Предварительный расчет основных сооружений

Скорые фильтры Скорые фильтры предназначены для задержки взвешенных частиц и коллоидов. Процесс фильтрования сопровождается большими потерями напора и затратами энергии.

В данном курсовом проекте по таблице 21[1] или прил. Б методическом указании. Принимается: однослойный скорый фильтр, загрузочный материал — альбитофир — дробленный диабаз; d_min = 0,7 мм; d_max = 1,6 мм; d_экв = 1,0 мм; высота слоя Н_з = 1,25 м; V_н = 10 м/ч; V_форс = 12 м/ч; крупность 1,4 мм; относительное расширение а_з=30%; интенсивность промывки 15 л/(с*м²); продолжительность промывки 7 мин; число промывок 2.

Общий вид скорого фильтра представлен на рис. 2.

Рисунок 2. Однослойный скорый фильтр

· Площадь скорых фильтров определяется по формуле 18[1]:

(3.1).

где полезная производительность станции на вторую очередь, м³/сут; продолжительность работы станции в сутках, равная 24 часам;

расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч;

число промывок одного фильтра в сутки, равных 2;

время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое равным 0,33часа;

удельный расход воды на одну промывку, м³/м², рассчитывается по формуле:

(3.2).

где интенсивность промывки, л/(с.м²), принимается по таблице 23[1];

продолжительность промывки, мин, принимается по таблице 23[1];

Принимается водяная промывка в течение шести часов.

м²

· Количество фильтров на вторую очередь проектирования (N^II) принимается по формуле 19 [1] с учетом указаний п. 6.99[1]:

(3.3).

шт Принимается число фильтров 5.

Количество фильтров на первую очередь принимается пропорционально расходу, т. е.:

(3.4).

где число фильтров на вторую очередь;

производительность станции на первую очередь;

производительность станции на вторую очередь.

шт Принимается число фильтров 4.

· Площадь одного фильтра, м²:

(3.5).

м²

При определении размеров фильтров в плане по найденной площади необходимо учитывать рекомендации п. 14.11 [1]. Так как площадь одного фильтра находится в пределах от 20 до 40 м², то принимается фильтр сбоковым каналом, с размерами, указанными на рисунке 3.

Рисунок 3. Скорый фильтр с боковым каналом При выборе размеров фильтра следует принимать форму фильтра, близкую к квадрату. Для определения ширины канала необходимо определить диаметр труб промывной воды по промывному расходу:

q_пром = щ_пр*f_ф (3.6).

По таблице [4] определяется диаметр трубы (скорость 0,8 — 1,2 м/с).

q_пром = 15 * 23 = 345 л/с.

V = 1,17 м/с.

D=600 мм Ширина канала больше диаметра трубы на 0,2 — 0,3 м.

Ширина канала равна: 600 + 200 = 800 мм.

Откуда следует, что =(6,0−0,2)*(4,8−0,1−0,2−0,1−0,8) = 20,64 м²

Принимается 5 фильтров на вторую очередь и 4 фильтров на первую очередь.

Фактическая площадь отличается от расчетной. Поэтому необходимо проверить скорость фильтрования при нормальном режиме для первой и второй очередей:

Фактическая скорость фильтрования определятся:

— на вторую очередь:

(3.7).

Фактическая площадь всех фильтров:

(3.8).

м²

м/ч Данная скорость меньше нормативной.

Фактическая площадь фильтров на первую очередь:

м²

м/ч Фактическая скорость фильтрования не превышает допустимую.

Далее определяется скорость фильтрования при форсированном режиме:

— на первую очередь:

(3.9).

где фактическая скорость фильтрования;

м/ч.

м/ч.

· Расход воды на собственные нужды Расход воды на собственные нужды фильтра (для промывки) определяется по формуле:

(3.10).

Общий расход определяется по.

(3.11).

гдеQ_пол — полезная производительность сооружений;

Осветлители со слоем взвешенного осадка.

Осветлители со взвешенным осадком (ОВО), так же как и отстойники, применяются в качестве первой ступени очистки.

k = (C_в — М_осв) / д • k_р, (3.11).

где С_в — концентрация взвешенных веществ в воде, мг/л, поступающих в осветлитель.

Q = F^факт • n_пр • q_пр

k_л

k_з

При применении в качестве коагулянта оксихлорида алюминия в виде 20%-го раствора С_в определяется по формуле:

С_в = М + 0,25Ц (3.12).

где М — мутность воды в источнике водоснабжения, мг/л;

М_осв — мутность воды, выходящей из отстойника, мг/л;

д — средняя по высоте осадочной части концентрация твердой фазы в осадке, мг/л.

k_р — коэффициент разбавления осадка.

С^в _л = 520 + 0,25 • 60 = 535.

С^в_з = 70 + 0,25 • 15 = 73,75.

(15 000 + 1040,26) • 1,0225 = 16 401,165.

• (15 000 • 0,9+1040,26) • 1,008 = 14 656,582
• (25 000 + 1300,32) • 1,0225 = 26 892,077
• (25 000 • 0,9+1300,32) • 1,008 = 23 990,722

Площадь определяется по формуле (3.13) для первой и второй очередей в зимний и летний периоды:

F_оcв=q • K_р.в./ 3,6 • V_осв (3.13).

где q — расчетный расход воды, м³/ч;

V_осв — скорость выпадения взвеси, мм/с;

610,69 • 0,7 / 3,6 • (0,5 • 1,15) = 206,51 м² 683,38 • 0,7 / 3,6 • (1,0 • 1,15) = 115,56 м²

• 999,61 • 0,7 /3,6 • (0,5 • 1,5) = 338,03 м²
• 1120,5 • 0,7 / 3,6• (1,0 • 1,15) = 189,46 м²
• 610,69 • (1- 0,7) / 3,6• (0,5 • 1,15) = 88,51 м²
• 683,38 • (1- 0,7) / 3,6• (1 • 1,15) = 49,52 м²

999,61• (1- 0,7)/3,6 • (0,5 • 1,15) = 144,87 м ²

1120,50• (1- 0,7) / 3,6• (1,0 • 1,15) = 81,19 м²

206,51 + 88,51 = 295,02 м²

338,03 + 144,87 = 482,9 м²

Число осветлителей:

I. 295,02/81 = 3,64? 4 + 1 резервный.

II. 482,9/81 = 5,96? 6.

Рисунок 4.