ZAKŁAD OCZYSZCZANIA WODY (Mój1)

Politechnika Wrocławska Wrocław, 20.01.2012

Wydział Inżynierii Środowiska

Ochrona Środowiska

Systemy oczyszczania wody

Projekt Zakładu Oczyszczania Wody

Prowadzący: Projekt wykonała:

Dr inż. Agnieszka Urbanowska Sandra Rembisz

Nr albumu: 186581

Spis treści:

1. Dane projektu 6

1.1. Orzeczenie o jakości wody surowej 6

1.2. Opis techniczny 6

1.3. Układ technologiczny 6

2. Obliczenia technologiczne 8

2.1. Wyznaczanie wielkości dawek koagulantów 8

2.1.1. Orientacyjną dawkę koagulantu D do usunięcia mętności wyznaczono ze wzoru: 8

2.1.2. Orientacyjną dawkę koagulantu D do usunięcia barwy wyznaczono ze wzoru: 8

2.2. Wyznaczanie dawki wapna 8

2.2.1. Wyznaczenie dawki wapna przed koagulacją 8

2.2.2. Wyznaczenie dawki wapna do związania agresywnego CO2 po koagulacji 8

2.3. Wyznaczenie dawek substancji stosowanych do chlorowania 10

2.4. Zapas i wydatek dobowy reagentów 10

2.4.1. Maksymalne dobowe zużycie oraz zapas reagenta 10

2.4.2. Maksymalne dobowe zużycie oraz zapas wapna 11

2.4.3. Maksymalne dobowe zużycie oraz zapas chloru 12

2.5. Powierzchnia magazynów koagulantu i wapna 12

2.5.1. Powierzchnia magazynu dla koagulantu 12

2.5.2. Powierzchnia magazynu dla wapna 12

2.5.3. Powierzchnia magazynu dla chloru 13

3. Urządzenia do roztwarzania i rozdrabniania reagentów 13

3.1. Zbiornik zarobowy 13

3.2. Zbiornik roztworowy 14

3.3. Objętość zbiornika zarobowo- roztworowego 14

3.4. Zbiornik przygotowania mleka wapiennego 14

3.5 Wydatek chloru 15

4. Urządzenia do uzdatniania wody 16

4.1. Komora szybkiego mieszania 16

4.1.1 Objętość komory mieszacza 16

4.1.2 Powierzchnia górnej cylindrycznej części mieszacza 16

4.1.3 Średnica cylindrycznej części mieszacza 17

4.1.4 Wysokość stożkowej części mieszacza 17

4.1.5 Objętość dolnej części stożkowej mieszacza 17

4.1.6 Wysokość cylindrycznej części mieszacza 17

4.1.7 Wymiary koryta zbiorczego 18

4.1.8 Otwory odpływowe z koryta zbiorczego 18

4.2. Mechaniczna komora wolnego mieszania 19

4.2.1. Objętość komory 19

4.2.2. Powierzchnia komory 19

4.2.3. Średnica komory 20

4.2.4. Wymiarowanie mieszadła 20

4.2.5. Średni gradient prędkości ruchu cieczy 21

4.2.6. Zapotrzebowanie mocy na wałach mieszadeł 21

4.2.7. Względna prędkość łopatek w wodzie 21

4.2.8. Powierzchnia łopatek 22

5. Urządzenia do sedymentacji 22

5.1. Osadnik o przepływie poziomym 22

5.1.1. Ilość zawiesin w wodzie po koagulacji dopływającej do osadnika: 22

5.1.2. Współczynnik sprawności osadnika 23

5.1.3 Powierzchnia osadnika 23

5.1.4. Liczba osadników 24

5.1.5. Powierzchnia rzeczywista osadnika 24

5.1.6. Krawędzie przelewowe 24

5.1.7. Całkowita długość osadnika 25

5.1.8. Objętość strefy osadów 25

5.1.9. Objętość osadnika 25

5.1.10. Czas przetrzymania wody w osadniku 25

5.1.11. Ilość osadów przy ich dwukrotnym odprowadzeniu z osadnika: 26

5.1.12. Obliczenia dla leja osadowego: 26

5.2. Filtry pospieszne grawitacyjne 27

5.2.1. Powierzchnia filtru 27

5.2.2. Prędkość filtracji przy jednym filtrze wyłączonym z eksploatacji: 28

5.2.3. Prędkość rzeczywista filtracji: 29

5.2.4. Odległość dna kanału od dna koryta 30

5.2.5. Powierzchnia szczelin w jednym grzybku wynosi: 30

5.2.6. Całkowita liczba grzybków w drenażu 1 filtru wynosi: 31

5.2.7. Całkowita powierzchnia szczelin wynosi: 31

5.2.8. Obliczenie strat ciśnienia w drenażu niskooporowym: 31

5.3. Dobór uziarnienia 31

5.3.1. Charakterystyka granulometryczna piasku: 31

5.3.2. Czynnik średnicy: 32

5.3.3. Znając czynnik prędkości obliczono prędkość opadania ziaren D5p: 32

5.3.4. Czynnik prędkości 33

5.3.5. Dla odczytanego czynnika średnicy wyliczono D95a: 33

6. Zbiornik wody czystej 34

6.1. Pojemność użytkowa zbiorników wody czystej: 34

6.2. Objętość jednego zbiornika 34

6.3. Powierzchnia jednego zbiornika wody czystej: 34

6.4. Średnica jednego zbiornika wody czystej: 34

6.5. Powierzchnia rzeczywista zbiornika wody czystej: 35

6.6. Objętość rzeczywista zbiornika wody czystej: 35

7. Gospodarka ściekowo- osadowa 35

7.1. Ilość popłuczyn powstających w czasie płukania filtrów. 35

7.2. Objętość osadnika na osad magazynowany 36

7.3. Ilość osadów przy ich 2-3-krotnym odprowadzaniu z osadników: 36

7.4. Objętość odstojnika: 36

7.5. Ilość osadów powstałych po zagęszczeniu popłuczyn: 36

7.6. Ilość osadów z osadników po zagęszczeniu w odstojniku 37

7.7. Objętość laguny: 37

8. Dobór rurociągów 37

8.1. Dopływ wody do ZUW 37

8.1.1. Pole przekroju porzecznego rurociągu 37

8.1.2. Średnica rurociągu 37

8.1.3. Rzeczywista prędkość przepływu: 38

8.2. Dopływ wody do komory szybkiego mieszania 38

8.2.1. Średnica rurociągu 38

8.2.2. Rzeczywista prędkość przepływu: 38

8.3. Dopływ wody do komory wolnego mieszania 38

8.3.1. Średnica rurociągu 39

8.3.2. Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu 39

8.4. Dopływ wody do osadników 39

8.4.1. Średnica rurociągu 39

8.4.2. Rzeczywista prędkość przepływu 39

8.5. Odpływ wody z osadników: 39

8.5.1. Średnica rurociągu 39

8.5.2. Rzeczywista prędkość przepływu 40

8.6. Dopływ wody na halę filtrów 40

8.7. Odprowadzanie filtratu 42

8.8. Dopływ wody płuczącej do filtra 45

8.8.1. Średnica rurociągu 45

8.8.2. Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu 45

8.9. Odpływ popłuczyn w rurociągu 45

8.9.1. Średnica rurociągu 45

8.9.2. Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu 45

8.10. Woda czysta w sieci wodociągowej 45

8.10.1. Średnica rurociągu 45

8.10.2. Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu 45

1. Dane projektu

1.1. Orzeczenie o jakości wody surowej

Na podstawie Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r. stwierdzono, że badana woda charakteryzuje się odczynem obojętnym, o średniej twardości. Ujmowana woda to woda powierzchniowa mająca zwiększoną mętność, barwę i utlenialność. Pozostałe wskaźniki nie przekraczają dopuszczalnych norm. Badana woda charakteryzuje się małą zawartością jonów azotynowych, azotanowych oraz posiada śladowe ilości jonów amonowych. Woda nie nadaje się do spożycia przez ludzi i wymaga oczyszczenia.

1.2. Opis techniczny

Zaprojektowano Zakład Oczyszczania Wody o wydajności 31800 m3/d. Wodą zastosowaną w projekcie jest woda powierzchniowa, która dopływa do zbiornika wody surowej. Na kolejne urządzenia wodę pompuje pompownia pierwszego stopnia.

Układ technologiczny składa się z następujących procesów:

W projektowanym zakładzie oczyszczania wody powierzchniowej zastosowano koagulant, którym jest siarczan glinu. Wielkości dawek koagulantu określono w badaniach technologicznych. Dotychczas stosowane formuły empiryczne umożliwiają orientacyjne określenie dawki koagulantu do usuwania mętności i barwy.

1.3. Układ technologiczny

Al2(SO3)4*18H2O CaO

Woda

surowa

Cl2

Pierwszym urządzeniem w układzie konstrukcyjnym jest komora szybkiego mieszania z ruchem wirowym wody, która ma na celu zapewnienie pełnego wymieszania chemikaliów z całą objętością wody. Jest to stożkowa komora szybkiego mieszania, która przedstawia się następująco:

Rys. 1. Stożkowa komora szybkiego mieszania

Drugim urządzeniem jest mechaniczna komora wolnego mieszania, w której miesza się wodę z koagulantami w celu wytworzenia dobrze sedymentujących kłaczków. W projekcie przyjęto dwie takie komory o objętości 222 m3 każda.

Kolejnymi urządzeniami są osadniki o przepływie poziomym. W projekcie przyjęto 5 osadników, które przedstawiają się następująco:

Rys. 2. Osadnik o przepływie poziomym

Następnie w układzie konstrukcyjnym znajdują się filtry pospieszne grawitacyjne, których podłoże składa się z piasku i węgla aktywnego. Filtry grawitacyjne charakteryzują się przepływem wody wyłącznie pod działaniem różnicy poziomów swobodnych zwierciadeł wody nad złożem filtru i w zbiorniku wody przefiltrowanej. W projekcie przyjęto 6 filtrów.

Ostatnim urządzeniem w układzie konstrukcyjnym jest zbiornik wody czystej, który ma na celu umożliwić dopasowanie dostaw wody do jej nierównomiernego w czasie zużycia.

2. Obliczenia technologiczne

2.1. Wyznaczanie wielkości dawek koagulantów

2.1.1. Orientacyjną dawkę koagulantu D do usunięcia mętności wyznaczono ze wzoru:

gdzie:

M – mętność wody, g/m3.

2.1.2. Orientacyjną dawkę koagulantu D do usunięcia barwy wyznaczono ze wzoru:

gdzie:

B – barwa wody, gPt/m3.

Przyjęto dawkę koagulantu 32,83 g/m3 siarczanu glinu Al(SO4)318H2O.

2.2. Wyznaczanie dawki wapna

2.2.1. Wyznaczenie dawki wapna przed koagulacją

gdzie:

zas M – naturalna zasadowość wody,

W – współczynnik jednostkowego zużycia zasadowości naturalnej wody,

dla siarczanu glinu W = 0,0090,

D – dawka koagulantu, g/m3,

0,7 – zapas zasadowości naturalnej wody.

Nie jest wymagana wstępna dawka wapna przed koagulacją.

2.2.2. Wyznaczenie dawki wapna do związania agresywnego CO2 po koagulacji

Z równowagi węglanowo- wapniowej wyznaczono zawartość CO2:

Proces koagulacji powoduje obniżenie zasadowości M i zwiększenie CO2.

- obniżenie zasadowości M


zasM = Dkoag. * 0, 45 gCaCO3/m3


zasM = 32, 83 * 0, 45 = 14, 77 gCaCO3/m3

- zwiększenie zawartości CO2


CO2 = Dkoag. * 0, 4 gCaCO2/m3


CO2 = 32, 83 * 0, 4 = 13, 13 gCaCO2/m3

- woda po koagulacji zawiera ilość wolnego CO2


$$\text{CO}_{2_{w}} = \text{CO}_{2_{w}}^{0} + \text{CO}_{2_{w}}\frac{g\text{CaCO}_{2}}{m^{3}}$$


$$\text{CO}_{2_{w}} = 13,5 + 13,13 = 26,63\ \frac{g\text{CaCO}_{2}}{m^{3}}$$

- zasadowość M wynosi


zasM = zasM0 − zasM gCaCO3/m3


zasM = 182 − 14, 77 = 167, 23 gCaCO3/m3

- z nonogramu równowagi węglanowo- wapniowej odczytano zawartość CO2 przynależnego dla nowej zasadowości M,

CO2p = 12 gCO2/m3

- ilość CO2 agresywnego obecnego w wodzie po koagulacji

CO2agr = CO2w – CO2p, gCO2/m3

CO2agr = 26,63 – 12 = 14,63 gCO2/m3

- obecna w wodzie ilość CO2agr zostanie z wody usunięta przez dodanie do wody wapna, który reaguje z CO2agr zgonie z równaniem:


2CO2 + CaO + H2O → Ca(HCO3)2

- wymaganą do związania CO2agr ilość wapna obliczono metodą kolejnych przybliżeń:

założono związanie 80% CO2agr

- po dodaniu wyznaczonej ilości wapna następuje wzrost zasM


$$zasM = \frac{x}{28}*50,\ g\text{CaCO}_{3}/m^{3}$$


$$zasM = \frac{7,45}{28}*50 = 13,3\ g\text{CaCO}_{3}/m^{3}$$

- nowa zasM


zasM = zasM + zasM


zasM = 167, 23 + 13, 3 = 180, 53

- z nonogramu równowagi węglanowo-wapniowej odczytano

Ilość wapna niezbędnego do związania dwutlenku węgla agresywnego obecnego w wodzie po koagulacji wynosi 7,5 gCaO/m3.

2.3. Wyznaczenie dawek substancji stosowanych do chlorowania

- dawka chloru

gdzie:

CL2poz – chlor pozostały w wodzie po czasie kontaktu 30 minut,

przyjęto Cl2poz = 0,2 gCl2/m3,

utl. – ultlenialność, gO2/m3.

Utlpo koag = 4,8, przyjęto wartość 40%.

2.4. Zapas i wydatek dobowy reagentów

2.4.1. Maksymalne dobowe zużycie oraz zapas reagenta

Maksymalne dobowe zużycie koagulantu Mdmax obliczono:

gdzie:
Qdmax – maksymalna dobowa wydajność stacji uzdatniani wody, Qdmax = 31800 m3/d,

Dmax – maksymalna dawka koagulantu , Dmax = 32,83 g/m3,

f – współczynnik przeliczeniowy , dla koagulacji f = 1,2.

Wielkość zapasu Z obliczono ze wzoru:

gdzie:

Mdmax - maksymalne dobowe zużycie koagulantu, kg/d,

Tm – wymagany czas składowania, Tm = 30dni.

2.4.2. Maksymalne dobowe zużycie oraz zapas wapna

Maksymalne dobowe zużycie wapna Mdmax obliczono:

gdzie:
Qdmax – maksymalna dobowa wydajność stacji uzdatniani wody, Qdmax = 31800 m3/d,

Dmax – maksymalna dawka wapna , Dmax = 7,5 g/m3,

f – współczynnik przeliczeniowy , dla wapna f = 1,2.

Wielkość zapasu Z obliczono ze wzoru:

gdzie:

Mdmax - maksymalne dobowe zużycie wapna, kg/d,

Tm – wymagany czas składowania, Tm = 30dni.

2.4.3. Maksymalne dobowe zużycie oraz zapas chloru

Maksymalne dobowe zużycie chloru Mdmax obliczono:

gdzie:
Qdmax – maksymalna dobowa wydajność stacji uzdatniani wody, Qdmax = 31800 m3/d,

Dmax – maksymalna dawka chloru , Dmax = 2,85 g/m3,

f – współczynnik przeliczeniowy , dla chloru f = 1,0.

Wielkość zapasu Z obliczono ze wzoru:

gdzie:

Mdmax - maksymalne dobowe zużycie chloru, kg/d,

Tm – wymagany czas składowania, Tm = 30dni.

2.5. Powierzchnia magazynów koagulantu i wapna

2.5.1. Powierzchnia magazynu dla koagulantu

Powierzchnie magazynu obliczono:

gdzie:

F – powierzchnia magazynu, m2,

α - współczynnik zwiększający, przyjęto α=1,3,

Z – wymagany zapas koagulantu, Z = 37583,78 kg,

ρn – gęstość nasypowa koagulantu, przyjęto 1200 kg/m3,

hs – dopuszczalna wysokość składowania, przyjęto 2 m.

2.5.2. Powierzchnia magazynu dla wapna

Powierzchnie magazynu obliczono:

gdzie:

F – powierzchnia magazynu, m2,

α - współczynnik zwiększający, przyjęto α=1,3,

Z – wymagany zapas wapna, Z = 8528,76 kg,

ρn – gęstość nasypowa wapna, przyjęto 1000 kg/m3,

hs – dopuszczalna wysokość składowania, przyjęto 1,5 m.

2.5.3. Powierzchnia magazynu dla chloru

Liczbę butli obliczono:


$$n = \frac{z}{45},\ szt\ $$

gdzie:

Z- zapas chloru, kg


$$n = \frac{2722,76}{45} = 61\ szt.\ $$

Powierzchnię magazynowania obliczono następująco:


F = 1, 5 * n + 20%*(1,5*n),  m2

gdzie:

n- liczba butli, szt.


F = 1, 5 * 61 + 0, 2 * (1,5*61) = 109, 8 m2

3. Urządzenia do roztwarzania i rozdrabniania reagentów

3.1. Zbiornik zarobowy

Zbiornik zarobowy Vzar obliczono ze wzoru:

gdzie:

Qg – godzinowe natężenia dopływu wody, Qg = 1325 m3/h,

D – dawka koagulantu, D = 32,83 g/m3,

b – stężenie roztworu, przyjęto b = 20%,

n – liczba zarobów w ciągu doby, przyjęto n = 2.

Przyjęto dwa zbiorniki, każdy o wysokości oraz średnicy .

3.2. Zbiornik roztworowy

Zbiornik roztworowy Vroz obliczono ze wzoru:

gdzie:

b – stężenie roztworu, przyjęto b = 5%,

n – liczba zarobów w ciągu doby, przyjęto n = 2.

Przyjęto dwa zbiorniki ,każdy o wysokości oraz średnicy .

3.3. Objętość zbiornika zarobowo- roztworowego

Objętość zbiornika zarobowo- roztworowego obliczono ze wzoru:


Vzar − roz = Vzar − Vroz ,  m3


Vzar − roz = 2, 61 + 10, 44 = 13, 05 m3

3.4. Zbiornik przygotowania mleka wapiennego

Wapno jest dawkowane do wody w postaci mleka wapiennego, ponieważ D>250 kg 284,29>250

Zbiornik dla mleka wapiennego Vzar obliczono ze wzoru:

gdzie:

Qg – godzinowe natężenia dopływu wody, Qg = 1325 m3/h,

D – dawka koagulantu, D = 7,45 g/m3,

b – stężenie roztworu, przyjęto b = 5%,

n – liczba zarobów w ciągu doby, przyjęto n = 2

Przyjęto zbiornik o wysokości 1,5 m oraz średnicy 1,3 m.

Z tabeli 7.1 Główne wymiary zbiorników mleka wapiennego, przyjęto, że pojemność zbiornika górnego jest równa 0,190 m3, natomiast pojemność zbiornika dolnego wynosi 0,700 m3. Masa orientacyjna tego zbiornika jest równa 627 kg.

3.5 Wydatek chloru

Wydatek chloru obliczono z następującego wzoru:


W = DCl2 • Q,   gCl2/h

Gdzie:
DCl2 = 2,85 g Cl2/m3

Qg - wydajność, Qg = 1325 m3/h


W = 2, 85 * 1325 = 3782, 08 gCl2/h

Wydatek chloru wynosi 3782,08 gCl2/h. Na tej podstawie dobrano typ chlorownicy C-32
(C3) o wydatku minimalnym 500 gCl2/h i maksymalnym 6000 gCl2/h. Powierzchnia magazynu wynosi 109,8 m2. Przyjęto powierzchnie magazynu: 110 m3.

Przyjęto 3 chloratory, w tym jeden chlorator rezerwowy.

Chlorownia:

- powierzchnia chlorowni: 1,6x22=35,2 m2

- powierzchnia magazynu: 1,6x15= 30 m2

- powierzchnia dechloracji: 1,6x15= 30 m2

- przedsionek 1: 1,6x7=10m2

- przedsionek 2: 1,6x7=10m2

Rys. 3. Chlorownia

4. Urządzenia do uzdatniania wody

4.1. Komora szybkiego mieszania

Jako komorę szybkiego mieszania zaprojektowano mieszacz pionowy z wirowym ruchem wody.

4.1.1 Objętość komory mieszacza

Objętość komory mieszacza V obliczono ze wzoru:

gdzie;

Q – natężenie przepływu wody, Q = 0,37 m3/s,

t – czas przetrzymania, założono t = 120s

4.1.2 Powierzchnia górnej cylindrycznej części mieszacza

Powierzchnia górnej cylindrycznej części mieszacza fg obliczono ze wzoru:

gdzie:

Q – natężenie przepływu wody, Q = 0,37 m3/s,

vg – prędkość przepływu wody w części cylindrycznej, założono vg = 0,025 m/s

4.1.3 Średnica cylindrycznej części mieszacza

Średnica cylindrycznej części mieszacza D obliczono ze wzoru:

gdzie:

fg – powierzchnia górnej części cylindrycznej mieszacza, m2.

4.1.4 Wysokość stożkowej części mieszacza

Wysokość stożkowej części mieszacza h1 obliczono ze wzoru:

gdzie:

D - średnica cylindrycznej części mieszacza, m,

d – średnica rurociągu doprowadzająca wodę do mieszacza, założono d = 0,3m,

α - kąt rozwarcia dolnej części stożkowej mieszacza, α = 40°.

4.1.5 Objętość dolnej części stożkowej mieszacza

Objętość dolnej części stożkowej mieszacza V1 obliczono ze wzoru:

gdzie:

h1 - wysokość stożkowej części mieszacza, m,

D - średnica cylindrycznej części mieszacza, m,

d - średnica rurociągu doprowadzająca wodę do mieszacza, m.

4.1.6 Wysokość cylindrycznej części mieszacza

Wysokość cylindrycznej części mieszacza h2 obliczono ze wzoru:

gdzie:

V - objętość komory mieszacza, m3,

V1- objętość dolnej części stożkowej mieszacza, m3,

fg – powierzchnia górnej części cylindrycznej mieszacza, m2.

4.1.7 Wymiary koryta zbiorczego

Pole przekroju koryta zbiorczego fk obliczono ze wzoru:

gdzie:

Q – natężenie przepływu wody, Q = 0,37 m3/s,

v- prędkość przepływu wody w kanale zbiorczym, założono v = 0,6 m/s

Przyjęto przekrój koryta zbiorczego o wymiarach 0,7 × 0,9 m.

4.1.8 Otwory odpływowe z koryta zbiorczego

Powierzchnię otworów f0 obliczono ze wzoru:

gdzie:

Q – natężenie przepływu wody, m3/h,

v – prędkość przepływu wody przez otwory, przyjęto v = 1 m/s

Założono średnice otworu d = .

Liczbę otworów n obliczono ze wzoru:

gdzie:

f0 – łączna powierzchnia otworów, m2,

d – średnica otworu, m2.

Odległość miedzy otworami L obliczono ze wzoru:

gdzie:

r – promień cylindrycznej części mieszacza, m, przyjęto r =3m

n – liczba otworów na obwodzie komory.

4.2. Mechaniczna komora wolnego mieszania

4.2.1. Objętość komory

Objętość komory V obliczono ze wzoru:


V = Q • t,   m3

Q = 0,37 m3/s
t – czas flokulacji; t =1200 s

V = 0,37 · 1200 = 444 m3

Przyjęto dwie komory wolnego mieszania o objętości 222 m3 każda.

4.2.2. Powierzchnia komory

Powierzchnię komory F obliczono ze wzoru:


$$F = \frac{V}{H},\ {\text{\ \ }m}^{3}$$

Gdzie: H – głębokość komory, przyjęto H = 3 m

$F = \frac{444}{3} = 148$ m2

Przyjęto dwie komory o powierzchni 74 m2, o wymiarach 5 × 14,8 m. W każdej komorze flokulacji przyjęto dwa mieszadła o osi pionowej.

4.2.3. Średnica komory

Średnicę komory obliczono z następującego wzoru:

D = $\sqrt{\frac{4\ *\ F}{\pi}}$ m

gdzie:

F- powierzchnia komory

D = $\sqrt{\frac{4\ *\ 148}{\pi} =}$ 13,73 m

4.2.4. Wymiarowanie mieszadła

- średnica mieszadła d:


$$\frac{d}{D} = 0,5 - 0,8$$

Przyjęto: 0,8

$\frac{d}{3} = 0,8$ d = 2,4 m

-szerokość łopatki mieszacza b:


$$\frac{b}{d} = 0,1 - 0,2$$

Przyjęto: 0,2

$\frac{b}{2,4} = 0,2$ b = 0,48 m

-wysokość zawieszenia mieszacza od dna łopatki h:


$$\frac{h}{d} = 0,1 - 0,3$$

Przyjęto: 0,2

$\frac{h}{2,4} = 0,2$ h = 0,48 m


$$D = \sqrt{\frac{4*F}{\pi} = \ }\sqrt{\frac{4*74}{\pi}} = 9,71\ m$$


Fl = 0, 1 * H * D = 0, 1 * 3 * 9, 71 = 2, 91 m2


$$h = \frac{F_{l}}{d*b} = \frac{2,91}{2,4*0,48} = 2,91\ m$$

Przyjęto 3 łopatki o szerokości 0,48 m.

- sumaryczna powierzchnia łopatek wynosi:


f0 = 30, 422, 4 = 3, 024 m2

4.2.5. Średni gradient prędkości ruchu cieczy

Średni gradient prędkości ruchu cieczy obliczono w następujący sposób:

G=$\sqrt{\frac{N_{w} \bullet m}{\vartheta \bullet \rho \bullet V}}$ = 20-75 s-1

Gdzie:
Nw - zapotrzebowanie mocy na wale 1 mieszadła
m – liczba mieszadeł w komorze
ϑ – lepkość kinematyczna wody
ρ – gęstość wody
V – objętość cieczy

Przyjęto G-50 s-1.

4.2.6. Zapotrzebowanie mocy na wałach mieszadeł

Skorzystano z następującego wzoru:


$$N = \eta \bullet G^{2} \bullet V,\ \frac{\text{kg} \bullet m^{2}}{s^{3}}$$

Ŋ = 1,14·10-3 (dla wody o temperaturze 283 K)

N = 1,14·10-3 · 502 · 444 = 1265,4 kg·m2/s3

Założono prędkość obwodową łopatek mieszadła: vp=0,6 m/s.

4.2.7. Względna prędkość łopatek w wodzie

Skorzystano z następującego wzoru:

V = (0,7-0,8) vp

przyjęto v = 0,75

v = 0,75·0,6 = 0,45

4.2.8. Powierzchnia łopatek

Dla stosunku $\frac{d}{2b} = 2,5$, przyjęto z tab. 8.2. ζ = 1,19


$$F = \frac{2N}{\text{ξρ}v^{3}},\ \ m^{2}$$

$F = \frac{2*1265,4}{1,19*1000*(0,45)^{3}} = 23,3\ m^{2}$

Rys.4. Komora wolnego mieszania z pionowym mieszadłem mechanicznym.

5. Urządzenia do sedymentacji

5.1. Osadnik o przepływie poziomym

Parametry obliczeniowe:
Czas przetrzymania wody w osadniku; T = 2 ÷ 4 h.
Prędkość pozioma przepływu wody vp = 5 – 12 mm/s.
Obciążenie hydrauliczne powierzchni osadnika Oh = 1,44 – 2,88 m2/(m2∙h).
Głębokość osadnika przy ręcznym okresowym usuwaniu osadów wynosi od 3,0 do 3,5 m.
Głębokość osadnika przy mechanicznym zgarnianiu osadów około 2 – 3m.
Qg - wydajność, Qg = 31800 m3/d = 1325 m3/h

5.1.1. Ilość zawiesin w wodzie po koagulacji dopływającej do osadnika:


Co = Cz + KD + 0, 25B + N,   g/m3

Gdzie:
Cz – stężenie zawiesin w wodzie surowej,

K – współczynnik dla siarczanu glinu zanieczyszczonego, K = 1,

D – dawka koagulantu, D= 32,83 g/m3.

B – Barwa wody, g Pt/m3,

N – ilość nierozpuszczonych związków w reagencie dodawanym do wody w przeliczeniu na g/m3,
N = 0

C0=10+1·32,83+0,25·22+0=48,33 g/m3

Z tab.8.4. dla Co = 48,33 g/m3, graniczna wartość prędkości opadania zawiesin vo wynosi: vo= 0,4 mm/s.

5.1.2. Współczynnik sprawności osadnika

Współczynnik sprawności osadnika obliczono ze wzoru:

gdzie:

v0 – graniczna wartość prędkości opadania zawiesin, przyjęto v0 = 0,40 mm/s,

vk – prędkość przepływu wody w osadniku, vk = k⋅v0 = 10⋅0,40 = 4 mm/s.

5.1.3 Powierzchnia osadnika

Powierzchnię osadnika wyznaczono na podstawie wzoru:

gdzie:

Q - ilość oczyszczanej wody, m3/h,

v0 – graniczna wartość prędkości opadania zawiesin, przyjęto v0 = 0,40 mm/s,

α - współczynnik sprawności osadnika .

Przyjęto głębokość osadnika H=3m dla L/H=15, długość osadnika L=45 cm, a szerokość osadnika B=6m.

5.1.4. Liczba osadników

Liczbę osadników wyznaczono ze wzoru:

gdzie:

F – powierzchnia łączna osadników, m2,

L – długość osadnika, m,

B – szerokość osadnika, m.

Przyjęto 5 osadników.

5.1.5. Powierzchnia rzeczywista osadnika

Powierzchnię rzeczywistą osadnika obliczono wg wzoru:


Frz = B • L = 6 • 45 = 270 m2

Sprawdzenie warunków stabilności:


$$\frac{L}{H} = \frac{45}{3} = 15 > 10$$


$$\frac{L}{B} = \frac{45}{6} = 7,5 > 3$$

Wymiary osadnika zapewniają jego stabilność.

5.1.6. Krawędzie przelewowe

Wymaganą długość krawędzi przelewowych wyznaczono z wzoru:

gdzie:

Q – ilość oczyszczanej wody, m3/h,

Qh – obciążenie hydrauliczne przelewów, przyjęto Qh = 20 m3/m2⋅h,

n – liczba osadników.

5.1.7. Całkowita długość osadnika

Całkowitą długość osadnika wyznaczono na podstawie:

gdzie;

Lp – szerokość zajmowana przez przelewy, m,

L – rzeczywista długość osadnika, m.

5.1.8. Objętość strefy osadów

Objętość osadnika obliczono ze wzoru:


$$V_{o} = \frac{Q(C_{o} - C)T_{e}}{\text{nδ}},\ \ m^{3}$$

Gdzie:

Vo – objętość strefy osadów,

Q – objętość dopływającej wody w jednostce czasu, Q=1325 m3⁄h

Te – czas między kolejnym usuwaniem osadu z osadnika (Te ≥ 8 h), Te = 10 h

Co, C – stężenie zawiesin w dopływie i odpływie z osadnika, Co = 48,33 g/m3 , C=15 g/m3

n – liczba osadników,

δ - stężenie osadów w strefie osadowej, które zależy od stężenia zawiesiny w dopływającej wodzie. Stężenie osadu δ w osadnikach bez zastosowania koagulacji przyjmuje się w granicach od 12 000 do 150 000 g.m3, δ = 30 000 g/m3


$$V_{\mathbf{0}}\mathbf{=}\frac{1325*\left( 48,33 - 15 \right)*10}{5*30000}\mathbf{=}2,94\ m^{3}$$

5.1.9. Objętość osadnika

Objętość osadnika obliczono ze wzoru:

gdzie:

H – głębokość osadnika, m,

F – powierzchnia 1 osadnika, m2.

5.1.10. Czas przetrzymania wody w osadniku

Czas przetrzymania wody w osadniku obliczono:

gdzie:

Q – ilość oczyszczanej wody, m3/h,

V - Objętość osadnika, m3.

5.1.11. Ilość osadów przy ich dwukrotnym odprowadzeniu z osadnika:


Vos = n • Vo • 2,   m3

Gdzie:

n - liczba osadników, n=5

Vo – objętość strefy osadów

Rys.5. Schemat osadnika o przepływie poziomym.

5.1.12. Obliczenia dla leja osadowego:

Dane:

α=45o

b – szerokość leja, stożkowa część, b= 1 m

B – szerokość leja, górna część, B= 6 m


Rys. 6. Lej osadowy

5.2. Filtry pospieszne grawitacyjne

Przyjęto filtr pośpieszny grawitacyjny, o złożu dwuwarstwowym.

Parametry:

Q = 31800 m3/d = 1325 m3/h

d10 = 0,35 m = 0,35 * 10-3 mm

WR = 1,44

5.2.1. Powierzchnia filtru

Wymaganą powierzchnię filtru obliczono ze wzoru:

gdzie:

Vf- założona prędkość filtracji, przyjęto Vf = 9,5 m/h

Ekonomiczna liczba filtrów

Ekonomiczna liczba filtrów wyznaczono:

gdzie:

F – wymagana powierzchnia filtrów, m3.

Powierzchnia jednego filtra

Powierzchnię jednego filtra obliczono następująco:


$$F_{I} = \frac{139,5}{6} = 23,25\ m^{2} = 23,3\ m^{2}$$

Przyjęto 6 filtrów ustawionych w dwóch szeregach po jednej stronie galerii .Wymiary jednego filtra 4,66 x 5 m . Rzeczywista powierzchnia 1 filtra 23,3 m.

Rzeczywista powierzchnia filtrów

Rzeczywistą powierzchnię filtrów wyznaczono:


Frz = 6 * 4, 66 * 5 = 139, 8 m2

Rys. 7. Układ filtrów pośpiesznych w hali filtrów.

5.2.2. Prędkość filtracji przy jednym filtrze wyłączonym z eksploatacji:

Wyznaczono na podstawie wzoru:

$v = \frac{Q_{\text{dmx}}}{(n - 1) \bullet F}$ , m/h

Gdzie:

F1 – powierzchnia jednego filtra, F1 = 23, 3 m2

n – liczba filtrów, n=6

Q d max – maksymalna wymagana dobowa wydajność filtrów, Q=1325 m3⁄h

5.2.3. Prędkość rzeczywista filtracji:


$$v_{\text{rz}} = \frac{Q_{\text{dm}\text{ax}}}{n \bullet F}$$

Przyjęto:

Przyjęto wysokość złoża filtracyjnego H=1,0 m. Wysokość warstwy podtrzymującej 0,4 m. Odległość koryt popłuczyn od warstwy podtrzymującej, przy założonej 50% ekspansji złoża wyznacza się ze wzoru:


h = Hzl(1+eksp) + 0, 05


h = 1, 0(1+0,5) + 0, 05 = 1, 55 m

Rys. 8. Filtr

Dla danego uziarnienia złoża przyjęto z tab. 8.22. płukanie filtratu wodą

Dla złoża o parametrach d10=0,35 mm, WR=1,44 oraz temperatury wody 283 K intensywność płukania wodą wyznaczona z rys.8.61. wynosi:

Przyjęto jedno koryto popłuczyn, którego szerokość wynosi:

x – ½ szerokości koryta

Przyjęto kanał zbiorczy o szerokości 0,6 m.

5.2.4. Odległość dna kanału od dna koryta

Odległość dna kanału od koryta wyznaczono:

$L = 1,73\sqrt{\frac{q^{2}}{g \bullet B^{2}}} + 0,2\ ,\ \ m$

gdzie:

q – natężenie przepływu popłuczyn w kanale, m3/s

B – szerokość kanału, B=0,6 m

g – przyspieszenie ziemskie

Przyjęto L=0,3m

W filtrze zastosowano drenaż grzybkowy niskooporowy. Przyjęto liczę grzybków 81 szt/1 m2 płyty drenażowej, każdy z nich ma na obwodzie 24 prostokątne szczeliny o wymiarach 10 mm x 0,7 mm.

5.2.5. Powierzchnia szczelin w jednym grzybku wynosi:


f1 = 24 • 0, 01 • 0, 0007 = 1, 68 • 10−4m2

5.2.6. Całkowita liczba grzybków w drenażu 1 filtru wynosi:

szt

5.2.7. Całkowita powierzchnia szczelin wynosi:

5.2.8. Obliczenie strat ciśnienia w drenażu niskooporowym:


Qpl = qpl • F1,   m3/s


qpl = 4, 5 dm3/m2s


F1 = 23, 3 m2


$$v = \frac{Q_{pl}}{f_{1}}\ ,\ \ \ \ \ \ m/s$$


$$h = \frac{1}{\mu^{2}}\frac{v^{2}}{2g}\ ,\ \ \ \ \ \ m$$

Gdzie:

μ – współczynnik wydatku, dla szczelin wynosi 0,65

Wielkość strat ciśnienia wskazuje, że przyjęty drenaż grzybkowy jest niskooporowy.

5.3. Dobór uziarnienia

5.3.1. Charakterystyka granulometryczna piasku:

D10 = 0, 35 m • 10−3 = 0, 35 mm

WR = 1,44


$$\text{WR} = \frac{D_{60\ }}{D_{10}}\text{\ \ } \rightarrow {\text{\ \ \ \ }D}_{60\ } = \ \text{WR} \bullet D_{10}\ $$


D60  =  1, 44 • 0, 35 • 10−3 = 0, 504 • 10−3m

Nanosząc na wykres wartości d10 i d60 można wyznaczyć charakterystykę granulometryczną piasku. Na podstawie sporządzonej charakterystyki można odczytać d5 piasku.


Dp = 0, 33 • 10−3 m

Dane do obliczeń:

Założenia:

Strefa mieszania obejmuje 5% materiałów filtracyjnych, WRpiasku = WRwęgla aktywnego.

5.3.2. Czynnik średnicy:


$$\text{cz}_{sr} = \left( \frac{g \bullet \left( s_{s} - 1 \right)}{\nu^{2}} \right)^{\frac{1}{3}} \bullet d_{5p}$$

Gdzie:

Cz śr – czynniki średnicy

g – przyspieszenie ziemskie, g=9,81 m/s2

ν – kinematyczny współczynnik lepkości, ν=1,31∙10-6 m/s


$$\text{cz}_{sr} = \left( \frac{9,81 \bullet \left( 2,65 - 1 \right)}{{(1,31 \bullet 10^{- 6})}^{2}} \right)^{\frac{1}{3}} \bullet 0,33 \bullet 10^{- 3} = 6,97$$

Dla obliczonego czynnika średnicy z wykresy 8,60 odczytano czynnik prędkości:


czp = 2

5.3.3. Znając czynnik prędkości obliczono prędkość opadania ziaren D5p:


$$V_{s{\ D}_{5}} = \text{cz}_{p} \bullet \left\lbrack g \bullet \left( s_{s} - 1 \right) \bullet \nu \right\rbrack^{\frac{1}{3}},\ \ m/s$$


$$V_{s{\ D}_{5}} = 2 \bullet \left\lbrack 9,81 \bullet \left( 2,65 - 1 \right) \bullet 1,31 \bullet 10^{- 6} \right\rbrack^{\frac{1}{3}} = 0,055\ \frac{m}{s} = V_{s{\ D}_{95a}}$$

Prędkość opadania ziaren D5p jest równa prędkości opadania ziaren D95w.a VSD95w.a = VSD5p

5.3.4. Czynnik prędkości

Czynnik prędkości dla węgla aktywnego obliczono:


$$\text{cz}_{p} = \frac{\nu_{\text{s\ D}_{95a}}}{\left\lbrack g \bullet \left( s_{\text{sa}} - 1 \right) \bullet \nu \right\rbrack^{\frac{1}{3}}}$$

Gdzie: SsaSsa = 1, 4


$$\text{cz}_{p}\text{cz}_{p} = \frac{0,055}{\left\lbrack 9,81 \bullet \left( 1,4 - 1 \right) \bullet 1,31 \bullet 10^{- 6} \right\rbrack^{\frac{1}{3}}} = 3,18$$

Dla obliczonego czynnika prędkości odczytano z wykresu czynnik średnicy D95a:


czsr = 8, 1

5.3.5. Dla odczytanego czynnika średnicy wyliczono D95a:


$$\text{cz}_{sr} = \left\lbrack \frac{g \bullet \left( s_{\text{sa}} - 1 \right)}{\nu^{2}} \right\rbrack^{\frac{1}{3}} \bullet D95a = 31 \rightarrow \text{\ \ }D95a = \frac{\text{cz}_{sr}}{\left\lbrack \frac{g \bullet \left( s_{\text{sa}} - 1 \right)}{\nu^{2}} \right\rbrack^{\frac{1}{3}}},\ \text{\ \ }m$$


$$D95a = \frac{8,1}{\left\lbrack \frac{9,81 \bullet \left( 1,4 - 1 \right)}{{(1,31 \bullet 10^{- 6})}^{2}} \right\rbrack^{\frac{1}{3}}} = 0,61 \bullet 10^{- 3}\ \text{\ \ }m$$

Obliczoną średnicę D95 naniesiono na wykres charakterystyki granulometrycznej i poprowadzono prostą równoległą do prostej sporządzonej dla piasku (WRp=WRa)

Z wykresu charakterystyki granulometrycznej antracytu odczytano:

D 10 węgla aktywnego = 0, 32 • 10−3m

D 60 węgla aktywnego = 0, 46 • 10−3m

Sprawdzenie obliczeń:


$$\frac{D_{60a}}{D_{10a}}\ \sim\ \text{WR}$$


$$\frac{0,46}{0,32}\ \sim\ 1,437$$


1, 437  ∼  1, 44

6. Zbiornik wody czystej

Całkowita objętość zbiornika magazynującego czystą wodę założono, że zbiornik będzie gromadził 40% wydajności ZOW.

6.1. Pojemność użytkowa zbiorników wody czystej:

Pojemność użytkową zbiorników wody czystej wyznaczono:

Przyjęto 3 zbiorniki.

6.2. Objętość jednego zbiornika

Objętość jednego zbiornika obliczono w następujący sposób:


$$V_{1} = \frac{\text{Vc}}{n}\ ,\ \ \ \ \ m^{3}$$

6.3. Powierzchnia jednego zbiornika wody czystej:

Powierzchnię jednego zbiornika wyznaczono z następującego wzoru:


$$F_{1} = \frac{V_{1}}{H},\ {\ m}^{2}$$

Przyjęto H = 7m

≈ 606 m2

6.4. Średnica jednego zbiornika wody czystej:

Średnicę jednego zbiornika wyznaczono:


$$D_{\text{zb}\ \text{rz}} = \sqrt{\frac{4 \bullet F_{1}}{\pi}},\ \ \ \ m$$


$$D_{\text{zb}\ \text{rz}} = \sqrt{\frac{4 \bullet 606}{\pi}} = 27,77\ \approx 28\ \ m$$

Przyjęto Dzb rz = 28 m każdego zbiornika wody czystej.


6.5. Powierzchnia rzeczywista zbiornika wody czystej:

Powierzchnię rzeczywistą zbiornika wody czystej obliczono:


$$F_{\text{rz}} = \frac{\pi \bullet D_{\text{zb}\ \text{rz}}^{2}}{4},\ \ m^{2}$$

6.6. Objętość rzeczywista zbiornika wody czystej:

Objętość rzeczywistą zbiornika wody czystej wyznaczono wg wzoru:


Vzb rz = F • H,   m3


Vzb rz = 615, 75  • 7 = 4310, 25 m3

Rys.9. Zbiornik wody czystej.

7. Gospodarka ściekowo- osadowa

7.1. Ilość popłuczyn powstających w czasie płukania filtrów.


Vpl = qpl * npl * ΣF * tpl

q – intensywność płukania 4,5 dm3/m2s = 0,0045 m3/m2s

n- liczba płukań w dobie 1

ΣF- powierzchnia wszystkich filtrów 6*23,3 m2

t- czas płukania 900 s

V = 0,0045 * 1 * 23,3*6 * 900 = 566,19 m3

7.2. Objętość osadnika na osad magazynowany

Vo = $\frac{Q\ \left( C_{o} - \ C \right)*\ T_{e}}{n*\ C_{\text{os}}}$

Vo - objętość strefy osadów, m3

𝜚 –wydajność zakładu, Q = 31800 g/m3

Te – czas pomiędzy kolejnym usuwaniem osadu z osadnika, przyjęto 24 h

Co,  C – stężenie zawiesin w dopływie i odpływie z osadnika, C = (10 – 20 g/m3) przyjeto 15 g/m3

n – liczba osadników, obliczono 5

Cos - stężenie osadów w strefie osadowej, przyjęto 30 000 g/ m3 na bazie obliczonego Co

Vo = $\frac{1325\ \left( 48,33 - \ 15 \right)*\ 24}{5\ *\ 30\ 000}$ = 7,06 m3 ≈ 7 m3

7.3. Ilość osadów przy ich 2-3-krotnym odprowadzaniu z osadników:

od 2 * 4 * 7,06 = 56,48 m3 do 3 * 4 * 7,06 = 84,72 m3

7.4. Objętość odstojnika:

W układzie z klarownikami objętość odstojników: V = V

V- objętość popłuczyn

V = V * Vos =   566,19 + 84,72 = 650,91 m3 ≈ 651 m3

Przyjęto 3 odstojniki, o objętości 217 m3 i wymiarach:

długość: 10 m,

szerokość: 9 m,

głębokość: 2,4 m.

7.5. Ilość osadów powstałych po zagęszczeniu popłuczyn:

V1 = Vpl* $\frac{100 - \ u_{0}}{100 - u}$

u0 - uwodnienie początkowe, u0 = 99,9 %

u - uwodnienie końcowe, u = 96,0%

14,15 m3

7.6. Ilość osadów z osadników po zagęszczeniu w odstojniku

V2 = Vos* $\frac{100 - \ u_{0}}{100 - u}$

u0 - uwodnienie początkowe, u0 = 99,9 %

u - uwodnienie końcowe, u = 96,0%

0,8 m3

7.7. Objętość laguny:

Objętość lagun wyznaczono:

Vi = (V1 +  V2) * t * a

gdzie:

Vl - objętość laguny, m3

t - czas eksploatacji laguny, t = 1 rok = 365 d

a - współczynnik zmniejszający objętość lagun ze względu na parowanie, a = 0,3

Vi = (14, 15 +  0, 9) * 365 * 0,3 = 1637,025 m3 ≈ 1637 m3

Przyjęto 3 laguny o objętości 545,6 każda i wymiarach:

długość: 15,6 m

szerokość: 13 m

głębokość: 2,7 m.

8. Dobór rurociągów

8.1. Dopływ wody do ZUW

Zakładana prędkość v = 0,8÷1,2 m/s, przyjęto v = 1 m/s

Q = 1325 m3/h = 0,37 m3/s

8.1.1. Pole przekroju porzecznego rurociągu

Pole przekroju poprzecznego rurociągu wyznaczono:


$$F\frac{Q}{V} = \frac{0,37}{1} = 0,37\ m^{2}$$

8.1.2. Średnica rurociągu

Średnicę rurociągu obliczono wg wzoru:


$$D = \sqrt{\frac{4*F}{\pi}} = \sqrt{\frac{4*0,37}{\pi}} = 0,686\ m$$

Przyjęto średnicę Drz = 0,69 m.

8.1.3. Rzeczywista prędkość przepływu:

Rzeczywistą prędkość przepływu wyznaczono:


$$V_{\text{rz}} = \frac{4 \bullet Q}{\pi \bullet D^{2}},\ \ \frac{m}{s}$$

8.2. Dopływ wody do komory szybkiego mieszania

Zakładana prędkość v = 1,0÷2,0 m/s, przyjęto v = 1,5 m/s

Ponieważ przyjęto 1 komorę szybkiego mieszania Q = 0,37 m3/s

8.2.1. Średnica rurociągu

Średnicę rurociągu wyznaczono wg wzoru:


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*V}}$$

8.2.2. Rzeczywista prędkość przepływu:

Rzeczywistą prędkość przepływu obliczono wg wzoru:


$$V_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*d^{2}}$$

8.3. Dopływ wody do komory wolnego mieszania

Zalecana prędkość v = 0,8 ÷ 1,0 m/s

Przyjęto prędkość v = 0,9 m/s

Ponieważ przyjęto 2 komory wolnego mieszania wydajność Q = 0,5 · 0,37 m3/s = 0,18 m3/s

8.3.1. Średnica rurociągu

0,50 m

8.3.2. Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu

0,91 m/s

8.4. Dopływ wody do osadników

Q – wydajność zakładu, $Q = \frac{1}{n}*Q = \frac{1}{5}*0,37 = 0,074\ m^{3}/s$

V – zalecana prędkość przepływu, V= 0,6 m/s.

8.4.1. Średnica rurociągu

Średnicę rurociągu wyznaczono:


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*V}}$$

Przyjmuję średnicę D=0,40 m

8.4.2. Rzeczywista prędkość przepływu

Rzeczywistą prędkość przepływu obliczono wg wzoru:

8.5. Odpływ wody z osadników:

Q – wydajność zakładu, $Q = \frac{1}{n}*Q = \frac{1}{5}*0,37 = 0,074\ m^{3}/s$

V – zalecana prędkość przepływu, V= 0,6 m/s,

8.5.1. Średnica rurociągu

Średnicę rurociągu wyznaczono:


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*V}}$$

Przyjmuję średnicę D=0,40m

8.5.2. Rzeczywista prędkość przepływu

Rzeczywistą prędkość przepływu obliczono wg wzoru:

8.6. Dopływ wody na halę filtrów

Ilość filtrów n = 6

Przyjęto prędkość v = 0,6 m/s
Wydajność Q = 31800 m3/d = 0,37 m3/s

a) Odcinek I:

Średnica rurociągu:

= 0,37 m3/s
0,88 m

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

0,61 m/s

b) Odcinek II:

Średnica rurociągu:

= 0,31 m3/s

0,81 m

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

0,60m/s

c) Odcinek III:

Średnica rurociągu:

= 0,25 m3/s

0,73 m

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

0,59 m/s

d) Odcinek IV:

Średnica rurociągu:

= 0,18 m3/s

0,62 m

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

0,59 m/s

e) Odcinek V

Średnica rurociągu:

= 0,12 m3/s

0,50 m

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

0,61 m/s

f) Odcinek VI

Średnica rurociągu:

= 0,06 m3/s

0,35 m

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

0,62 m/s

Rys. 10. Rozkład filtrów i rurociągów w hali filtrów.

8.7. Odprowadzanie filtratu

Ilość filtrów n = 6

Zalecana prędkość v = 1,0 ÷ 1,5 m/s

Przyjęto prędkość v = 1,2 m/s
Wydajność Q = 31800 m3/d = 0,37 m3/s

a) Odcinek I:

Średnica rurociągu:

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

b) Odcinek II

Średnica rurociągu:

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

c) Odcinek III

Średnica rurociągu:

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

d) Odcinek IV

Średnica rurociągu:


Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

e) Odcinek V

Średnica rurociągu:


Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

f) Odcinek VI

Średnica rurociągu:


Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

e) Wszystkie odcinki

Średnica rurociągu:

Przyjęto prędkość v = 1,2 m/s

Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu:

8.8. Dopływ wody płuczącej do filtra

Zalecana prędkość v = 2,0 ÷ 2,5 m/s

Przyjęto prędkość v = 2,2 m/s


Qpl = 0, 10485 m3/s

8.8.1. Średnica rurociągu

8.8.2. Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu

8.9. Odpływ popłuczyn w rurociągu

Zalecana prędkość v = 2,0 ÷ 2,5 m/s

Przyjęto prędkość v = 2,2 m/s


Qpl = 0, 10485 m3/s

8.9.1. Średnica rurociągu

8.9.2. Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu

8.10. Woda czysta w sieci wodociągowej

Zalecana prędkość v = 1,0 ÷ 1,2 m/s

Przyjęto prędkość v = 1,0 m/s
Wydajność Q = 0,37 m3/s

8.10.1. Średnica rurociągu

8.10.2. Rzeczywista prędkość przepływu w rurociągu


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
,systemy oczyszczania wody P, zakład oczyszczania wody
Adsorpcyjne oczyszczanie wody i ścieków
spr - koag pow, Sprawozdania, oczyszczanie wody
Osad czynny-protokół, Ochrona Środowiska, semestr V, Oczyszczanie wody i ścieków II, Lab
BHP w miejskich przedsiębiorstwach (zakładach) oczyszczania., 1 bhp w zakladach
Sprawko2, Inżynieria środowiska, inż, Semestr V, Oczyszczanie wody, laboratorium
Bilans jonowy, AGH, SEMESTR 3, TECHNOLOGIE OCZYSZCZANIA WODY I ŚCIEKÓW, Ćwiczenie 3
ściąga pyt 1, Inżynieria środowiska, inż, Semestr V, Oczyszczanie wody
Oczyszczanie wody Sprawozdanie 3 MIEX
,systemy oczyszczania wody, Korozja metali
oczyszczanie wody podziemnej projekt Madlen systemy oczyszczania wody podziemnej Madlen projek
oczycz.wody.projekt.nj, studia pwr- IŚ, 5 semestr, Oczyszczanie wody 2
pytania ogarniete2, Politechnika Wrocławska, Oczyszczanie wody -w-
pytania oczyszczanie wody egz (3), Politechnika Wrocławska, Ochrona Środowiska W7, Semestr V, SOW- w
Oczyszczanie wody Sprawozdanie 1 ?karbonizacja
,systemy oczyszczania wody, ?DANIE FIZYCZNE WODY
Oczyszanie wody proekt Pirog-2, INSTYTUT INZYNIERII OCHRONY ŚRODOWISKA
Oczyszanie wody proekt Pirog-2, INSTYTUT INZYNIERII OCHRONY ŚRODOWISKA

więcej podobnych podstron