 = 0.28 м. – потери по длине.

Расчёт осветлителей со слоем взвешенного осадка

Осветлители со взвешенным осадком, применяемые как сооружения первой ступени водоподготовки, могут успешно работать только при условии предварительной обработки примесей воды коагулянтом или флокулянтом.

Осветлители обеспечивают более высокий процент осветления воды, и имеют более высокую производительность, чем отстойники.

Принцип работы:

обрабатываемая вода, смешенная с реагентами, вводится в осветлитель снизу и равномерно распределяется по площади рабочих коридоров. Далее, вода движется снизу вверх, и проходит через слой ранее сформированного взвешенного осадка, сост. из массы взвешенных в восходящем потоке хлопьев, которые непрерывно хаотически движутся, но весь слой в целом неподвижен. Он находится в состоянии динамического равновесия, обусловленного равенством скорости восходящего потока воды, и средней скорости осаждения хлопьев. Проходя через слой взвешенного осадка, вода осветляется в результате контактной коагуляции, и все примеси содержащиеся в воде остаются в слое. Осветлённая вода прошедшая через слой взвешенного осадка собирается с помощью сборных желобов, и отводится для дальнейшей обработки на фильтры.

Расчётный расход воды с учётом на собственные нужды станции

Q_час = 1147,5 м³/ час = 27540 м³/сут.

Наибольшая мутность исходной воды – 313 мг/л.

Наименьшая мутность – 27 мг/л

Цветность – 55 мг/л

Доза коагулянта = 30 мг/л.

Определение максимальной концентрации взвешенных веществ

С = М+(К*Д_К)+0,25*Ц, где:

М – количество взвешенных веществ в исходной воде = 313 мг/ л;

К – коэффициент = 1;

Д_К – доза коагулянта = 30 мг/л;

Ц – цветность исходной воды = 55 град.

С = 313+(1*30)+0,25*55 = 356,7 мг/л.

Принимаем время уплотнения осадка Т = 3 часа, тогда средняя концентрация осадка d = 24000 г/м³ = 24 кг/м³ (табл.29)¹.

Определение количества воды теряемой при сбросе осадка из осадкоуплотнителя т.е. при продувке осветлителя.

q_ос = *100% , где:

С – максимальная концентрация взв. веществ, = 356,7 мг/л;

М – количество взвеси на выходе из осветлителя = 8-12 мг/л;

d_ср – средняя концентрация веществ в осадкоуплотнителе = 24000 г/м³;

К_ср – коэфф. разбавления осадка = 1,2-1,5.

q_ос = = 1.73%

Потеря воды при продувке (т.е при сбросе осадка):

(1147*1,73) / 100 = 19,85 м³/час.

Определение площади осветлителя.

Максимальное содержание взвеси поступающей в осветлитель составляет

356,7 мг/л, следовательно, скорость восходящего потока воды в зоне осветления, V_з.о. = 1 мм/с, а коэфф. распределения потока К = 0,75 (табл.30, стр.110)¹

F_осв = F_з.о+F_з.от.= ,где:

F_з.о – площадь зоны осветления, м²;

F_з.от – площадь зоны отделения осадка, м²;

Q_расч – расчётный расход воды

V_з.о. – скорость восходящего потока в зоне осветления, мм/сек;

K – коэфф. распределения воды между зоной осветления и осадкоуплотнителем, = 0,75

a = 0,9;

F_осв.= = 357,11 м.

Так как площадь одного осветлителя в плане не должна превышать 100 – 150 м², принимаем 6 осветлителей. Площадь каждого из двух коридоров осветлителя будет равна:f_кор = 118,05 / 6 = 19,67 м².

Ширину коридора принимаем в соответствии с размерами балок, равной:

b_кор= 2,6 м, тогда длина, l = 19,92 / 2,6 = 7,66 м.

Ширина осадкоуплотнителя выше окон для приёма осадка,

b_о.у. = 19,67 / 7,66 = 2,56 м.

Водораспределительный дырчатый коллектор, размещённый в нижней части коридоров осветлителя рассчитываем на наибольший расход воды.

Определение расхода воды проходящего через водораспределительный дырчатый коллектор.

q_кол= 1147,5 / 6 / 2 = 95,62 м³/час = 27 л/с.

Скорость входа воды в коллектор – 0,5-0,6 м/с, принимаем диаметр = 250 мм, тогда скорость будет равна 0,55 м/с.

Т.к. во второй половине дырчатого коллектора скорость становится менее

0,5 м/с, принимаем коллектор телескопической формы, сваренный из трёх труб диаметром 250,200,150 мм равной длины. Скорость выхода воды из отверстий должна быть V₀ = 1.5 -- 2.0 м/c. Принимаем V₀ = 2,0 м/с, тогда площадь отверстий распределительного коллектора составит:

f₀ = q_кол / V₀ = 0,027 / 2 = 0,0135 м² = 135 см².

Принимаем диаметр отверстий = 20 мм, тогда площадь одного отв. = 3,14 см².

Определяем количество отверстий в каждом коллекторе

n₀ = 135 / 3,14 = 43 отверстия.

Водосборные желоба с затопленными отверстиями для сбора воды.

Желоба размещены в зоне осветления, в верхней части осветлителя, вдоль боковых стенок коридоров.

Определение расхода воды на каждый желоб.

q_ж = , = = 38,85 м3/час = 0,0099 м³/с, где

Q_час – часовой расход воды;

n – количество осветлителей;

Ширина желоба прямоугольного сечения:

b_жел= 0,9 * q_жел^0,4 = 0,9 * (0,0099)^0,4 = 0,14 м = 14 см.

Затопленные отверстия размещаются в один ряд по внутренней стенке желоба, на 7 см ниже его верхней кромки, тогда глубина желоба в его начале и конце будет равна:

Глубина желоба:

h_{начальное} = 7+1,5*(b_жел/2) = 7+1,5*(14/2) = 17,5 см.

h_{конечное} = 7+2,5*(14/2) = 24,5 см.

Определение площади отверстий в стенке желоба

= = 0,015 м² = 155 см. где:

q_желоба – расход воды на каждый желоб;

m -- коэфф. расхода = 0,65;

g – ускорение свободного падения;

h – разность уровней воды в осветлителе и в желобе равная 0,05 м.

Определение количества отверстий

n_отв= f_отв / f_{одн.отв} = 155 / 3,14 = 50 отверстий.

шаг отверстий: е = l / n = 9.4 / 50 = 0.188 м = 19 см.

Осадкоприёмные окна

Площадь осадкоприёмных окон определяем по расходу воды который поступает вместе с избыточным осадком в осадкоуплотнитель.

Q_ok = (1-K) * Q_расч = (1-0,75)*192 = 48 м³/час.

С каждой стороны в осадкоуплотнитель будет поступать Q_ok = 48 / 2 = 24 м³/час воды с избыточным осадком.

Площадь осадкоприёмных окон с каждой стороны

f_ok = Q_ok/ V_ok= 24/36 = 0.66 м², где V_ok – скорость движения воды с осадком в окнах, = 36-54 м/час. Высота окон h= 0,2 м, тогда их общая длина с каждой стороны осадкоуплотнителя равна: l_ок = 0,66 / 0,2 = 3,33 м.

Устраиваем с каждой стороны осадкоуплотнителя по горизонтали

10 окон 0,2х0,33 м. При длине осадкоуплотнителя равной 7,66 м, и 10 окнах, шаг оси по горизонтали составит: 7,66 / 10 = 0,76 м. Расстояние между двумя соседними окнами при ширине окна = 0,33 м, будет равна: 0,76-0,3 = 0,43 м.

Дырчатые трубы для сбора и отвода воды

Дырчатые трубы из зоны отделения осадка в вертикальном осадкоуплотнителе размещаются так, чтобы их верхняя образующая была ниже уровня воды в осветлителе не менее 0,3 м, и выше верха осадкоприёмных окон не менее 1,5 м.

Определение расхода воды через каждую сборную трубу

Q_сб = = = 23,58 м³/час = 6,55 л/с = 0,0065м³/сек.

где Q_oc – потеря воды при продувке = 1,73%.

Таким образом, Q_ос = (192*1,73) / 100 = 3,32 м³/час.

Т.к скорость в устье сборной трубы должна быть не более 0,5 м/сек, принимаем диаметр трубы равным 150 мм, V = 0,49 м/с. Диаметр отверстий равен 15-20 мм, площадь отверстий при скорости входа воды в них равной 1,5 м/с, должна быть:

Характеристики

Список файлов реферата