Расчет осветлителя со слоем взвешенного осадка

Рассчитать осветлитель со слоем взвешенного осадка для очистной станции полной производительностью Q_полн=30000м³/сут=1250м³/ч=347л/с и содержанием взвешенных веществ 600мг/л.

Геометрические размеры

1. Рассчитаем общую площадь камеры осветления

(5.1.1)

k_р – коэффициент, принимаемый по т.20 СНиП 2.04.02-84;

V – скорость; принимается по т.20 СНиП 2.04.02-84.

2. Общая площадь зоны отделения

(5.1.2)

3. Общая площадь

(5.1.3)

4. Принимаем количество блоков осветлителя n=6.

(5.1.4)

(5.1.5)

Количество рабочих осветлителей n принимается таким образом, чтобы:

1) Площадь одного осветлителя не превышала 150 м²;

2) Площадь одной камеры осветлителя не превышала 54м², оптимально до 27м²;

3) Площадь одной камеры уплотнителя не превышала 54м².

5. При ширине 1 камеры осветлителя не более 6м, ширина осветлителя равна 2,6м. Тогда длина:

(5.1.6)

6. Ширина осадкоуплотнителя

(5.1.7)

7. Ширина секции осветлителя

(5.1.8)

8. Высота наклонных стенок осветлителя

(5.1.9)

9. Должно выполняться условие:

(5.1.10)

h_пр – расстояние между низом приемных окон и началом конической части (1-1,5м);

h_взв – высота взвешенного слоя, принимается 2-2,5м, согласно СНиП 2.04.02-84, п.6.79;

h_доп – высота слоя над дном осветлителя, где не образуется взвешенный слой (0,5-1м).

Условие выполняется.

10. Находим высоту вертикальных стенок осветлителя

(5.1.11)

(согласно СНиП 2.04.02-84, п.6.79)

11. Глубина воды в осветлителе

(5.1.12)

12. Фактическая высота

(5.1.13)

Фактический объем осадочной части

1. (5.2.1)

В₂ – ширина нижней части осадкоуплотнителя (0,4-0,5м);

n_ос – количество труб для удаления осадка; принимается с учетом ширины осадкоуплотнителя и расстояния между трубами 3 м, от труб до стены 1,5м;

β=70⁰.

2. Расчет объема осадка в одном уплотнителе

(5.2.2)

Расчет водораспределительной системы

Распределение воды осуществляется дырчатыми трубами, уложенными по дну осветлителя.

Количество труб в одной секции осветлителя зависит от ширины камеры осветления с учетом того, что расстояние между трубами не должно превышать 3м, а расстояние от стенок 1,5м.

n_распр=1

Как правило трубы распределительные телескопические, т.е. состоит из нескольких колен, одинаковых по длине L_К, где каждое предыдущее по ходу движения воды колено имеет больший диаметр (см.схему).

1. Определяем длину колена с учетом того, что L_к=2÷3м.

(5.3.1)

2. Рассчитываем диаметр каждого из колен

(5.3.2)

V_распр – скорость движения воды при входе в колено распределительной трубы (0,5÷0,6м/с);

i – номер колена 1÷n_кол;

n – количество секций.

;

3. Фактическая скорость движения (СНиП 2.04.02-84, п.6.82)

(5.3.3)

;

Перфорация в трубе располагается вниз под углом 45^о к горизонтали по обе стороны трубы в шахматном порядке.

4. Площадь всех отверстий

(5.3.4)

V_отв – скорость движения воды из отверстий (согласно п.6.82 СНиП 2.04.02-84, составляет 1,5-2м/с).

5. Принимаем диаметр отверстия не менее 25мм.

ω’_отв=0,000491м². (5.3.5)

Тогда n_отв=40.

6. Расстояние между отверстиями

(5.3.6)

Водосборная система

Сбор осветленной воды из секции осветлителя

Сбор осуществляется желобами с треугольными водосливами.

1. Площадь поперечного сечения потока желоба

(5.4.1)

hхb=25x30см→ω_ж=750см².

Принимаем расстояние между осями водослива ΔL=100мм.

Превышение уровня воды в осветлителе над низом h_в=40мм.

Превышение низа водослива над уровнем воды в желобе h_п=20мм.

2. Тогда фактическая высота желоба

(5.4.2)

3.1.1. Сбор осветленной воды из осадкоуплотнителя

Собирается вода затопленными перфорированными трубами.

1. Количество водосборных труб в осадкоуплотнителе зависит от принятой ширины уплотнителя.

(5.4.3)

V_Т≤0,5м/с;

n_вод – количество труб.

2. Глубина погружения оси трубы под уровень воды

(5.4.4)

μ – коэффициент расхода отверстия (0,6-0,65);

ω_отв – площадь отверстия.

ω’_отв=0,00018м² (15мм).

3. Расположение отверстий горизонтально по оси трубы

(5.4.5)

V_отв≤0,15м/с

(5.4.6)

4. Шаг между отверстиями

(5.4.7)

3.1.2. Общий сборный карман

1. Площадь поперечного сечения потока в сборном кармане

(5.4.8)

V_сб=0,6-0,8м/с.

2. Принимаем ширину и глубину сборного кармана

B_кхh_сбк=0,8х0,75м.

При проектировании следует помнить, что низ водосборных дырчатых труб должен располагаться выше уровня воды в сборном кармане минимум на 0,4м. (СНиП 2.04.02-84, п.6.85)

Осадкоприемные окна

1. Общая площадь окон в одной секции осветлителя

(5.5.1)