Скорость восходящего потока воды и коэффициент распределения

в зависимости от содержания в ней взвешенных веществ

Св, мг/л	vосв, мм/с	Кр.в.
зимой	летом
50…100	0,5…0,6	0,7…0,8	0,7…0,8
100…400	0,6…0,8	0,8…1,0	0,8…0,7
400…1000	0,8…1,0	1,1…1,1	0,7…0,65
1000…1500	1,0…1,2	1,1…1,2	0,64…0,6

Площадь, м², осадкоуплотнителя

f_оу = F_отд / n. (9.5)

Ширину коридора осветления принимают в соответствии с размером балок b_кор = 2,6 м, тогда длина коридора l_к = f_к / 2,6.

Ширина, м, осадкоуплотнителя выше окон для приема осадка

B_оу = f_оу / l_k. (9.6)

Расчетный расход воды, м³/ч, через каждый водораспределительный коллектор, размещенный внизу коридора осветления,

q_кол = q / (n·2), (9.7)

где

q = Q_расч / 24.

Распределительная телескопическая труба в коридоре осветлителя состоит из двух – трех секций, уменьшающихся в диаметре. Диаметр каждой секции определяют по скорости и расходу. В 1-й секции расход равен q_кол, а для последующих – половине q_кол. Скорость входа воды в дырчатый коллектор должна составлять 0,5…0,6 м/с. По расходу q_коли скорости входа воды вычисляют диаметр коллектора d_кол, а по скорости выхода воды из отверстий (v _о = 1,5…2 м/с) – суммарную площадь, м², всех отверстий коллектора:

F₀ = q_кол / v_о . (9.8)

Принимают диаметр отверстия 20 мм; тогда площадь одного отверстия f₀ = 3,14 см² , а число отверстий в каждом коллекторе

n₀ = F₀ / f₀ .

Отверстия размещают в два ряда по обеим сторонам коллектора в шахматном порядке снизу под углом 45 градусов к горизонту. Расстояние между осями отверстия в каждом ряду l = 2·1_k / n₀ рекомендуют принимать не более 0,5 м.

Сбор осветленной воды в осветлителях осуществляют при помощи желобов, размеры которых определяют по эмпирической формуле

c = 0,90 · , (9.9)

где c – половина ширины желоба, м; Q_жел – максимальный расход воды на один желоб, м³/с.

Высоту желоба в устье его принимают 2,5c, а в начале (по ходу воды) – 1,5c. При сборе воды затопленными отверстиями их следует располагать на расстоянии 70...80 мм ниже кромки желоба, т.е. приведенные выше значения высоты должны быть увеличены на 70...80 мм. Диаметр отверстий устанавливают 20...25 мм, а общую площадь их подсчитывают по скорости входа воды в отверстия, которая равна 0,7...0,8 м/с.

Водосбросные желоба с треугольными водосливами для сбора воды размещают в верхней части осветлителя вдоль боковых стенок коридоров зоны осветления (по два желоба на каждый коридор осветления).

Расход воды на каждый желоб, м³/ч:

q_ж = [К_р.в (q_ч / n)] / n_к·n_ж , (9.10)

где n_к – число коридоров, принимают 2; n_ж – число желобов, равное 2.

Полученный по формуле расход переводят в м³/с. Принимают: высоту желоба, расстояние между осями водосливов и угол между кромками водослива 60°. Расчетная скорость движения воды в желобах v_ж = 0,5...0,6 м/с.

Для упрощения определения величины c составлена таблица 9.2.

Таблица 9.2

Размеры желобов в осветлителях с максимальными расходами воды, см

Размеры желоба	Максимальные расходы воды в желобе, л/с
c– характеристический размер желоба
b – ширина желоба
hнач – глубина в начале желоба
hкон – глубина в устье желоба

Площадь сечения желоба, м²:

f_ж = q_ж / u_ж . (9.11)

Приняв высоту желоба 0,04…0,06 м, находят его ширину, м:

b_ж = f_ж / h_ж . (9.12)

Площадь осадкоприемных окон определяют по расходу воды, м³/с, которая поступает вместе с избыточным осадком в осадкоуплотнитель:

q_ос = (1 – К_р.в) q_расч , (9.13)

где q_расч – расчетный расход на один освежитель, м³/ч.

С каждой стороны в осадкоуплотнитель будет поступать расход воды, с избыточным осадком, м³/ч:

q_ок = q_ос / 2. (9.14)

Площадь, м², осадкоприемных окон с каждой стороны

f_ок = q_ос /v_ок , (9.15)

где v_ок – скорость движения воды с осадком в окнах, равная 36...54 м/ч.

Принимают высоту окон h_ок = 0,2 м. Тогда общая длина (м) их с каждой стороны осадкоуплотнителя l_ок = f_ок / 0,2. Устраивают с каждой стороны осадкоуплотнителя по горизонтали 10 окон.

Дырчатые трубы для сбора и отвода воды из зоны отделения осадка в вертикальном осадкоуплотнителе размещают так, чтобы их верхняя образующая была ниже уровня воды в осветлителе не менее чем на 0,3 м и выше верха осадкоприемных окон не менее чем на 1,5 м.

Расход воды, м³/ч, через каждую сборную дырчатую трубу

q_сб = [(1 – К_р.в) q_расч – q _п ] / 2, (9.16)

где q_п – потери воды при пропуске одного осветлителя, м³/ч,

q_п = q_расч·Р_ос / 100. (9.17)

Здесь q_расч – расчетный расход воды на один осветлитель, м³/ч, равный Q_расч / 24·n (n – число осветлителей); Р_ос – количество воды, теряемое при сбросе осадка, принимают до 8 %.

Скорость движения воды в устье сборной трубы должна быть не более 0,5 м/с.

Приняв d_сб = 150 мм, вычисляют v (м/с). Суммарная площадь отверстий, м², при скорости входа воды в них v_{0 }= 1,5 м/с

F_0 = q_сб / v₀.

Диаметр отверстий принимают 15...20 мм.

Требуемое число отверстий

n = F_0 / f_0,

где f_0 – площадь одного отверстия, см².

Фактическая скорость входа воды в отверстие, м/с:

v₀ = q_сб / (f₀ · n), (9.18)

что должно отвечать требованиям, приведенным в СНиП 2.04.02-84, т.е. v₀ должна быть не менее 1,5 м/с.

На сборных трубах при выходе их в канал осветленной воды устанавливают задвижки. Перепад отметок между низом сборной трубы и уровнем воды в общем, сборном канале осветлителя следует принимать не менее 0,4 м.

Высота (м) осветлителя, считая от центра водораспределительного коллектора до верхней кромки водосборных желобов,

, (9.19)

где b_кор – ширина коридора осветления, м, принята 2,6 м; b_ж – ширина одного желоба, м; a – центральный угол, образуемый между водораспределительным коллектором и верхними точками кромок водосборных желобов, угол a должен быть не более 30°.

Высоту защитной зоны над слоем взвешенного осадка принимают

h_з = 2...2,5 м.

Высота пирамидальной части осветлителя, м:

, (9.20)

где b_кор – ширина коридора понизу, равная 0,4 м; a_ – центральный угол наклона стенок коридора и горизонтали, принимают 60…70°; a – размер дна осветлителя под распределительным коллектором, 0,3…0,4 м.

Высота (м) зоны взвешенного осадка должна быть выше перехода наклонных стенок осветлителя и доходить до осадкоприемных окон

h_верт = Н_осв – h_з – h_пир – h_ок, (9.21)

где h_ок – высота осадкоприемных окон, м; h_ок = 0,2 м; h_верт должна составлять 1…1,5 м.

При получении меньшего значения высоту осветлителя Н_осв увеличивают, изменив угол a.

Общая высота зоны взвешенного осадка, м:

h_з.в.о = h_верт + h_пир / 2 (9.22)

находится в пределах от 2 до 2,5 м.

Продолжительность пребывания осадка в осадкоуплотнителе определяют следующим образом.

Находят объем осадкоуплотнителя, м³:

W = l_k [b_оу ·h_верт + 2(h_пир ·0,5·b_оу / 2)]. (9.23)

Расход осадка, поступающего в осадкоуплотнитель, кг/ч:

q_ос = С·q_расч, (9.24)

где С – концентрация взвешенных веществ в воде, кг/м³; q_расч – расчетный расход воды на один осветлитель, м³/ч.

Следовательно, продолжительность пребывания осадка в осадкоуплотнителе, ч:

T = W· _ср / q_ос , (9.25)

где _ср – средняя концентрация твердой фазы в осадке, кг/м³ (табл. 9.3).

Дырчатые трубы для удаления осадка из осадкоуплотнителя размещают по продольной оси дна, в месте, где сходятся наклонные стенки осадкоуплотнителя. Диаметр труб рассчитывают из условия отведения накопившегося осадка не более чем за t = 15…20 мин (0,25…0,333 ч) при скоростях в конце труб не менее 1 м/с, в отверстиях труб не более 3 м.

При опорожнении осадкоуплотнителя за 15 минут через каждую тру­бу должен проходить расход, м³/ч:

q_ос = W / 2 t. (9.26)

Таблица 9.3

Дата добавления: 2014-12-27