2.3.2. Розрахунок вертикального змішувача

Вертикальний змішувач має наступний вигляд:

Площа горизонтального перерізу в верхній (циліндричній) частині змішувача

м². (1.22)

Діаметр циліндричної частини змішувача розраховуємо за формулою

м. (1.23)

Діаметр конічної частини змішувача

, м. (1.24)

Висота конічної частини змішувача

, м (1.25)

Повний об’єм змішувача при t=1,5 хв визначається за формулою

м³. (1.26)

2.4. Камери утворення пластівців коагулянту

Після введення реагентів починається утворення пластівців. Для забезпечення оптимального режиму потрібне рівномірне повільне перемішування води. Ці камери роблять вбудованими у відстійники. Для станцій з продуктивністю більше 5000 м³/добу застосовують гідравлічні камери:

• перестінчасті,

• вихрові,

• з шаром зваженого осаду.

При меншій продуктивності застосовують вертикальні камери.

2.4.1. Розрахунок перестінчастої камери з горизонтальним рухом води

Схема перестінчастої камери з горизонтальним рухом води представлена на рис. 2.4.

1. Корпус. 2. Скид осаду. 3. Шибер. 4. Подача води від змішувача.

Рис. 2.4. Схема перестінчастої камери утворення пластівців з горизонтальним рухом води.

Об’єм камери дорівнює

, м³. (1.27)

Час знаходження води у камері утворення пластівців дорівнює 20 хв.

Висоту камери приймаємо в залежності від повної добової продуктивності очисної станції: при м³_, м;

при м³_, м;

при м³_, м.

Площа камери (у плані) визначається

, м². (1.28)

Ширина коридору при швидкості руху води м/с

, м. (1.29)

Для пропускної здатності 5000 м³/добу по типовому проекту ширину відстійника складає м.

Загальна кількість коридорів

, (1.30)

де — товщина залізобетонних стінок камери; м.

Приймаємо 3 коридори, а число поворотів на одиницю менше, тобто 2, що відповідає вимогам ВБН 46/33–2.5–5–96.

Довжина кожного коридору (ширина камери)

. (1.31)

2.5. Відстійники

Призначені для видалення механічних домішок. На станціях підготовки води застосовують проточні відстійники:

• радіальні,

• вертикальні,

• горизонтальні,

• тонкошарові.

Ефективність роботи відстійника залежить від швидкості руху води, швидкості осаду домішок і рівномірності розподілення потоку води. Зазвичай відстійник — це система бетонних коридорів. При повільному русі води домішки випадають по довжині коридору. При оптимальному режимі частинка гідравлічної крупності 75 % повинна випасти в осад до кінця коридору.

Розрахунок горизонтального відстійника на висвітлювання заданої

витрати води

Сумарна площа (м²) горизонтальних відстійників у плані [2]

, м², (1.32)

де — коефіцієнт об’ємного використання відстійника, ;

— розрахункова годинна витрата води, що оброблюється на станції, м³/год;

— швидкість випаду домішок, мм/с (визначаємо за ВБН 46/33–2.5–5–96, табл. 18); у нашому випадку мм/с.

Розрахункова ширина (м) відстійника

, (1.33)

де —середня розрахункова швидкість горизонтального руху на початку відстійника, приймаємо рівною мм/с;

— середня глибина осаду, приймаємо м.

У середину кожного відстійника встановлюють продовжні вертикальні перегородки, які утворюють паралельні коридори. Розрахункова довжина (м) відстійника між дірчатими перегородками

. (1.34)

Загальна довжина відстійника дорівнює

_. (1.35)

На початку і в кінці відстійника влаштовують поперечні водорозподільні дірчаті перегородки, її робоча площа в кожному коридорі відстійника шириною

,м². (1.36)

Розрахункова витрата води для кожного коридорів

_. (1.37)

Необхідна площа отворів у розподільних перегородках:на початку відстійника

. (1.38)

де — швидкість руху води у отворах перегородки, дорівнює 0,3 м/с; в кінці відстійника

, (1.39)

де — швидкість руху води у отворах кінцевої перегородки, дорівнює 0,5 м/с.

Приймаємо діаметр отвору у передній перегородці м, тоді площа кожного отвору м², а число отворів . Діаметр отвору у кінцевій перегородці приймаємо м, тоді площа кожного отвору м², а число отворів .

Приймаємо 130 отворів в кожній перегородці, які розміщуємо у 13 рядів по горизонталі і 10 рядів по вертикалі. Схема горизонтального відстійника представлена на рис. 2.5.

Витрата води в % при періодичному скиді осаду з випорожненням відстійника.

При періодичному видаленні осаду шляхом спуску води з відстійника і промивки із шлангів об’єм (м³) зони накопичення і ущільнення осаду буде складати [2]

, (1.40)

де — середня концентрація зважених речовин у воді, що надходить у відстійник за період між чистками, г/м³ (мг/л)

, (1.41)

де — кількість зважених речовин у вихідній воді, г/м³;

— перехідний коефіцієнт, який дорівнює для очищеного сірчанокислого алюмінію 0,55; для неочищеного — 1;

— доза коагулянту у перерахунку на безводний продукт, г/м³;

— кольоровість води, град,;

— кількість нерозчинних речовин, що вводяться з вапняком для підлужування води, мг/л

, (1.42)

де — вміст у вапняку, частка по масі;

— доза вапняку, мг/л;

— кількість домішок у воді, що виходить з відстійника, мг/л;

— тривалість дії відстійника поміж чистками (доба); відповідно до [1] приймаємо від 1 до 10…15 діб;

— кількість відстійників;

— середня концентрація осаду після ущільнення впродовж 24 год., г/м³; визначаємо за ВБН 46/33–2.5–5–96 в залежності від концентрації зважених речовин.

1. Подача води.

2. Дірчаті розподільчі перегородки.

3. Випуск освітленої води.

4. Приямок.

5. Видалення осаду.

Рис. 2.5. Схема горизонтального відстійника.

У нашому випадку середня концентрація зважених речовин у воді, що надходить у відстійник за період між чистками, дорівнює

, г/м³,

де кількість нерозчинних речовин, що вводяться з вапняком для підлужування води, мг/л мг/л,

Середня висота (посередині між дірчастими перегородками) зони накопичення осаду (м) дорівнює

, (1.43)

де — площа одного відстійника, м², ,

де м².

Середня глибина (м) робочої частини відстійника

. (1.44)

Загальна середня висота (м) відстійника (до перекриття)

, (1.45)

де — будівельний запас, приймаємо рівним 0,3 м.

Робочий об’єм (м³) відстійника можна розрахувати так

, (1.46)

де — будівельна довжина, яка розраховується за формулою

, (1.47)

де — довжина відстійника, м;

— відстань від передньої стінки відстійника до дірчастої перегородки, м.

Кількість води, що скидається при очистці відстійника, у відсотках від витрати води, що оброблюється, розраховується за формулою

, (1.48)

де — коефіцієнт розбавлення осаду приймають рівним 1,1 при періодичному випорожненні відстійника і 1,2…1,5 при гідравлічному ( без вимикання відстійника) способі видалення осаду.

Час випорожнення відстійника не повинно перебільшувати 6 год, при швидкості випорожнення не менше 1 м/с.

Діаметр труби для випорожнення відстійника добирають, як правило, за витратою

. (1.49)

Кількість осаду, що видаляється з кожного відстійника за одну чистку (по масі), складає

, (1.50)

де — час між скидами осаду, доба; доби.