Водопроводные очистные сооружения

м, где

   при л/с, мм, м/с, гидравлический уклон равен .

   Тогда при общей длине трубопровода     потери напора определяются:

   

м

     потери напора на местные  сопротивления в фасонных частях  и арматуре:

   

, где

    коэффициенты местных сопротивлений:

    - для колена; - для задвижки; - для входа во всасывающую трубу; - для тройника;

   

   

   Таким образом, полная величина потерь напора при промывке скорого фильтра  составляет:

   

         Геометрическая высота подъема воды от дна резервуара чистой воды до верхней кромки желобов над фильтром будет равна:

   

   0,66 – высота кромки жёлоба над  поверхностью фильтра; 1,05 – высота загрузки фильтра + поддерживающие слои; 4,8 – глубина воды в резервуаре, согласно схеме ОС;

         Напор, который должен развивать насос при промывке фильтра, равен:

   

м, где

    запас напора (на первоначальное загрязнение  фильтра и т.п.), принимается равным 1,5 м;

   

         Для подачи промывной воды в количестве 504 л/с принят 1 действующий насос марки     Д2000-21 м при скорости вращения n=980 об/мин. Также предусматривается установка 1 резервного насоса.     

     _{12.4. Определение потерь напора в скорых фильтрах}

     Потери  напора в скорых фильтрах определяются по формуле:

     

 м, где

      скорость фильтрования, м/с; м/ч = 0,0014 м/с; толщина слоя загрузки, м; м; коэффициент фильтрации, м/с;

     

м/с, где

      кинематическая вязкость, м²/с; м²/с;

     

где

      безразмерный коэффициент; пористость загрузки; (для кварцевого песка); эквивалентный диаметр загрузки, мм; ;

     

м/с

     

м

    Потери  напора в скорых фильтрах равны 1,02 м (по [п.6.219.] для предварительного высотного расположения сооружений  потери напора в скорых фильтрах допускается принимать 3 – 3,5 м).

 

     13. Песковое хозяйство 

     Кварцевый песок, используемый в качестве загрузки фильтра, должен быть очищен от примесей и иметь определенный гранулометрический состав.

     В установках пескового хозяйства  предусматривается подготовка карьерного песка, как для первоначальной загрузки фильтров, так и для ежегодной  его догрузки в размере 10% общего объема песчаного фильтрующего материала. Кроме того, необходима периодическая отмывка загрязненной загрузки.

     Объем песка, загружаемого в фильтры перед  пуском станции из 10 фильтров площадью

36 м² каждый и высотой фильтрующего слоя 0,8 м, составит W_п = 10*0,8*36 = 288 м³.

      Годовая потребность в дополнительном количестве песка W_д = 288*10% /100% = 28,8 м³.

      Принимаем, что в карьерном сырье содержится 55% песка, пригодного для загрузки фильтра. Тогда потребность в карьерном сырье

• перед пуском станции составит W_п^’ = 288*100% / 55% = 523,6 м³
• для его дозировки в фильтры W_д^’ = 25,8*100% / 55% = 52,4 м³

   Высота  слоя складирования 0,5 м, тогда общая площадь склада F = 105 м², размеры в плане 7,5×7м (2 склада).

 

    14. Песколовки

1. Рекомендуется при проектировании за основу брать типовое сооружение и проверять, подходит ли оно для заданных исходных условий: приблизительно по суточному расходу сточных вод принимается песколовка горизонтальная с круговым движение воды, состоящая из двух отделений диаметром D=6000 мм каждое с шириной кругового желоба В=1500 мм.
2. Определяется площадь живого сечения кольцевого желоба (м²) и расчетная глубина воды в нем H_s.

       

, где

• q^max – максимальный приток сточных вод, q^max=0,504 м³/сек;
• n – число отделений песколовки, n=2;
• V_s – нормативная скорость воды в желобе при максимальном притоке, V_s=V_max=0,3 м/сек;

       

       По  формулам геометрии определяются размеры  желоба.

       Высота  треугольной части кругового  лотка:

       

       Площадь сечения треугольной части кругового лотка:

       

       Площадь сечения прямоугольной части  кругового лотка:

       

       Высота  слоя жидкости в прямоугольной части  кругового лотка:

       

       Общая высота желоба:

       

>0,5 м

       Длина песколовки в средней линии осадочной  части:

       

         Расчетная глубина воды в желобе  со сложным поперечным сечением  составит:

       

3. По формуле  определяется, улавливаются ли в запроектированной  песколовке частицы с нормативной гидравлической крупностью:

       

, где

• - расчетная длина песколовки, м,
• Н_s – расчетная глубина в песколовке, м,
• V_s – скорость воды в песколовке при максимальном притоке, V_s=V_max=0,3 м/сек,
• U_o – гидравлическая крупность частиц, на задержание которых рассчитывается песколовка,
• K_s – эмпирический коэффициент: K_s=1,7 при U_o=18,7 мм/сек, K_s=1,3 при U_o=24,2 мм/сек; т. е. допустимым соотношением K_s/ U_o является 1,7/18,7 – 1,3/24,2=0,09-0,054.

       

       Полученное  соотношение  K_s/ U_o входит в нормативный диапазон K_s/ U_o=0,09-0,054, значит, в запроектированной песколовке будет задерживаться песок с нормативной гидравлической крупностью. 

      

 

    15. Отстойники промывных  вод

    Согласно  суточному расходу применяем горизонтальные отстойники, которые устанавливают отдельно.

    Длина L_set=24 м. Ширина B_set=6 м. Глубина зоны отстаивания H_set=3,15 м. Объем зоны накопления осадка W_mud=51 м³. Определим частицы какой гидравлической крупности будут задерживаться в данном отстойнике:

       

, где

• H_set – глубина проточной части проектируемого отстойника, м,
• K_set – коэффициент использования объема проточной части отстойника;
• t_set – продолжительность отстаивания, сек, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h₁=500 мм,
• n₂ – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения.

       

       Производительность  одного отстойника определяется по формуле

       q_set=3.6* K_set* L_set * B_set *(u_o-v_tb), где

• K_set – коэффициент использования объема проточной части отстойника, по СНиП для горизонтального отстойника K_set=0,5;
• L_set и B_set принимаются по паспортным данным выбранного отстойника_,
• U_o – гидравлическая крупность взвешенных частиц, задерживаемых в отстойнике,
• v_tb – турбулентная составляющая скорости осаждения, v_tb=0-0,05 мм/сек в зависимости от скорости воды в отстойнике,

       q_set=3,6* 0,5*24*6*0,98= 254,016 м³/час.

       При такой пропускной способности необходимое  количество сооружений составит:

       

       При увеличении q^max в 1,3 раза, количество сооружений будет равно:

       

.

       Принимается 3 отстойника и обратным расчетом по формулам уточняется фактический эффект осветления.

       

, при n=3.

       Тогда из формулы q_set=3.6* K_set* L_set * B_set *(u_o-v_tb) фактическое значение гидравлической крупности задерживаемых частиц составит u_o=0,8 мм/сек.

       Продолжительность отстаивания:

       

 

     

 
_{16. Обработка промывных  вод и осадка.} 

    Сточные воды на станции водоподготовки образуются в результате: промывки фильтров, сброса первого фильтрата, отстаивания  в горизонтальных отстойниках, а  также слива смеси воды и коагулянта из вертикального смесителя при  его ремонте.

      Расход сточных вод определяется  количеством фильтров, расходом на 1 промывку, количеством промывок в сутки:

    

    В данном случае на станции предусматривается  грубая механическая очистка СВ, с  применением песколовки, отстойника и площадок вымораживания. Сооружения подбираются по общим рекомендациям применения.

    Образовавшийся  осадок обезвоживается на площадках  замораживания.

    Объем уплотненного осадка на площадках весеннего  и летне-осеннего напусков равен:

    

м³, где

     расход обрабатываемой воды, м³/час; м³/час;

     концентрация взвешенных веществ  в воде, мг/л; ;

     продолжительность расчетного периода, сут.; сут;

     влажность осадка, %; ;

     плотность осадка, т/м³; т/м³;

    

          Полезная площадь площадок для  весеннего и летне-осеннего напусков  определяется из условия образования на площадках за эти периоды слоя осадка, равного глубине его промерзания в зимний период:

    

 м, где

     сумма абсолютных значений отрицательных  среднесуточных температур воздуха  за период устойчивого мороза; ;

     

м