5.2. Расчет осветлителя со слоем взвешенного осадка

Исходя из производительности очистной станции и качества исходной воды, в качестве основного сооружения первой ступени осветления выбираем осветлитель коридорного типа со слоем взвешенного осадка.

Осветлитель представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар, разделенный вертикальными перегородками на три коридора - две камеры осветления и осадкоуплотнитель.

Общая площадь осветлителя определяется по формуле:

F=F_осв+F_отд= + ,

где F_осв – площадь зоны осветления, м²;

F_отд – площадь зоны отделения осадка, м²;

V_з.о - скорость восходящего потока воды в зоне осветления в мм/см, определяется по [1,табл.20] в зависимости от мутности воды;

К - коэффициент распределения воды между зоной осветления и осадкоуплотнителем;

α - коэффициент снижения скорости восходящего потока воды в зоне осветления вертикального осадкоуплотнителя по сравнению со скоростью воды в зоне осветления, равный 0,9.

F=F_осв+F_отд= + = 85,5+40,9=126,4 м²

Площадь одного осветлителя в плане не должна превышать 100..150 м², в зависимости от этого принимаем число осветлителей:

n= = =1

Площадь каждого из двух коридоров осветлителя составит:

f_кор= = =42,75 м²

Площадь осадкоуплотнителя определяется по формуле:

f_о.у.= = =40,9 м²

Ширина коридора принимаем в соответствии с размерами балок b_кор=2,6м, тогда длина коридора определяется так:

l_кор== = 16,44 м

Ширина осадкоуплотнителя выше окон для приема осадка считается по формуле:

b_о.у.= = =2,48 м

Исходная вода поступает снизу в два коридора осветления через водораспределительный дырчатый коллектор. Рассчитывают его на наибольший расход воды по формуле:

q_кол= = =198 м³/ч = 55л/c

Скорость входа воды в дырчатый коллектор должна быть в пределах 0,5-0,6 м/с, диаметр коллектора подбирается по таблицам гидравлического расчета водопроводных труб. Получаем пластмассовые трубы диаметром 400мм.

Скорость выхода воды из отверстия должна быть V_о=1,5..2 м/с. Следовательно, площадь отверстий распределительного коллектора определяется по формуле:

∑f_о= = =0,036 м

Диаметр отверстий принимается равным не менее 25 мм, тогда площадь одного отверстия будет равна:

f_о= = =0,00049 м²

Количество отверстий:

n_о= = =73 отверстий

Расстояние между осями отверстий в каждом ряду определяется из соотношения:

0,5<l_o= = =0,45

Расчет водосборных желобов для сбора воды

Желоба размещаются в зоне осветления в верхней части осветлителя, вдоль боковых стенок коридоров.

Расход воды на каждый из желобов определяется по формуле:

q_ж = ,

где 2 - количество коридоров в осветлителе;

2 - количество желобов в коридоре осветлителе.

q_ж = = 69,3 м³/ч

Ширина желоба прямоугольного сечения определяется по формуле:

b_ж = 0,9q_ж^0,4

Получаем ширину желоба равную 18,5 сантиметрам.

Затопленные отверстия размещаются в один ряд по внутренней стенке желоба на 0,07 м ниже его верхней кромки. Глубина желоба в начале и конце его определяется соответственно по формулам:

h_нач=7+1,5∙ ,

h_кон=7+2,5∙

Получаем h_нач = 20,8 см м и h_кон = 30,12 см.

Площадь отверстий в стенке желоба определяется по формуле:

∑f_отв = ,

где h - разность уровней воды в осветлителе и в желобе, равная 0,05м;

μ - коэффициент расхода, равный 0,65.

∑f_отв = = 0,029 м

Диаметр отверстий принимается равным 20 мм, тогда количество отверстий:

n₀ = = =93 отверстия

Шаг отверстий рассчитывается по формуле:

l_о= = =0,17 м.