Курсовая работа (т): Водопроводные очистные сооружения

Суммарная площадь отверстий в одной трубе при отношении суммарной площади к площади сечения трубы 0,7.

Требуемое количество отверстий при площади одного

Скорость движения осадка в отверстиях

Отверстия располагаются в шахматном порядке вниз под углом 45° к оси трубы. Тогда шаг отверстий составит:

где:  - длина дырчатого трубопровода, .

Сбор осветленной воды предусматривается системой горизонтально расположенных желобов с затопленными отверстиями. Длина желобов составляет 2/3 длины отстойника. Принимаются по два желоба в каждом отстойнике при расстоянии между их осями 3м. Они укладываются на поперечные опорные балки.

Расход, приходящийся на 1 желоб, составит:

Скорость движения воды в отверстиях принимается 1м/с. Тогда суммарная площадь отверстий в желобе:

Требуемое количество отверстий при площади одного

Шаг отверстий при , составит:

Оси отверстий располагаются на 5см выше дна желоба.

При скорости движения осветленной воды в конце желоба 0,6 м/с площадь живого сечения потока составит:

При ширине желоба 0,4м высота слоя воды составит:

Верх желоба с затопленными отверстиями располагают на 10см выше максимального уровня воды в отстойнике. Из желобов осветленная вода поступает в сборный двухэтажный канал (шириной в осях 1,5м, в чистоте, 1,3м). Для равномерности распределения воды отвод на фильтры производится в нижней части канала, которая соединяется с верхним проемом. Верхняя часть выполняет роль успокоителя, а так же в ней происходит выделение из воды воздуха.

где:  - площадь проема, .

Для обеспечения свободного излива из сборных желобов расчетный уровень воды в канале принимается на 0,25м ниже, чем в отстойнике. Тогда глубина воды в верхней части сборного канала при максимальной скорости движения воды(0,4м/с) составит:

Горизонтальную перемычку с проемом располагают на 1,1м ниже уровня воды в канале.

Для полного опорожнения отстойников в концевой части каждого отстойника предусматривается трубопровод, выводимый к сточной системе.

Отстойники с встроенными камерами хлопьеобразования выполняются в сборно-монолитном железобетоне. Для утепления одна сторона отстойников и камер хлопьеобразования обваловывается грунтом, с другой - проектируется проходная галерея с обводным трубопроводом и обваловка не предусматривается. Перекрытие отстойников утепляется керамзитобетоном с выполнением гидроизоляции.

. Расчет скорых фильтров

Общая площадь фильтров

где:  - полезная производительность станции, ;

 - продолжительность работы станции в течение суток (принимается 24ч);

 - скорость фильтрования, принимается по табл.21[1];

 - число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации;

 - удельный расход воды на промывку одного фильтра, .

Количество промывок

где:  - расчетная продолжительность фильтр цикла(принимается 8÷12ч);

 - время простоя фильтра в связи с промывкой (принимается 0,33ч).

Удельный расход воды на промывку

где:  - интенсивность промывки, принимается по табл.23[1] л/с ⋅ м².

Количество фильтров

Конструктивно принимаем фильтр 6х6м.

Скорость при форсированном режиме

Удовлетворяет требованиям табл.21 [1]

Подбор состава фильтрующей загрузки и высоты фильтра принимаем согласно СНиП. В проекте принят фильтр с двухслойной фильтрующей загрузкой.

1 слой кварцевый песок .

·     минимальный диаметр зерен 0,5 мм;

·        максимальный диаметр зерен 1,2 мм;

·        эквивалентный диаметр зерен 0,7 - 0,8 мм;

·        величина относительного расширения загрузки 50%;

·        высота фильтрующего слоя: 0,8м

2слой - материал загрузки - дробленый антрацит;

·  минимальный диаметр зерен 0,8 мм;

·        максимальный диаметр зерен 1,8 мм;

·        эквивалентный диаметр зерен 0,9 - 1,1 мм;

·        высота фильтрующего слоя: 0,5 м

Для фильтров предусмотрена дренажная система большого сопротивления. Принимаем крупность зерен поддерживающих гравийных слоев 2-40 мм, при высоте слоя , расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до кромки желобов составит

где:  - высота двух фильтрующих слоев 0,5+0,8=1,3м;

 - относительное расширение фильтрующей загрузки при промывке, 50%.

Высота сооружения от дна до края желобов составит:

Общая высота фильтра составит

где:  - высота слоя воды над поверхностью загрузки, принимаем 2,2м.

Расход промывной воды составит

где:  - площадь 1 фильтра, м²;

 - интенсивность промывки, принимается по табл.23[1] л/с ⋅ м².

Промывная вода подается в нижнюю часть фильтра дренажа. Зная расход по [5]подбираем d=600мм, V=1,67м/с, i= 0,0058.

При продолжительности промывки  количество воды на одну промывку составит

Расстояние между осями труб ответвления в дренажной системе принимаем l=270мм согласно [1] 250-350мм, тогда количество ответвлений составит:

где:  - длина фильтра, м;

Тогда расход воды на одно ответвление составит

Согласно [1] скорость движения воды в начале ответвления принимаем 1,6-2 м/с, чтобы пропустить расход 22,97 л/c по [5] подбираем трубу d=125мм при скорости V= 1,66 м/c на трубах распределительной системы предусматривается отверстия диаметром d=12 мм согласно [1]

Общая площадь отверстий согласно [1] должна составлять 0,25-0,5% от площади фильтра принимаем 0,3% , шаг оси отверстий должен составлять 0,1-0,2м принимаем 0,15м. Отверстия расположены в нижней части трубы в 2 ряда в шахматном порядке, под углом 45 к вертикали. При длине ответвления 5,9м количество отверстий на одно ответвление составит:

Тогда общее число отверстий составит

Общая площадь отверстий диаметром 12 мм при площади каждого  составит

Проверка 36м² - 100%

,097м² - х

Х= 0,27% что удовлетворяет требованиям [1]

Расчет сборных желобов

Для сбора и отвода промывной воды принимают желоба полукруглого сечения. Конструктивно принимают по 3 желоба в каждом фильтре , тогда расстояние между осями желобов 1,95 согласно [1] не более 2,2м , тогда расстояние от осей крайнего желоба до стенок фильтра составит 1,05.

Ширина желоба определится по формуле:

где:  - коэффициент, принимаемый для желобов с полукруглым сечением, ;

 - расход воды на один желоб определяется как 1/3 расхода промывной воды, м³/с;

 - отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины,.

Высота прямоугольной части желоба определится

Полезная высота желоба принимаем равной В,

Конструктивная высота желоба с учетом толщины конструкции = 1 м толщина днища желоба принимаем 6см. Минимальное расстояние от дна желоба до дна канала (бокового кармана) определится

где: - расход промывной воды, м³/с;

 - ширина канала, согласно [1] не менее 0,7м.

.8. Определение потерь напора в фильтре при промывке

а) потери напора в распределительной системе фильтров из перфорированных труб в дренаже:

где: - скорость вначале дренажа, 1м/с;

 - скорость вначале бокового ответвления, 1,69м/с;