Zad1

Obliczyć zapotrzebowanie powietrza Q_p w Nm³/h niezbędnego do napowietrzania w procesie odżelaziania ciśnieniowego wody dla przepływu Q=50m³/h i początkowego stężenia żelaza C_pFe=4g/m³

Q_p=(Nm³/h)=?

Q_p=50m³/h*0,03Nm³pow/ Nm³wody=1,5 Nm³/h

1 m³wody-0,03Nm³pow

100m³wody-3Nm³pow

Zad2

Obliczyć zapotrzebowanie powietrza Q_p w Nm³/h niezbędnego do napowietrzania wody w procesie odżelaziania w filtrze ciśnieniowym dla przepływu Q=100m³/h i każdego z trzech stężeń żelaza: C₁=4g/m³; C₂=6g/m³; C₃=9g/m³

Q_p=(Nm³/h)=?

Q=100m²/h

1 m³wody-0,03Nm³pow

100m³wody-3Nm³pow

Q_p = Q*0,03Nm³pow/ m³wody=100m³/h*0,03Nm³pow/ m³wody= 3Nm³/h

Zad3

Wyznaczyć podstawowe wymiary hali napowietrzenia wody dla przepływu Q=1000m³/h. Do napowietrzenia należy zastosować dysze amsterdamskie o wydajności jednostkowej q_h=5m³/m²h i wysokości rozbryzgu H_roz=3m.

F=$\frac{Q}{qh} = \frac{1000m3/h}{5m3/m2h} = 200m^{2}$

H=H_rozb+H_ruszt+H_zapas=3m+(0,5-1m)+(1-2m)=4,5-6m

Zad4

Natężenie przepływu wody na złożu ociekowym ze swobodnym ciągiem powietrza wynosi Q=20m³/h. Wyznaczyć objętośc, średnice i wysokość złoża jeśli wymagany czas kontaktu wody z wypełnieniem wynos (na pusty aparat) t_p=20min, a obciążenie hydrauliczne powierzchni wynosi q_h=8m³/m²h

V=?; D=?; H_zł=? T_p=20min=0,33h

F=$\frac{Q}{qh} = \frac{20m3/h}{8m3/m2h} = 2,5m^{2}$

F=$\frac{\pi D^{2}}{4}$ D=$\sqrt{\frac{4F}{\pi}}$ = $\sqrt{\frac{4*2,5}{3,14}} = 1,78m$

V=Q*t_p=20m³/h*0,33h=6,6m³

H_zł=q_h*t_p=8m³/m²h*0,33h=2,64m

Zad5

Natężenie przepływu wody na złożu ociekowym z wymuszonym przepływem powietrza wynosi Q=40m³/h. Obliczyć objętość wypełnienia, jego średnice i wysokość oraz zapotrzebowanie powietrza przy następujących założeniach: obciążenie hydrauliczne powierzchni q_h=40m³/m²h, czas przepływu wody (na pusty zbiornik) t_p=210s, jednostkowe zapotrzebowanie powietrza q_pow=40Nm³/m³wody.

V=?; D=?; H=? t_p=210s=0,058h

V=Q*t_p=40m³/h*0,058h=2,33m³

F=$\frac{\pi D^{2}}{4}$ D=$\sqrt{\frac{4F}{\pi}}$ = $\sqrt{\frac{4*1}{3,14}} = 1,128m$

H_zł=q_h*t_p=40m³/m²h*0,058h=2,33m

Q_p=q_pow*Q=40Nm³/m³wody*40m³/h=1600Nm³/h

Zad6

Projektowanie parametru pracy złoża ociekowego z wymuszonym przepływem powietrza są następujące:

-obciążenie hydrauliczne powierzchni q_z=40m³/m²h

-czas przepływu wody (na pusty aparat) t_p=3min

-jednostkowe zapotrzebowanie powietrza q_pow=30Nm³powietrza/ m³wody.

Dla przepływu wody Q=40m³/h obliczyć: objętość, średnice i wysokość wypełnienia oraz zuzycie powietrza.

V=?; D=?; H=? t_p=3min=0,05h

V=Q*t_p=40m³/h*0,05h=2m³

F=$\frac{Q}{qh} = \frac{40m3/h}{40m3/m2h} = 1m^{2}$

F=$\frac{\pi D^{2}}{4}$ D=$\sqrt{\frac{4F}{\pi}}$ = $\sqrt{\frac{4*1}{3,14}}$=1,128m

H_zł=q_h*t_p=40m³/m²h*0,05h=2m

Q_p=q_pow*Q=30Nm³/m³wody*40m³/h=1200Nm³/h

Zad7

Woda po procesie filtracji i sedymentacji dopływa do stopnia filtracji pośpiesznej. Zaprojektować niezbędną powierzchnię filtracyjną (m³) oraz rodzaj i liczbę filtrów dla natężenia przepływu wody Q=100m³/h przy prędkości filtracji V_f=5m/h.

F_p=?(m²)

V_f=$\frac{Q}{\text{Fp}}$ F_p=$\frac{Q}{\text{Vf}}$=$\frac{100m3/h}{5m/h} = 20m^{2}$

Odp: -filtry ciśnieniowe zamknięte –liczba filtrów>2

Zad8

Filtr do odżelaziania o powierzchni F_p=10m² był zasilany wodą zawierającą 12mg/dm³ zawiesiny. Przyjmując że zawiesina jest całkowicie usuwana z wody oraz znając czas cyklu filtracyjnego t_f=20h. Obliczyć zużycie wody do wypłukania tego filtru (m³) oraz stężenie zawiesiny w wodzie popłucznej (g/m³). Warunki płukania: intensywność pukania q=10dm³/m²s, czas płukania t_pk=6min, chłonnośc złoża A=2400g/m²

V_pł= F*q*t_pk=10m²*10dm³/m²s*360s=36000dm³=36m³

t_f=$\frac{A}{\text{Vf}*\text{Cz}}\ \text{Cz} = \frac{A}{\text{Vf}*\text{tf}} = \frac{\frac{2400g}{m2}}{36m2*20h} = 3,3$g/m³

Cz = Cp − Ck

Cz − Cp = −Ck

3,3g/m³-120g/m³=-116,7g/m³

C_k=116,7g/m³

Zad9

Filtr ciśnieniowy o średnicy D=1,1m jest zasilany z natężeniem przepływu Q=10m³/h wody zawierającej C_p=5g/m³ żelaza. Obliczyć czas cyklu filtracyjnego T_f (h) jeśli stężenie żelaza w wodzie odpływającej z filtru wynosiło C_k=0,1g/m³ a chłonność złoża A=2250g/m².

t_f=$\frac{A}{\text{Vf}*\text{Cz}}$

Cz = Cp − Ck

Cz = 5-0,1=4,9g/m³

V_f=$\frac{Q}{\text{Fp}}$

F=$\frac{\pi D^{2}}{4}$ =$\frac{3,14*1,21m2}{4}$=0,94m²

V_f=$\frac{10m3/h}{0,94m2} = 10,6$m/h

t_f=$\frac{2250g/m2}{10,6\frac{m}{h}*4,9g/m3} = 43,3h$

Zad10

Filtr ciśnieniowy o powierzchni F=1,5m² jest zasilany wodą zawierającą zawiesinę, której stężenie wynosi C_p=16g/m³ z natężeniem przepływu Q=15m³/h. Obliczyć prędkość filtracji wody(V_f – m/h) oraz długość cyklu filtracji (t_f-h), jeśli stężenie zawiesiny w wodzie po filtrze C_k=1g/m³ a chłonność złoża A=3400g/m²

V_f=$\frac{Q}{\text{Fp}}$=$\frac{15m3/h}{1,5m2} = 10m/h$

t_f=$\frac{A}{\text{Vf}*\text{Cz}}$

Cz = Cp − Ck =16-1=15g/m²

t_f=$\frac{3400g/m2}{10\frac{m}{h}*15g/m2} = 24h$

Zad11

Filtr ciśnieniowy o średnicy D=1,2m do odżelaziania wody zatrzymał w cyklu filtracyjnym ilość zawiesiny m_z=3000g. Wyznaczyć objętość wody potrzebną do wypłukania tego filtru oraz stężenie zawiesiny w tej wodzie C_zpl(g/m³), jeśli intensywność i czas płukania wodą wynoszą odpowiednio: 8dm³/m²h i t_plw=6min.

F=$\frac{\pi D^{2}}{4} = 1,13m^{2}$

V_pł=F*q_wpł*t_pł=1,13m²*8dm³/m²s*360s=3254,4dm³=3,2544m³

C_z=$\frac{\text{mz}}{Vpl} = \frac{3000g}{3,2544m3} = 921,8g/m^{3}$