6.2 Расчет накопителей

Расчет накопителей заключается в определении вместимости накопителя, рассчитанного на 10 лет приема и накапливания осадка от станции подготовки воды.

Рассмотрим вариант, когда накопитель работает со сбросом осветленной воды в зимний период под слой льда.

Принимают две секции накопителя. Вместимость двух секций накопителя определяют по формуле (4.1)

= 189800(0,0311 + 0,0316 + 0,0318 + 0,0326 + 0,0334 + 0,0356 + 0,0375 + 0,0417 + 0,0506 + 0,1014) = 5903 + 5998 + 6036 + 6187 + 6339 + 6757 + 7118 + 7915 + 9604 + 19135 =

= 80992 81000 м³

Расчет объема накопителя, предназначенного для приема осадка в последний десятый год эксплуатации, выполненный по среднегодовой концентрации взвешенных веществ в исходной воде 104 мг/л, надлежит сопоставить с расчетом суммарного объема осадка по отдельным характерным периодам года и большее значение объема осадка десятого года учесть в приведенной формуле определения объема накопителя.

Начало эксплуатации накопителя принимают с начала весеннего периода - апреля. Определяют среднее для периода содержание взвешенных веществ в воде, поступающей в отстойник, С, мг/л, длительность подачи осадка в накопитель в каждый период Т_n, сут, среднюю длительность уплотнения осадка в каждый период года Т_у. Расчетный объем накопителя, предназначенного для приема осадка от каждого периода последнего года эксплуатации: весеннего W_в, летне-осеннего W_л-о, зимнего W_з.

Весенний период (апрель, май). Т_п = 2 х 30 = 60 сут;

Т_у = 11 мес; С_в = 250 мг/л;

м³

Летне-осенний период (июнь - октябрь). Т_п = 5 х 31 = 155 сут;

Т_у = 9,5 мес; С_л-о = 80 мг/л;

м³

Зимний период (ноябрь - март). Т_п = 5 х 30 = 150 сут;

Т_у = 2,5 мес; С₃ = 60 мг/л,

м³

Объем накопителя для приема годового количества осадка составит: W₁₀ = W_в + W_л-о + W₃ = 3606 + 5968 + 9544 = 19118 м³.

Сопоставление объема осадка десятого года, полученного по среднегодовой концентрации взвешенных веществ в исходной воде по формуле (4.1) с соответствующим объемом, полученным суммированием объема осадка от каждого характерного периода года, соответственно 19135 и 19118 м³, показывает правомерность проведения упрощенного расчета по формуле (4.1) с использованием среднегодовой концентрации взвешенных веществ в исходной воде.

Таким образом, расчетная вместимость накопителя составит 81 тыс. м³. Расчет следует выполнять по формуле (4.1).

6.3 Расчет площадок замораживания

Район размещения площадки станции водоподготовки - Ульяновская обл. Характерные периоды года и среднесуточная температура воздуха по месяцам периода устойчивого мороза: весенний - апрель, май; летне-осенний - июнь, июль, август, сентябрь, октябрь; зимний - ноябрь (-4,1 С)° декабрь (-10,4 °С), январь (‑13,8 °С), февраль (-13,2 °С), март (-6,8 °С).

Состав сооружений, качество исходной воды такие же, как в разделе расчета сгустителей.

Длительность накапливания осадка на площадках замораживания без вывоза - 2 года.

Рассмотрим расчет площадок замораживания для обезвоживания осадка от станции водоподготовки без предварительного сгущения.

Расчет годового объема уплотнения осадка на весенних площадках W_в и летне-осенних площадках W_л-о следует выполнять по формулам

м³

где Т_в - длительность подачи осадка на весенние площадки, равная 60 сут; Р_в и _в определены по таблице 4.2 для длительности уплотнения осадка Т_у на весенних площадках, равной 6 мес.

м³

где Т_л-о = 153 сут; Т_у = 2,5 мес.

Годовой объем неуплотненного осадка на зимних площадках, подвергаемых замораживанию, W_з следует определять по формуле (4.6)

м³

где Т_з = 151 сут; Т_у = 0.

Расчетный слой осадка на весенних и летне-осенних площадках перед замораживанием надлежит определять по формуле (4.5)

м.

Для пяти месяцев периода устойчивого мороза равна

=123 + 322 + 428 + 370 + 215 = 1458.

Полезную площадь весенних F_в и летне-осенних F_л-о площадок определяют по формуле (4.4)

м²

м²

Полезную площадь одной секции F_з.с зимней площадки надлежит определять по формуле (4.7)

F_з.с = W_сб/h_сб,

где W_сб - объем осадка одного выпуска из горизонтального отстойника, м³ (рассчитывают по формуле 6.9 для средней концентрации взвешенных веществ в воде, поступающей в отстойники в зимний период, равной 60 г/м³).

Объем осадка W_сб, выпускаемого из отстойника на секцию площадки замораживания, составит:

W_сб= м³

Выбирают конструктивную схему площадки, задают размеры секции и определяют фактический слой осадка от одного напуска на секцию зимней площадки.

При отклонении от условия 0,1 м h_сб 0,06 м расчет повторяют, последовательно изменяя площадь секции в соответствии с рекомендованными на рисунке 4.2 конструктивными схемами и размерами секции. Принимают конструктивную схему площадки по рисунку 4.2 размером F_з.с = 120 х 60 = 7200 м², тогда расчетный слой замораживаемого осадка h_сб на секции зимней площадки в соответствии с формулой (4.7)

h_сб = 507 / 7200 = 0,07 м.

Число секций зимней площадки надлежит принимать в зависимости от длительности замораживания расчетного слоя осадка с учетом периода между напусками осадка на площадку замораживания в ноябре - наиболее теплом месяце периода устойчивого мороза.

Длительность замораживания слоя осадка 0,07 м при среднемесячной температуре ноября минус 4,1 °С, составит 4,3 сут (см. рисунок 4.3).

Периодичность выпуска осадка на зимнюю площадку принимаем равной 3 сут.

Число секций площадки замораживания N_з.с следует определять по формуле (4.8)

N_з.с = 4,3 / 3 = 1,43.

Принимают две секции зимней площадки площадью каждая F_з.с = 7200 м. Тогда площадь зимних площадок F_з = = 14400 м². Эта площадь обеспечит замораживание осадка слоем 0,07 м в наиболее теплый месяц периода устойчивого мороза, а следовательно, и в остальные месяцы.

Строительную высоту оградительного обвалования весенних площадок Н_стр.в и летне-осенних площадок Н_стр.л-о следует определять по формуле (4.9), приняв число лет накапливания осадка на площадках N = 2:

м;

Н_стр.л-о = Н_стр.в = 1,2 м.

Строительную высоту оградительного обвалования зимней площадки Н_стр.з определяют для конструктивной схемы площадки (см. рисунок 4.2) по формуле (4.10)

м.

Общая полезная площадь площадок замораживания равна

F = 2F_в + F_л-о + F_з = 2∙6215 + 19230 + 14400 = 46060 м² 4,6 га.