8288

Принимается стандартный диаметр магистрального воздуховода

1.7. СИСТЕМА ДЛЯ СБОРА И ОТВОДА ВОДЫ ПРИ ПРОМЫВКЕ КОНТАКТНЫХ ОСВЕТИТЕЛЕЙ

Сбор и отвод загрязненной воды при промывке контактных осветлителей осуществляется устройствами, конструкция которых зависит от способа промывки. При промывке фильтрующей загрузки только водой принимаются желоба, а при водовоздушной промывке - система низкого отвода воды с пескоулавливающими желобами.

1.7.1. РАСЧЕТ ЖЕЛОБОВ

(рис. 7). Расчет желобов ведется следующим образом (рис. 7):

1. Определяется количество желобов в контактном осветлителе так, что

Количество желобов в контактном осветлителе округляется до целого и определяется действительное расстояние между их осями. Над кромками желобов следует предусматривать пластины с треугольными вырезами высотой

ишириной по 50...60 мм с расстояниями между их осями 100... 150 мм [ 1 ].

2.Рассчитывается расход воды по одному желобу в л/с

где а - отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, принимаемое от 1 до 1,5 [I];

К - коэффициент, принимаемый для полукруглых желобов равным 2, для пятиугольных желобов -2,1.

21

Рис. 7. Желоба для сбора и отвода промывной воды

а) - желоб пятиугольного сечения; б) - желоб полукруглого сечения

4. Подсчитывается конструктивная высота желоба по выражению в м.

где δ - толщина стенки желоба, м.

5. Определяется расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до верхних кромок желобов (рис. 7) по формуле [1] в м.

где е - относительное расширение фильтрующей загрузки (в %), принимаемое по табл. 23 [1] в зависимости от крупности фильтрующей загрузки.

Верхние кромки желобов должны быть горизонтальны, а лотки иметь уклон 0,01 к боковому или центральному каналу.

6. Определяется расстояние от дна желоба до дна верхней части бокового или центрального канала (рис. 7) по формуле в м

q 2

Hк 1,73 3 пр 0,2 (37) (q A2 ) 106

1.7.2. РАСЧЕТ ПЕСКОУЛАВЛИВАЮЩИХ ЖЕЛОБОВ

Пескоулавливающий желоб выполняется двумя наклонными стенками: отбойной и водосливной, расположенными под углом 90° друг к другу. Он располагается на стене, которая является общей для контактного осветлителя и канала. Схема пескоулавливающего желоба показана на рис. 8.

Расчёт его ведется в следующем порядке.

1. Определяется удельный расход промывной воды на 1 м водослива в л/(схм) по выражению:

где Wвв - интенсивность подачи воды при совместной водовоздушной промывке, л/(схм2), принимается по табл. 2;

L1 - расстояние от противоположной стенки фильтра до пескоулавливающего желоба, м.

2. Принимаются основные размеры конструктивных элементов пескоулавливающего желоба по величине удельного расхода, qyd, по табл.7

Рис. 8. Система низкого отвода промывной воды с пескоулавливающим желобом

1- струенаправляющий выступ; 2- отбойная стенка желоба; 3- продольная щель для отвода песка; 4- водосливная стенка желоба; 5- фильтрующая загрузка; 6- сброс воды в сборный канал; 7- общая стена для осветлителя и сборного (бокового или центрального) канала.

3. Для образования горизонтального потока воды, на противоположной от пескоулавливающего желоба стене контактного осветлителя, выполняется струенаправляющий выступ под углом 45°

Конструктивные размеры пескоулавливающего желоба

23

1.8. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ НАПОРА В КОНТАКТНЫХ ОСВЕТИТЕЛЯХ ПРИ ПРОМЫВКЕ

При промывке контактных осветлителей, потери напора затрачиваются на преодоление сопротивлений движению воды в распределительной системе, поддерживающих слоях (если имеются), в зернистой фильтрующей загрузке.

Потери напора в каждом элементе осветлителя подсчитываются отдель-

но.

1. Определяются потери напора в центральном коллекторе (канале) и распределительных системах из перфорированных труб (в м) по формуле [1].

где ζ- коэффициент сопротивления, определяемый для распределительных труб с круглой перфорацией (в м) по выражению

К2

к- отношение суммы площадей всех отверстий распределительной системы к площади сечения центрального коллектора;

vцк и vpm - соответственно скорости движения воды в начале центрального коллектора или канала (vцк = 0,8... 1,2) и на входе в распределительные трубы (vpm=1,6...2,0), м/с.

Потеря напора в дренажной системе при промывке контактных осветлителей водой не должна превышать 7 м вод. ст.

2. Определяются потери напора в гравийных поддерживающих слоях для контактных осветлителей КО-3 по формуле В. Т. Турчиновича [6]

3. Подсчитываются потери напора в фильтрующем слое по формуле [6]

где р0- коэффициент пористости загрузки до расширения, принимаемый для кварцевого песка ро= 0,4; [6];

ᵧ0- удельный вес взвешенной в воде фильтрующей загрузки в т/м3, определяемый по выражению

песка ᵧф=2,65 в т/м3 [6];

24

ᵧв - удельный вес воды, равный 1,0 т/м3.

31 . В фильтрующем слое из кварцевого песка потери напора можно определить и по эмпирической формуле А. И. Егорова

где а и b - параметры кварцевого песка, которые принимаются в зависимости от размеров зерен: при крупности зерен 0,5... 1,0 мм а = 0,76; b = 0,017;

при крупности зерен 1,0.. .2,0 мм а = 0,85; b= 0,004.

4. Определяются суммарные потери напора в контактном осветлителе при промывке фильтрующей загрузки по выражению, м.

2. РАСЧЕТ КОНТАКТНЫХ ПРЕФИЛЬТРОВ

Устройство контактных префильтров аналогично контактным осветлителям с поддерживающими слоями и водовоздушной промывкой. Площадь контактных префильтров надлежит определять с учетом пропуска расхода воды на промывку скорых безнапорных фильтров.

Поэтому расчет контактных префильтров производится после расчета скорых фильтров в следующей последовательности.

1. Подсчитывается суммарная площадь скорых фильтров [1, 7] и определяется расход воды на промывку скорых фильтров по выражению

• для фильтров, промываемых только водой:

• для фильтров с водовоздушной промывкой:

W, t - соответственно интенсивность в л/(с х м2) и продолжительность промывки фильтра (при промывке водой принимается по табл. 23 [1]; для фильтров с водовоздушной промывкой принимаются по табл. 1 [7] для 2-го и 3-го этапов промывки), мин;

F- суммарная площадь скорых фильтров, определяемая по [1, 7] м2; nпр- число промывок фильтров в сутки, принимаемое по [7].

2. Принимается режим водовоздушной промывки контактных префильтров по табл. 2, а затем рассчитывается их суммарная площадь по выражению

25

Значения буквенных обозначений смотри формулу 1.

Скорость фильтрования при нормальном режиме VH=(5,5... 6,5) м/ч, при форсированном 6,5...7,5 м/ч.

При этом выполняются все расчеты, приведенные в п. 1.2 методических указаний.

3. Производится компоновка контактных префильтров. Один из возможных вариантов компоновки показан на рис. 9.

Рис. 9. Компоновка контактных префильтров

1- блок входных устройств; 2- контактные префильтры; 3- струенаправляющий выступ; 4- пескоулавливающие желоба; 5- боковой канал; 6- емкость для смешения фильтратов контактных префильтров; 7- скорые фильтры; 8-сборные желоба; 9- галерея для размещения общих технологических трубопроводов.

4. Подбирается состав загрузки по табл. 8 и определяется высота контактных префильтров по формуле 8.

Состав загрузки контактных префильтров

Таблица 8.

26

Примечание:Для контактных префильтров верхняя граница гравия крупностью 40...20 мм должна быть на уровне верха труб распределительной системы.

5.Производится расчет дренажной системы в соответствии с п. 1.6.2.

6.Рассчитываются пескоулавливающие желоба в последовательности, указанной в п. 1.7.2.

7.Определяются потери напора в контактном префильтре в соответствии

сп. 1.8.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРОВ ТРУБОПРОВОДОВ НА СТАНЦИИ КОНТАКТНОГО ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЫ

Диаметры трубопроводов определяются по таблицам для гидравлического расчета стальных труб [5] по расчетному расходу и рекомендуемой скорости. Диаметры трубопроводов, обслуживающих каждый контактный осветлитель или контактный префильтр, определяются из условия форсированного режима работы, т. е. при выключении одного сооружения на промывку. Результаты гидравлического расчета трубопроводов сводятся табл. 9.

Расчет диаметров трубопроводов

27

Примечания: 1. Для опорожнения КО на нижней части коллектора распределительной системы должен быть предусмотрен трубопровод с запорным устройством диаметр которого должен обеспечить скорость нисходящего потока воды в KО1-0,2 м/с, а в КО-3 не более 2 м/с.

2. При опорожнении осветлителей КО-1 следует предусмотреть устройство, предотвращающее вынос фильтрующей загрузки.

В формулах (табл. 9):

a— коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды, принимаемый 1,03—1,04;

Qn— полезная производительность контактных осветлителей или префильтров, м3/сут;

Nnp - количество одновременно промываемых сооружений или отделе-

ний.

vн- скорость нисходящего движения воды в КО при опорожнении, м/ч

28

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Свод правил. Наружные сети и сооружения. СП 31.13330.2021 / Мин-

регион. – М.:, 2021.- 128 с.

2.Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды (к СНиП 2.04.02-84*) - М.: 1989.

3.Николадзе Г. И., Сомов М. А. Водоснабжение.- М.: Стройиздат. 1995.

4.Кульский Л. А. и др. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. Часть I, II. — Киев: Наукова думка. 1980.

5.Шевелев Ф. А., Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. -М.: Стройиздат. 1995.

6.Клячко В. А., Апельцин И. Э, Очистка природных вод. -М.: Стройиз-

дат. 1971.

7.Васильев А.Л Расчёт и проектирование скорых безнапорных фильтров. Учебно-методическое пособие к выполнению курсового и дипломного проектов для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01 Строительство, профиль "Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений и населенных пунктов"