Практическая работа № 17 Расчет камеры хлопьеобразования встроенной в горизонтальный отстойник

Цель работы - изучить принципы расчета параметров очистных сооружений и закрепить теоретические знания.

Общие сведения

Камеры хлопьеобразования предназначены для протекания физико-химических процессов, обусловливающих образование крупных хлопьев гидроокиси алюминия, на которых абсорбируются примеси находящиеся в воде. Для наиболее полного протекания процесса хлопьеобразования необходимо осуществлять перемешивание обрабатываемой воды за счет специальных перегородок, изменения направления движения воды, а также механическое перемешивание.

Емкость камеры хлопьеобразования рассчитывается на время пребывания воды в ней от 6 до 30 мин (в зависимости от типа камеры). Камеры хлопьеобразования бывают перегородчатые, водоворотные, вихревые и лопастные. Их следует устанавливать примыкающими или встроенными в отстойники.

Исходные данные для расчета:

• расход сточных вод, q = 2093 м³/ч;

• число горизонтальных отстойников, n=6.

Методика расчета:

Площадь камеры хлопьеобразования:

где - скорость восходящего потока воды в камере при осветлении мутных вод, принимается, равной 2 мм/сек.

Принимаем 6 камер (по числу горизонтальных отстойников), тогда площадь одной камеры:

²

При ширине камеры в_к = 6м (равной ширине отстойника) длина камеры:

м

Высоту камеры _к принимаем равной высоте отстойника с учетом потерь напора в камере:

_{к отс пот}

где: h_п – потери напора в камере хлопьеобразования, принимаются равными 0,4 м;

Время пребывания воды в камере хлопьеобразования определяем по формуле:

мин,

что соответствует данным СниП 2.04.02-84(t ≥20 мин).

Расход воды приходящейся на каждую камеру:

Расход воды по каждой трубе:

л/сек

Распределение воды по площади камеры предусмотрено при помощи перфорированных труб с отверстиями, направленными горизонтально. В каждой камере размещают 2 - 4 перфорированной трубы на расстояниях не более 3 м; приняты две трубы.

Диаметр трубы определяем по расходу и скорости (таб. Шевелева):

v = 0,5 -0,6 м/сек → d= 300 мм

Площадь отверстий диаметром 15 - 25 мм в стенках перфорированной распределительной трубы составляет 30 - 40 % площади ее поперечного сечения:

Принимаем отверстия d = 25мм площадь

Число отверстий на каждой трубе:

_отв

Отверстия располагаются в два ряда с шагом:

e₀=L_k/n_отв=8000/62=129 мм.

Из камеры в горизонтальный отстойник воду отводят над затопленным водосливом. Верх стенки водослива располагают ниже уровня воды в отстойнике на величину:

где - скорость движения воды через водослив, 0,05 м/сек; - ширина камеры, 6м.

За стенкой водослива устанавливают подвесную перегородку, погруженную на 0,25 - 0,33 высоты отстойника, чтобы отклонить поток воды книзу. Скорость между стенкой водослива и перегородкой должна быть не более 0,03 м/сек.

Исходные данные для расчета:

• расход сточных вод, q = 625+80∙N, м³/ч, N –номер по журналу;

• число горизонтальных отстойников, n=6.

Практическая работа № 18 Расчет перегородчатой камеры хлопьеобразования

Цель работы - изучить принципы расчета параметров очистных сооружений и закрепить теоретические знания.

Общие сведения

В перегородчатых камерах хлопьеобразования устраивается ряд перегородок, заставляющих воду изменять направление своего движения в вертикальной или в го­ризонтальной плоскости, что и обеспечивает необходимое пе­ремешивание, рисунок 3.4.

Методика расчета:

Расчет перегородчатой камеры хлопьеобразования с вертикальной циркуляцией вод, рисунок 3.4, а.

Применение камер с вертикальной циркуляцией воды целесообразно при расходе воды не менее 6000 м³/сутки.

Исходные данные для расчета:

• расход сточных вод, Q=15000 м³/ сутки;

• время пребывания воды в камере Т=20÷30 мин; нижний предел для мутных вод, верхний - для цветных.

а	б
Рисунок 3.4 - Схема перегородчатой камеры хлопьеобразования: а - с вертикальной циркуляцией вод: 1 - подвод воды; 2 - сток; 3 - выпуск осадка; 4 - отвод воды; б - с гори­зонтальной циркуляцией воды: 1 - отверстие в стенке для выпуска осадка; 2 - подвод воды; 3 - обводной канал; 4 - промежуточный выпуск; 5 - выпуск воды; 6 - выпуск осадка.

Объем камеры:

м³

В соответствии с высотной схемой очистной станции высота камеры хлопьеобразования принята Н=3,5 м (рекомендуется принимать высоту камеры примерно равной высоте отстойни­ка). Тогда площадь камеры в плане:

м²

Скорость движения воды в камере принимаем v=0,2 м/сек (по СНиПу v=0,2÷0,3 м/сек).

Площадь одной ячейки камеры:

м²

Число ячеек в камере:

.

В каждом ряду по ширине камеры размещается по 6 ячеек, а по длине камеры располагается в каждом ряду по 11 ячеек. Общее число поворотов m потока в камере:

(по СНиПу m =8÷10).

Размеры каждой ячейки в плане: длина s=1 м; ширина b=0,9 м (размеры ячеек не должны быть меньше 0,7 x 0,7 м). Полная ширина камеры хлопьеобразования В=6∙0,9=5,4 м. Длина камеры L=11∙1 м.

Действительная скорость движения воды в камере с учетом толщины перегородок при фактической площади ячейки f₁=0,72 м²

м/сек

Потеря напора в камере:

м.

Исходные данные для расчета:

• расход сточных вод, Q=6000+500∙N, м³/ сутки (N –номер по журналу).

Расчет перегородчатой камеры хлопьеобразования с гори­зонтальной циркуляцией воды, рисунок 3.4, б.

Камеры хлопьеобразования с гори­зонтальной циркуляцией воды приме­няются для водоочистных станций с горизонтальными отстой­никами при производительности не менее 40 - 45 тыс. м³/ сутки.

Исходные данные для расчета:

• расход сточных вод, Q=48000 м³/ сутки;

• время пребывания воды в камере Т=20 мин.

Объем камеры:

м³

В соответствии с высотной схемой станции высоту камеры хлопьеобразования принимаем H =2,6 м (обычно Н = 2÷З м).

Площадь камеры (в плане):

м³

Ширина b коридора камеры при скорости движения воды v=0,2 м/сек составит:

м

(по СНиПу минимальная ширина коридора b=0,7 м).

Так как камера хлопьеобразования примыкает к торцовым стенкам горизонтальных отстойников, то по условиям компо­новки станции надо принять длину камеры L равной суммар­ной ширине горизонтальных отстойников (L =14 м).

Необходимое количество коридоров камеры:

где δ=0,18 м - толщина железобетонных стенок камеры.

Принимаем число коридоров n =11; следовательно, количест­во поворотов потока m будет на единицу меньше числа кори­доров: m= n-1=10.

Ширина камеры хлопьеобразования в плане, т. е. длина каждого коридора камеры:

м

Потерю напора в перегородчатой камере хлопьеобразования найдем по формуле:

м.

Исходные данные для расчета:

• расход сточных вод, Q=40000+600∙N, м³/ сутки (N –номер по журналу).