Двухслойный безнапорный фильтр представляет собой резервуар, загруженный слоями антрацита (верхний слой) с крупностью зерен 0,8-1,8 мм и толщиной слоя 0,4 м и кварцевого песка (нижний слой с крупностью зерен 0,5-1,2 мм и толщиной слоя 0,7м), согластно [1,табл.21].
Суммарная площадь скорых фильтров:
где Т - время работы станции в течение суток = 24 ч.;
vр.н - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, согласно [1,табл.21], 0,7 м/час;
n - количество промывок каждого фильтра за сутки, 2;
w - интенсивность промывки, 14-16 л/(с*м2);
t1 - продолжительность промывки, 0,12 ч;
t2 - время простоя фильтра в связи с промывкой, 0,33 ч;
Число фильтров
Площадь одного фильтра:
, размер в плане 5,5х 6 м.
Скорость фильтрования воды при форсированном режиме составит:
где N1 - количество фильтров, находящихся в ремонте, N1=1;
Поддерживающий слой.
Поддерживающий слой из гравия имеет общую высоту 500мм и крупность зерен 2-40 мм [1,табл.22].
Потери напора в поддерживающих слоях при промывке фильтрующего слоя определяются по формуле:
hп.с.=0,022*Нп.с.*щ= 022*0,5*15=0,16 м
где, Нп.с.- высота поддерживающего слоя, м;
Расчет распределительной системы фильтра.
В проектируемом фильтре распределительная система служит как для равномерного распределения промывной воды по площади фильтра, так и для сбора профильтрованной воды.
Интенсивность промывки принята w = 15 л/(сек*м2), согластно [1,табл.23].Тогда количество промывной воды, необходимо для одного фильтра:
Диаметр коллектора распределительной системы определяют по скорости входа промывной воды dкол = 700 мм, что при расходе 495 л/сек соответствует скорости vкол =1,13 м/сек ( в начале коллектора рекомендуется vкол = 1-1,2 м/с).
Площадь дна фильтра, приходящаяся на каждое отверстие распределительной системы при расстоянии между ними m=0,27м (m = 0,25 - 0,35) и наружном диаметре коллектора Dкол=700 мм, составит:
а расход промывной воды, поступающей через одно отверстие,
Диаметр труб ответвлений принимаем dотв=80 мм (ГОСТ 3262-62), тогда скорость входа воды в отверстия будет v=1,7 м/с.
В нижней части ответвлений под углом 600 к вертикале предусматриваются отверстия диаметром 10-12 мм.
Отношение площади всех отверстий в ответвлениях распределительной системы ?f0 к площади фильтра F принимаем равным 0,25-0,30%
При площади одного фильтра F=33 м2 суммарная площадь отверстий составит:
При диаметре отверстий д0=14 мм, площадь отверстий f0=1,54 см2. Следовательно, общее количество отверстий в распределительной системе каждого фильтра:
Общее количество отверстий на каждом фильтре при расстоянии между осями отверстий 0,25 м составит:
Количество отверстий, приходящихся на каждое ответвление 536/44=12шт
При длине каждого отверстия lотв=(6-0,7)/2=2,65 м шаг оси отверстий на ответвлении бедет равен:
Высота фильтра:
Нф= hз + hпод.сл + hв + hдоп =1,1+0,5+2+0,5 = 4,1 м
где hз - высота слоя загрузки, [1,табл.21];
hпод.сл - поддерживающий слой гравия, [1,табл.22];
hв - высота слоя воды под поверхностью загрузки, 2м;
hдоп - 0,5м;
5.5.6. Система для сбора и отвода промывной воды
Для сбора и отведения промывной воды устраиваются три желоба. Расстояние между осями желобов составляет 2 м [1,п.б.111]. Поперечное сечение желоба принимается: верхняя часть - прямоугольная, нижняя - треугольная.
Ширину желоба определяем по формуле:
где Кж - коэффициент , принимаемый равным для пятиугольного желоба-2,1 [1,п.б.111];
qж - расход воды по желобу, м3/сек;
аж - отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, от 1 до 1,5;
Определим число желобов: n = 6 / 2.2 = 3 шт ,тогда расстояние между осями желобов составит: 6 / 3 = 2 м ( рекомендуется не более 2,2 м)
Расход промывной воды, приходящейся на один желоб:
Высота прямоугольной части желоба: hпр = 0,75*B = 0,75*0,65=0,49 м
Полезная высота желоба: h = 1.25*B = 1.25*0,65 = 0,81 м
Конструктивная высота желоба ( с учетом толщины стенки) :
hк = h + 0.08 = 0,81 + 0,08 = 0,89 м. Скорость движения воды в желобе v = 0,61 м/сек.
Высота кромки желоба над поверхностью фильтрующей загрузки при Н=1,5м и относительном расширении фильтрующей загрузки е = 30% по формуле:
Расход воды на промывку фильтра:
где Тр - продолжительность работы фильтра между двумя промывками, равная
Тр = Т0 - (t1+t2+t3) = 12-(0.1+0.33+0.17) = 11.4 ч
где Т0 - продолжительность рабочего фильтроцикла, 8 -12 ч;
t3 - продолжительность сброса первого фильтрата в сток;
w - интенсивность промывки;
N - количество фильтров, 10 шт;
5.5.7. Расчет сборного канала
Загрязненная промывная вода из желобов скорого фильтра свободно изливается в сборный канал, откуда отводится в сток.
Поскольку фильтр имеет площадь f = 33м2 ‹ 40 м2, он устроен с боковым сборным каналом, непосредственно примыкающим к стенке фильтра. При отводе промывной воды с фильтра сборный канал должен предотвращать создание подпора на выходе воды из желобов.
Поэтому расстояние от дна желоба до дна бокового сборного канала должно быть не менее:
где qкан - расход воды в канале , 0,495 м3/сек;
bкан - минимальная допустимая ширина канала, согласно [1,П.6.112] принимается 0,7 м;
Скорость движения воды в конце сборного канала при размерах поперечного сечения fкан = 0,7*0,7=0,49 м2, составит vкан = qкан / fкан = 0,495/0,49=0,8 м/сек, что примерно отвечает рекомендуемой минимальной скорости, v = 0.8 м/сек.
где а- отношение суммы площадей всех отверстий распределительной системы к площади сечения коллектора, 0,25;
vкол - скорость движения воды в коллекторе в м/сек;
vр.т - то же, в распределительных трубах в м/сек;
hф - потери напора в фильтрующем слое, 1м;
hп.с - потери напора в гравийных поддерживающих слоях;
hп.т - потери напора в трубопроводе;
hп.т = i*l =100*0,00649=0,65 м
при q = 435 л/сек, d = 600 мм и v = 1,77 м/сек гидравлический уклон i = 0,00649, общая длина трубопровода 100 м
hо.с - потери напора на образование скорости во всасывающем и напорном трубопроводах, 0,4 м;
hм.с - потери напора на местные сопротивления, 0,6 м;
5.5.9.Подбор насосов для промывки фильтра
Для подачи промывной воды в качестве 495 л/сек принято два одновременно действующих центробежных насоса марки 12НД с производительностью 720 м3/ч (200 л/с) каждый с напором 21 м, при скорости вращения n=960 об/мин. Мощность на валу насоса 48 кВт, мощность эл. двигателя 55 кВт, КПД насоса 0,87.
Кроме двух рабочих насосов принят один резервный агрегат.
5.5.10. Расчет отделения хлораторной
равен:
Общий расход хлора равен 8,4+2=10,4 кг/ч, или 250 кг/сут
Помещение хлораторной разделено глухой стенкой на две части (хлора торная и аппаратная) с самостоятельными запасными выходами наружу из каждой
В хлораторной устанавливают три вакуумных хлоратора ЛОНИИ-100 производительностью до 10 кг/ч с газовым измерителем. Два хлоратора являются рабочими, а один служит резервным.
В аппаратной кроме хлораторов устанавливаются три промежуточных хлорных баллона. Они требуются в больших установках для задержания загрязнений перед поступлением хлорного газа в хлоратор из расходных хлорных баллонов.
Число расходных хлорных баллонов:
nбак=Qхл/Sбак=10,4/0,5=21 шт.
где Sбак=0,5 - 0,7 кг/ч - съем хлора с одного баллона без искусственного подогрева при температуре воздуха в помещении 180С.
Для уменьшения количества расходных баллонов в хлораторной устанавливаются стальные бочки - испарители диаметром D=0,746 м и длиной L =1,6 м. Такая бочка имеет емкость 500 л и вмещает до 625 кг хлора. Съем хлора с 1 м2 боковой поверхности бочек составляет Sхл=3 кг/ч. Боковая поверхность бочки при принятых выше размерах составит 3,65 м2.
Таким образом, съем хлора с одной бочки будет
qб=Fб*Sхл=3.65*3=10.95 кг/ч
Для обеспечения подачи хлора в количестве 15,83 кг/ч нужно иметь 10,4/10,95=1 бочки испарителя. Чтобы пополнить расход хлора из бочки, его переливают из стандартных баллонов емкостью 55 л, создавая разрежение в бочках путем отсоса хлор газа эжектором. Это мероприятие позволяет увеличить съем хлора до 5 кг/ч с одного баллона и, следовательно, сократить количество одновременно действующих расходных баллонов до 10,5/5 2 шт
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25
