Расчет осветлителя со взвешенным осадком коридорного типа

Определяются суммарные площади коридоров осветления Fосв, м2, и отделения осадка Fотд по формулам:
Fосв= q ∙ Кр.в.3.6 ∙ vосв , (2.37)
Fотд= q ∙ (1-Кр.в.)3.6 ∙ vосв , (2.38)
Где q – расчетный расход воды, q = 250 м3/ч;
Кр.в.– коэффициент распределения воды между зоной осветления и зоной отделения осадка, принятый по [6, табл. 20] равным 0,8;
vосв – скорость восходящего потока воды в зоне осветления, по [6, табл. 20], принимаемая 0,8 мм/с;
Fосв= 250 ∙ 0,83.6 ∙ 0,8 = 69,4 м2
Fотд= 250 ∙ (1-0,8 )3.6 ∙ 0,8 = 17,4 м2.
Общая площадь осветлителей, м2, состоящих из двух боковых коридоров осветления воды и осадкоуплотнителя в каждом, определяется по формуле:
F = Fосв+ Fотд , (2.39)
В итоге:
F = 69,4+17,4=86,8 м2
Принимается 3 рабочих осветлителя Nраб и один резервный, площадь одного осветлителя:
Fосв = 86,83= 69,43+ 17,43=23,1+ 5,8 = 28,9 м2.
Принимается стандартная ширина каждого коридора осветления Вк= 3 м и определяется длина осветлителя по формуле:
lк.oc= Foc2 ∙ BK, (2.40)
lк.oc= 28.92 ∙ 3 = 4,82 м.
Находят ширину осадкоуплотнителя:
Вотд = Fотдlос, (2.41)
где Fотд – площадь отделения осадка одного осветлителя;
lос – длина осветлителя.
Ширина осадкоуплотнителя:
Вотд = 28.94.82 = 5,995 ~ 6 м.
При конструировании осветлителей следует учитывать размеры строительных конструкций. Так, толщина внутренних перегородок осветлителя принимается не менее 0,2–0,3 м, в примере принята 0,2 м.
Общая ширина осветлителя, м, определяется по формуле:
Вос = 2 ∙ Вк + Вотд. + 2 ∙ 0,2, (2.42)
Вос = 2 ∙ 3 + 6 + 2 ∙ 0,2 = 12,4 м.
Полная высота осветлителя Нос, м, может быть ориентировочно найдена по формуле:
Нос = Нз.осв + Нв.о. + hnup2+ hдоп+0.3 , (2.43)
где Нз.осв – высота зоны осветления, принимается равной 2–2,5 м;
Нв.о – высота слоя взвешенного осадка от места перехода наклонных стенок в вертикальные, которая составляет 1–1,5 м (принимается 1 м);
hnup– высота пирамидальной части осветлителя, которую определяют исходя из величины угла наклона между стенками коридора 60–70 0 по формуле (2.44);
hдоп – дополнительная высота осветлителя, предназначенная для возможного повышения уровня воды в период промывки одного фильтра, если число фильтров менее 6, определяется после расчета фильтров, ориентировочно равна 0,13–0,2 м.
Высота пирамидальной части осветлителя, м, определяется как:
hnup = Вк- а2tg(α12) , (2.44)
где a = 0,3÷0,5 м – ширина коридора понизу, принимается a = 0,3 м;
– угол между наклонными стенками коридора осветления, принят равным 60 0.
В результате высота пирамидальной части:
hnup = 3- 0.32tg (602) = 2,4 м.
Из формулы (2.43) полная высота осветлителя составит:
Нос = 2,5 + 1

. + 2,4+0.13+0.3 = 6,33 м.
Так как длина осветлителя чуть больше 4,0 м, в коридорах распределительные коллекторы телескопической формы с уменьшающимся диаметром устанавливать не требуется, так как скорость движения воды по ходу движения будет не сильно различаться.
Отверстия в коллекторе принимаются диаметром 25 мм и располагаются под углом 450 вниз в шахматном порядке. Скорость выхода воды из отверстий принята 1,5 м/с. Общее число отверстий в распределительном коллекторе равно 20, расстояние между ними – 0,28 м, что не превышает нормируемое – 0,5 м.
Площадь осадкоотводящих окон с каждой стороны осадкоуплотнителя находится по формуле:
fос= qocvoc , (2.45)
где qoc – расход отводимого избыточного осадка, м3/с, определяемый по формуле:
qoc= (1-Kp.B)∙q2N∙3600, (2.46)
voc= 10÷15 мм/с – скорость движения осадка в окнах, принята 10 мм/с, т. е. 0,01 м/с;
qoc= (1-0.8)∙2502 ∙3∙3600 = 0,0023 м3/с.
fос= 0.00230.01 = 0,23 м.
Общая длина окон, м, с каждой стороны осадкоуплотнителя при высоте окна hoк = 0,1÷0,3 м (принята высота 0,2 м) определяется по формуле:
loк= foкhок, (2.47)
loк= 0.230.22 = 1,05 м.
Принимая ширину окон 0,4 м (рекомендуется в пределах 0,4–0,6 м), находим их количество с каждой стороны осадкоуплотнителя. Принято в расчетах 4 окна. Окна располагаются выше слоя взвешенного осадка.
Требуемый объем зоны накопления и уплотнения осадка, м3, определяется по формуле:
Wз.у= q ∙C0- Mосв∙TN ∙ δ , (2.48)
где С0 – содержание взвешенных веществ, поступающих с водой в осветлитель, мг/л, которое вычисляется по формуле:
С0 = М + Кк ∙ Дк + 0,25 ∙ Ц + Ви, (2.49)
где М – мутность исходной воды;
Кк – коэффициент, учитывающий количество взвеси, поступающее вместе с коагулянтом, принимается 0,5 для сульфата алюминия и 0,7 – для хлорного железа;
Дк – доза коагулянта, мг/л;
Ц – цветность воды, град;
Ви – количество взвеси, поступающей вместе с известью,
Ви = ДиКи- Ди, (2.50)
где Ди – доза извести, если она применена;
Ки = 0,4 – долевое содержание СаО в извести;
Мосв– мутность воды после осветлителя, мг/л, принимается в пределах 10–12 мг/л.
С0 = 5 + 0,5 ∙ 15 + 0,25 ∙ 5 = 13,75 мг/л
Т – время уплотнения осадка, принимается не менее 6 ч при отсутствии сгустителя;
δ – средняя концентрация осадка в уплотнителе, принимаемая по [1]