Качество воды
печивается преимущественно контактная коагуляция, поддерживается
определенная концентрация взвешенного фильтра, создаются необходимые
гидравлические условия, исключающие старение, чрезмерное укрупнение и
выпадение хлопьев на дно, обеспечивается необходимое время пребывания
воды во взвешенном фильтре. В современных осветлителях выполнение этих
требований нашло отражение в уменьшении объема зоны распределения
(нижней части взвешенного фильтра ), создании условий для непрерывного
снижения скорости воды ( наклонные стенки величиной расширения
взвешенного слоя в потоке осветляемой воды и концентрацией взвешенного
фильтра.
2) Создание оптимальных условий для стабилизации взвешенного фильтра и
эффекта осветления воды. Выполнение этого требования осуществляется при
помощи принудительного отбора избыточного осадка, создания разности
скоростей движения воды на границе между зоной взвешенного фильтра и
зоной осветления, обеспечения равномерного сбора осветленной воды.
Избыток осадка вместе с частью воды, следующей через взвешенный фильтр,
отбирается через окна или трубы из выходной части взвешенного фильтра, а
осветленная вода – через систему желобов с затопленными отверстиями или
вырезами (водосливами ) в их бортах. Для принудительного движения воды
через зону отделения осадка используется перепад уровней на осветлителе
и за ним, в сборном кармане.
3) Создание оптимальных условий для отделения, уплотнения и сброса в
канализацию избыточного шлама. С этой целью расчетная скорость подъема
воды в зоне отделения осадка принимается несколько (на 10 – 15 % )
меньшей по сравнению с расчетной скоростью в зоне осветления. Уплотнение
осадка осуществляется в течении 4 – 12 ч ( и на это время рассчитывается
рабочий объем осадкоуплотнителя). Угол наклона стенок осадкоуплотнителя
к сбросному отверстию или сбросной системе принимается достаточным ( 50-
600 ) для сползания уплотнившегося осадка без дополнительного
воздействия.
На рисунке 3.1 представлена простейшая схема осветлителя с
коническим диффузором.
Вода с реагентами поступает в осветлитель из
воздухоотделителя по трубопроводу 1 в нижнюю часть конуса диффузора 2.
Поднимаясь вверх, поток воды расширяется, скорость его уменьшается до
величины, при которой в диффузоре образуется слой взвешенного осадка 3. По
мере накопления осадка его избыток переливается через кромку диффузора и
опускается в осадкоуплотнитель 4. Осветленная вода проходит через защитный
слой воды над диффузором и по сборному желобу 5 отводится на фильтры.
Осадок через дырчатую трубу 6 непрерывно или периодически по трубопроводу 7
отводится в канализацию.
3.3 Основные расчетные формулы и параметры осветлителей.
В технологических схемах осветления воды хозяйственно –
питьевых вод изложенные выше требования выполняются в конструкциях с
центральными осадкоуплотнителями (рис. 3.3.1. и 3.3.2.)
Основные формулы для расчета осветлителей позволяют
определить необходимые площадь осветлителя в плане и объём зон накопления и
уплотнения осадка
Площадь зоны осветления в м2 принимается наибольшей из
определённых по формулам
[pic] (3.3.1)
или
[pic] (3.3.2)
где
Кр и К/ Р – коэффициенты распределения воды между зонами осветления и
отделения осадка для летнего Q0 и зимнего Q/ 0 расчётного расхода
осветлителей в м3/ч
vз.о и v/з.о. – соответствующие летнему и зимнему периодам расчётные
скорости в зонах осветления мм/сек
Площадь зоны осветления осадка м2 в осветлителях с центральным
осадкоуплотнителем
[pic] (3.3.3)
где ? – коэффициент снижения скорости движения воды в зоне отделения осадка
по сравнению со скоростью в зоне осветления принимаемым равным 0,9
Полная площадь осветлителей в м2:
с центральным осадкоуплотнителем
[pic] (3.3.4)
с поддонным осадкоуплотнителем
[pic]
где f отб - суммарная площадь сечения труб в м2 для отбора осадка в
осадкоуплотнитель, определяемая в зависимости от расчётной скорости
движения воды в трубах, равной vотб.= 40 – 60 мм/сек по формуле
[pic] (3.3.5)
Объём зон накопления и уплотнения осадка в м3
[pic] (3.3.6)
где
М0 - Максимальное содержание взвешенных веществ в мг/л в воде,
поступающей в осветлители;
m - Расчётное содержание взвеси в осветлённой воде, пренимаемое
равное 8 -12 мг/л;
ty – время уплотнения осадка: ty = 3 – 6 часов при М0>400мг/л и
ty=6 – 12 часов при М0<400мг/л.
?СР – средняя концентрация взвешенных веществ в осадкоуплотнителе в
мг/л.
Основные данные по расчётам по формулам (3.3.1), (3.3.3), (3.3.6)
представлено в таблицах (3.3.1) и (3.3.2)
Таблица (3.3.1)
Расчётные скорости осветления и коэффициенты распределения
|Мо в мг / л |vз.о в мм / сек |Кр |
| |зимой |летом | |
|10 - 100 |0,7 – 0,8 |0,9 - 1 |0,8 – 0,75 |
|100 - 400 |0,8 - 1 |1 – 1,1 |0,75 – 0,7 |
|400 - 1000 |1 – 1,1 |1,1 – 1,2 |0,7 – 0,65 |
|1000 - 2500 |1,1 – 1,2 |1,1 – 1,2 |0,65 – 0,6 |
Средние концентрации осадка в осадкоуплотнителях. Таблица 3.3.2
|Мо в мг/л |Средняя концентрация ( ?ср ) в мг/л при tу в ч |
| | | 4 | 6 | 8| 12 |
| |3 | | | | |
|<100 |6500 |7500 |8000 |8500 |9500 |
|100 - 400 |19000 |21500 |24000 |25000 |27000 |
|400 - 1000 |24000 |25000 |27000 |29000 |31000 |
|> 1000 |29000 |31000 |33000 |35000 |37000 |
| |
|Полная глубина осветлителей определяется по таблице. |
|Таблица 3.3.3 |
|Высотные размеры осветлителей. |
|Параметры | Величина | Примечание |
|Глубина зон осветления |1,5 - 2 |1. При назначении глубин зон|
|Нз.о | |меньшие значения следует |
| | |относить к мутным водам ( Мо|
| | |? 400 мг/л) |
|взвешенного осадка Нз.в |2 – 2,5 |2. Глубиной Нз.в считается |
|Высотные размеры: | |растояние от плоскости |
|от плоскости отбора осадка| |отбора осадка до плоскости, |
|до начала наклонных стенок| |где скорость восходящего |
|У1 | |потока достигает 2 мм /сек |
| |1,5 – 1,75 | |
Основная формула для определения расчетных расходов осветлителя:
[pic] в м3/сут ( 3.3.7 )
где :
Т – время работы осветлителей в течение суток;
Т = 24 ч
tпр – продолжительность в ч продувки одного осветлителя (включая время на
подготовку продувки) ;
n – число продувок одного осветлителя в течение суток ;
Кn – коэффициент, определяющий степень снижения выдачи воды продуваемым
осветлителем; расчетное значение Кn следует принимать равным единице. Это
условие означает, что расчетный продувочный расход Qпр будет равен
расчетной подаче на осветлитель и при продувке уровень воды не станет ниже
расчетного.
Расчетная продолжительность в часах самой продувки определяется по формуле.
[pic] ( 3.3.8 )
где
К пр – коэффициент разжижения осадка при его сбросе;
равен 1,2 ;
qпр – продувочный расход в м3/ч ; при Rн = 1 Qпр = Q0 ( расчетной
производительности осветлителя ).
Необходимая наименьшая глубина в зависимости от типа
осветлителя приближенно может быть определена по формулам:
Н мин = 1,9А > 0,6А + 3 м, (3.3.9 )
где
А – расчетный линейный параметр при определении глубины: ширина полосы
зоны осветления, обслуживаемой одной распределительной трубой и двумя
сборными трубами (или желобами ) или кольцевым желобом.
Наибольшее значение параметра А – диаметр, радиус или сторона осветлителя,
ширина прямоугольной или кольцевой полосы – должно составить (из условия
обеспечения равномерного отбора воды ) 3 – 3,5 м, а фактическая величина
определяется в результате расчета размеров зоны осветления.
Если в соответствии с высотной схемой можно применить
несколько типов, то решающим фактором в выборе одного из них будет величина
потребной для их размещения площади, которую можно вписать в стандартную
сетку размеров промышленных зданий. Окончательный выбор типа осветлителя в
этом случае определяет наименьшее значение необходимой производственной
площади.
Для предварительной ориентировки в выборе типа осветлителя
может быть использована таблица, в которой приведены приближенные размеры
осветлителей в зависимости от общей производительности установки ( в
расчетах были приняты : vз.о = 1 мм / сек ; Кр = 0,8 ; Мо = 500 мг / л ;
tу = 4 ч ;
Таблица 3.3.4
Вспомогательная таблица к выбору типа осветлителя
|Qо в м3 / сутки |Основные | Тип осветлителя |
| |показатели | |
| | |круглый тип IV |прямоугольный тип V
| |  скачать работу |
Качество воды |
