Расчет барабанных сеток

3.5.13.1. Расчет барабанных сеток.

Барабанные сетки типа БСБ с бактерицидными лампами используют в схемах доочистки перед фильтрами с зернистой загрузкой для выделения из воды крупных примесей, не оседающих во вторичных отстойниках, с целью защиты фильтровальных сооружений от засорения и для обеспечения нормальной работы фильтров. Исходя из производительности станции Q = 1803.2 м³/ч, принимаем четыре рабочие и одну резервную барабанные сетки производительностью 0.55 тыс.м³/ч: типоразмер 1.5´2.8, число поясов барабана = 3, длина´ширина´высота = 4525´1850´2750 мм.

Расход промывной воды составляет 0.5% расчетной производительности, т.е. 2.5 л/с. Промывная вода отводится в голову сооружений перед первичными отстойниками.

3.5.13.2. Расчет скорых безнапорных фильтров с двухслойной загрузкой.

Для глубокой очистки сточных вод (до 5 мг/л), согласно [1], принимаются двухслойные фильтры с подачей воды сверху-вниз. Загрузка состоит из антрацита (верхний слой) и кварцевого песка (нижний слой). Поддерживающим слоем служит гравий.

В соответствии с [1] фильтры загружаются:

-   антрацитом с крупностью зерен 0.8...1.8 мм и толщиной слоя 0.4 м;

-   кварцем с крупностью зерен 0.5...1.2 мм и толщиной слоя 0.6 м;

-   гравием с крупностью зерен 2.0...32.0 мм и толщиной слоя 0.6 м.

Общая толщина всей загрузки фильтра H составит 1.6 м. Высота слоя воды над поверхностью загрузки принимается h = 2.5 м > 2 м.

1. Определение размеров фильтра.

Полная (полезная) производительность фильтровальной станции Q_сут = 38083.6 м³/сут, или Q_час = 1803.2 м³/ч, или q_сек = 500.88 л/с.

Суммарная площадь фильтров с двухслойной загрузкой при продолжительности работы станции T = 24 ч, скорости при нормальном режиме V_р.н. = 8 м/с, интенсивности промывки w = 14 л/(с*м²), продолжительность этапа промывки t₁ = 0.12 ч, время простоя фильтра в связи с промывкой t₂ = 0.33 ч, число промывок фильтра в сутки n = 2:

Q_сут

F = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = (3.94)

T * V_рн - 3.6 * w * n * t₁ - n * t₂ * V_рн

38083.6

= ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 218.1 м².

24 * 8 - 3.6 * 14 * 2 * 0.12 - 2 * 0.33 * 8

Количество фильтров должно быть:

__ _____

N = 0.5 * ÖF = 0.5 * Ö218.1 = 8 шт. (3.95)

Площадь одного фильтра 218.1/8 = 27.3 м² с размером в плане 5.2´5.25 м.

Скорость фильтрования при форсированном режиме составит:

N  8

V_р.ф. = V_р.н * ¾¾¾ = 8 * ¾¾¾ = 9.14 м/ч,

N - N₁ 8 - 1

что удовлетворяет требованиям [1] (здесь N₁ - количество фильтров, находящихся в ремонте).

2. Расчет распределительной системы фильтра.

Расход промывной воды, поступающей в распределительную систему, при интенсивности промывки w = 14 л/(с*м²):

q_пр = f * w = 27.3 * 14 = 382 л/с. (3.96)

Диаметр коллектора распределительной системы принят d_кол = 600 мм, скорость движения промывной воды V_кол = 1.2 м (рекомендуемая скорость 1.0...1.2 м/с).

При размере фильтра в плане 5.2´5.25 м длина одного ответвления составит:

l_отв = (5.4 - D_кол)/2 = (5.4 - 0.63)/2 = 2.39 м  (3.97)

где D_кол = 630 мм - наружный диаметр коллектора (по ГОСТ 10704 - 76 и ГОСТ 8696 - 74)

Количество ответвлений на каждом фильтре при шаге оси ответвлений z = 0.22 м составит: n_отв = (5.20/0.22)*2 = 48 шт. Ответвления размещаем по 24 шт. с каждой стороны коллектора.

Диаметр стальных труб ответвлений принимаем d_отв = 80 мм (ГОСТ 3262-75), тогда скорость входа промывной воды составит - (при расходе 382/48 = 7.96 л/с) V = 1.6 м/с.

В нижней части ответвлений под углом 60° к вертикали предусматриваются отверстия диаметром 10..14 мм. Принимаем отверстия d = 14 мм площадью каждое f_отв = 1.54 см². Отношение площади всех отверстий на ответвлениях распределительной системы к площади фильтра принимаем 0.25...0.3%. Тогда

 f_отв = 0.25 * 27.3/100 = 0.0683 м² или 683 см².

Общее количество отверстий в распределительной системе каждого фильтра n₀ = f_отв/f₀ = 683/1.54 = 444 шт.

В каждом фильтре имеется по 40 ответвлений. Тогда количество отверстий на каждом ответвлении 444/48 = 10 шт. Шаг оси отверстий e₀ = 2.39/10 = 0.24 м = 240 мм.