Расчет и подбор оборудования (микрофильтров, вертикального смесителя и контактного осветлителя) по всем сооружениям очистки воды

5   РАСЧЕТ И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПО ВСЕМ СООРУЖЕНИЯМ ОЧИСТКИ ВОДЫ

5.1 РАСЧЕТ МИКРОФИЛЬТРОВ

Для удаления планктона из воды широко применяются микрофильтры – механизмы с вращающимися барабанами, оборудованными фильтрующими элементами из тонкой металлической или пластмассовой сетки с размером ячеек 40-60 мкм.

Микрофильтрация обеспечивает снижение содержание взвеси на 30-40 %, задержание фитопланктона на 75-95 % и зоопланктона на 100 %, уменьшение расхода промывной воды на фильтрах в 2 раза; снижение потерь напора на фильтрах на 25 %; увеличение продолжительности фильтроцикла на 25-40%, сокращение расхода коагулянта в 2,5 раза.

Исходя из производительности очистной станции подбираем микрофильтры по таблице 13.1 [2]. Количество микрофильтров должно быть не менее двух.

В данном курсовом проекте будет принято 4 микрофильтра марки МФ 1,5х2 производительностью 8 тыс. м³/сут. Размеры барабана в этом случае будут составлять: диаметр, d– 1550 мм, длина, l – 2305 мм; размеры ванны: длина, L – 3160 мм, ширина, B – 2660 мм, расстояние от оси до дна, C – 1000 мм.

Так же необходимо принять 1 резервный микрофильтр.

Рисунок 2 – Расчетная схема микрофильтра

Так как было принять 4 микрофильтра, то незначительно измениться производительность микрофильтров q, м³/сут, которую можно определить по формуле

,                                               (16)

где Q_ПОЛН – полная производительность микрофильтров, м³/сут;

N– принятое количество микрофильтров.

В итоге получим

 м³/сут.

Боковая площадь ванны микрофильтра , м², определяется по формуле

,                                              (17)

где h_B – расстояние от дна микрофильтра до уровня воды в нем, м,                                           определяется из рисунка 2;

В    –   ширина ванны микрофильтра, м.

 м².

Скорость воды в ванне микрофильтра , м/с, определяется по формуле

,                                               (18)

м/сутм/с.

Площадь канала микрофильтра  , м², будет определяться по формуле

,                                                    (19)

где q_СЕК – секундный расход микрофильтра, м³/с;

   –  скорость воды в канале микрофильтра, м/с, принимается равным 0,6 м/с.

 м².

Тогда высоту канала , м,  можно определить по формуле

,                                                  (20)

где B_К – ширина канала, м, принимается равной 0,1..1 м.

В итоге, при подстановке численных значений, получим

 м.

Расход воды на промывку микрофильтров , м³/с, будет определяться по формуле

,                                           (21)

где q_УД – удельный расход воды на промывку микрофильтров, принимается 1,5 % от секундного расхода микрофильтров.

Тогда расход воды на промывку микрофильтров будет составлять:

 м³/с.

По полученному значению расхода воды на промывку микрофильтров подбираем промывной насос марки Д 800-28 с частотой вращения рабочего колеса 960 об/мин, мощностью 79 кВт, КПД 85 % и допустимой вакуумметрической высотой всасывания 5 м.

Общая площадь, занимаемая микрофильтрами, в том числе и резервным, , м²  ,будет определяться по следующей формуле

,                                    (22)

где  N_B  –  общее количество ванн, шт.;

f_B   –  общая площадь ванн, м²;

m_П –  общее количество подводящих каналов, шт.;

f_П   –  общая площадь подводящих каналов;

m_O –  общее количество отводящих каналов, шт.;

f_O   –  общая площадь отводящих каналов, м².

В итоге, общая площадь, занимаемая микрофильтрами, будет равна

 м².

5.2 РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО СМЕСИТЕЛЯ

Смеситель служит для равномерного распределения реагентов в массе обрабатываемой воды, что способствует более благоприятному протеканию последующих реакций. Смешение должно быть быстрым и осуществляться в течение 1-5 мин.

На данный момент существуют два типа смесителей: 1) гидравлические, в которых турбулизация потока создается местными сопротивлениями путем увеличения в них скорости движения воды; 2) механические, в которых