Компановка сооружений. 
Проектирование водоочистной системы

После предварительного расчета основных сооружений водоподготовки необходимо составить компоновочную схему сооружений с учетом очередности строительства с целью определения оптимальных размеров зданий, в которых они располагаются в соответствии с существующей строительной сеткой промышленных зданий, и возможности перекрытия этих зданий строительными конструкциями.

Первая и вторая очереди строительства определяются коридором 4−6 м для возможности строительства второй очереди прокладки обводного трубопровода и других коммуникаций.

Схема с осветлителями со взвешенным осадком и скорыми фильтрами.

ДЕТАЛЬНЫЙ РАСЧЕТ СКОРЫХ ФИЛЬТРОВ

Скорый фильтр Дренажно — распределительная система скорого фильтра принимается согласно п. 6.103 [1] трубчатого большого сопротивления (рис. 5). Расчет дренажно — распределительная система рассчитывается в соответствии с п. 6.105 — 6.110 [1].

Для сбора профильтрованной воды и подачи на промывку в скорых фильтрах устраивается распределительная система. Трубы стальные с отверстиями d = 12 мм, расположенными в два ряда в шахматном порядке под углом 45 градусов на расстоянии 150 — 200 мм.

Рисунок 5. Дренажно — распределительная система Расстояние между осями ответвлений принимается 250 мм.

Порядок расчета:

— Число ответвлений в одном отделении скорого фильтра:

(5.1).

Фактическое расстояние между осями дренажных труб:

(5.2).

Расстояние принимается 250 мм.

— Расход воды по одной трубе:

(5.3).

— Диаметр ответвлений определяется по формуле:

(5.4).

где скорость в начале ответвления, принимается равной по п. 6.106[1].

1,6- 2,0 м/с.

Принимается диаметр 150 мм.

— Площадь одного отверстия:

(5.5).

где диаметр отверстий — 12 мм.

— Общая площадь всех отверстий по п. 6.105, [1], должна составлять 0,25−0,5% от рабочей площади фильтра:

— Площадь одного отверстия трубы:

(5.6).

— Количество ответвлений на одной трубе:

(5.7).

шт.

— Расстояние между отверстиями:

(5.8).

где длина отделения фильтра без канала, мм;

мм.

Расстояние входит в установленные пределы (150−200) мм, по [1].

· Для сбора и отведения промывных вод, следует предусматривать желоба, которые рассчитываются согласно п. 6.111 — 6.113 [1] (рис 6).

Для отвода промывной воды в фильтровальных сооружениях устраиваются желоба, от конструкции которых зависит качество промывки и продолжительность работы фильтра. Желоба имеют пятиугольное сечение. Расстояние между осями соседних желобов должно быть не более 2,2 м.

Рисунок 6. Сборные желоба Порядок расчета:

— Число желобов:

Значит, принимается 4 желоба.

Фактическое расстояние между желобами определяется по рисунку 7.

Рисунок 7.

Расстояние между осями желобов равно 2а, то есть 2*0,72 =1,44 м.

— Ширина желоба определяется по формуле :

(5.9).

— где — расход воды по желобу, м³ /с;

(5.10).

где — количество желобов в фильтре;

— количество отделений в фильтре;

• — отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, принимается равным 1,5;
• — коэффициент, принимаемый равным для пятиугольных желобов — 2,1 ;

м.

Рисунок 8.

— Расстояние от дна желоба до дна канала определяется по формуле:

(5.11).

где — расход вод по каналу, м³ /с;

• — ширина канала, принимается равной 1,0 м;
• — ускорение свободного падения, м /с²;

— Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до кромок желобов определяется по формуле:

(5.12).

где — высота фильтрующего слоя;

— относительное расширение фильтрующей загрузки в процентах, принимается по таблице 23[1] равной 30%.

· Высота скорого фильтра рассчитывается с учетом требований п. 6.101, 14.11 [1] (рис.).

Определение высоты скорого фильтра.

Для крупности зерен 40−20 мм принимается высота слоя — 250 мм;

Для 20−10 мм — 150 мм;

Для 10−5 мм — 150 мм;

Для 5−2 мм — 100 мм;

Для 2,0−1,2мм — 100 мм;

Высота для крупности зерен 40−20 мм определяется из условия, что верхняя граница слоя должна быть на уровне верха распределительной трубы, но не менее чем на 100 мм выше отверстий.

Высота поддерживающих слоев равна:

Н_{под.сл .}=250+150+150+100+100=750 мм Высота скорого фильтра определяется по формуле:

(5.13).

где высота поддерживающих слоев 1,2 м;

высота загрузки, принимается равной 1,25 м;

высота слоя воды, принимается равной не менее 2 м;

высота сухого борта, принимается 0,5 м;

Высота сооружения согласно п. 14,11[1] должна быть кратна 0,6 м, принимается фильтр высотой 4,8 м.

Разрез скорого фильтра показан на рисунке.

Рисунок 9.

· Потери напора в фильтре при промывке можно определить в соответствии с рекомендациями [4].

Потери напора в распределительной системе определяются по формуле:

(5.14).

где скорость в начале коллектора, м/с;

средняя скорость на входе в отверстия, м/с;

коэффициент гидравлического сопротивления, принимаемый согласно п. 6.86[1]:

(5.15).

где коэффициент перфорации — отношение суммарной площади отверстий к площади поперечного сечения коллектора;

(5.16).