2.3. Первая ступень осветления шахтных вод

Тонкодисперсные частицы взвеси для удаления из шахтной воды требуют предварительного укрупнения (агрегации), поэтому предусматриваем обработку очищаемой шахтной воды катионным флокулянтом (флокатоном). Для смешивания раствора флокулянта с обрабатываемой шахтной водой после открытого гидроциклона на трубе устраивается шайбовый смеситель (узел ввода реагента).

Расчет шайбового узла ввода реагента представлен в табл. 4, расчетная схема приведена на рис. 4.

Таблица 3

Расчет открытых гидроциклонов

Наименование показателя	Един. измер.	Формула для определения	Резуль-тат
1	2	3	4
1. Количество ОГЦ	шт.	N = 2 ; 4
2. Расход воды на один ОГЦ	м3/ час	Q1 = Q / N =
3. Минимальная гидравли-ческая крупность задержи-ваемой взвеси	мм / с	Umin = 4  6
4. Удельный расход воды	м3/ час м2	.q = 4.32 Umin =
5. Площадь одного аппарата	м2	F = Q1 / q =
6. Диаметр ОГЦ	.м	D =  4 F /  = D  3.5
7. Высота цилиндрической части	.м	Hц = D
8. Высота конической части	.м	Hk = 0.5 D tg 600 =
9. Объем конической части	м3	Wk =  D2 Hk / 3 =
10. Диаметр впускного патрубка	.м	d = 0.1 D = Принимаем
11. Плотность осадка	.т / м3	 = 1,6
12. Процентное содержание взвеси крупнее 1 мм	%	Р из задания
1	2	3	4
13. Объем осадка, выпадаю-щего за один час	м3/ час	W1 = P Cисх Q1 /  106 =
14. Периодичность удаления осадка	.час	 = Wk / W1 =

Примечание: Диаметры трубопроводов принимаются унифицироваными согласно приложению 1.

Рис. 3. Открытый гидроциклон

Таблица 4

Расчет шайбового узла ввода реагента

Наименование показателя	Ед. изм.	Формула для определения	Резуль-тат
1. Принятое количество	шт.		2
2. Расход на одну шайбу	л / с	Q1 = Q / 2 =
3. Диаметр трубопровода	м	D по таблицам Шевелева по Q1 (выделено рамками)
4. Скорость течения воды в трубе	м / с	V по таблице Шевелева по Q1
5. Нормативная величина потерь напора в шайбе	м	h = 0.3
6. Скорость течения в шайбе	м / с	V2 = √ V2 + 2g h =
7. Диаметр отверстия в шайбе	.м	.d = √ 4Q1 / 1000 π V2 =

Рис. 4. Шайбовый узел ввода реагента: 1 - трубка ввода реагента, 2- сальниковое уплотнение, 3- фланцевое соединение, 4- шайба

Разрабатывается 2 варианта первой ступени осветления (удаление тонкодисперсных флокулированных взвесей): тонкослойные отстойники конструкции ДонУГИ и волокнистые фильтры конструкции ДонНАСА.

По первому варианту вода после смешивания с реагентом поступает в дырчатую трубу тонкослойного отстойника, расположенную на дне лотка – камеры хлопьеобразования. Эта труба распределяет исходную воду по длине секции отстойника. В вихревой камере хлопьеобразования в восходящем потоке образуются хлопья, которые поднимаются вверх, осаждаются в тонкослойных каналах и сползают по полкам в зону накопления осадка, расположенную под лотком камеры. Осветленная вода собирается над тонкослойными модулями дырчатыми трубами и отводится из отстойника. Осадок из зоны накопления периодически под гидростатическим напором по дырчатой трубе при открытой задвижке сбрасывается в лоток промышленной канализации и направляется в сгустители.

Расчет тонкослойного отстойника представлен в табл. 5, расчетная схема приведена на рис. 5.

Таблица 5