Гидравлический расчет лотков, трубопроводов и высотной установки очистных сооружений по воде (схема с биофильтрами).

Обозначение участка	Расчетный расход, л/с	Длина участка, м	Размеры лотков или труб	Скорость течения, м/с	уклон	Потери напора по длине hдл И в сооружениях, м	Вид местного сопротивления	Формула для подсчета местных потерь напора	Величина местных потерь напора	Суммарные потери напора	Отметки, м
Ширина или диаметр	Глубина слоя воды	Поверхность воды	Дно лотка или трубы
начало	конец	начало	конец
Приемная камера 35.15 35.15
1-2			0, 5	0, 35	0, 86	0, 002	0, 01	Вход в прямоугольный канал (см.прилож., п.1)	0, 5*0, 862 (2*9, 81)	0, 02	0, 03	35, 13	35, 12	34, 78	34, 77
2-3		1.5	0.3	0.29	0.82	0.003	0.01	Разделение потока (п.13)	1, 5*0, 862 (2*9, 81)	0.06	0.07	35.06	35.05	34.77	34.76
3-4	песколовка	0, 25	См. Табл.1	-		0, 25	34, 92	34, 92
4-5		1, 5	0, 3	0, 29	0, 82	0, 003	0, 01	----------			0, 01	34, 8	34, 79	34, 51	34, 5
5-6			0, 5	0, 35	0, 86	0, 002	0, 02	Слияние потоков (п.12)   Увеличение скорости (п.20)	3*0, 862 (2*9, 81) 0, 862-0, 822 (2*9, 81)	0, 11   0, 11	0, 14	34, 67	34, 65	34, 32	34, 3
6-7	Измерительный лоток	l=5.1м	См. табл.1	0, 3*0, 35	0, 11	0, 11	34, 65	34, 54
7-8			0, 5	0, 35	0, 86	0, 002	0, 01	-------------	-	-	0, 01	34, 54	34, 53	34, 19	34, 18
8-9			0, 3	0, 29	0, 82	0, 003	0, 08	Разделение потока (п.13) Резкий поворот потока на 900 (п.9) Тройник при протоке в прямом направлении (п.15)	1, 5*0, 862 (2*9, 81) 1, 19*0, 822 (2*9, 81) 0, 1*0, 822 (2*9, 81)	0, 06   0, 04   0, 01	0, 19	34, 47	34, 34	34, 18	34, 05
9-10	49, 4		0, 3	0, 21	0, 76	0, 003	0, 03	Тройник на прямой проход с отводом в сторону ответвления (п.10)	0, 16*0, 762 (2*9, 81)	0, 01	0, 04	34, 26	34, 23	34, 05	34, 02
10-11	49, 4*		0, 3	0, 21	0, 76	0, 003	0, 03	Тройник на прямой проход (п.15)	0, 1*0, 762 (2*9, 81)	0, 01	0, 04	34, 22	34, 19	34, 01	33, 98
11-12	Двухъярусный отстойник		0, 25	См. табл.1			0, 25	34, 06	34, 06	-	-
12-13			0, 3	0, 29	0, 82	0, 003	0, 03	Тройник при протоке из отвода в магистраль при υ 1= υ 3 (п.14) Тройник при протоке из отвода в магистраль при υ 2=0 (п.14)	1, 5*0, 822 (2*9, 81)   1, 5*0, 822 (2*9, 81)	0, 05     0, 05	0, 13	33, 89	33, 81	33, 6	33, 52
13-14			d=0.4	0, 4	1, 18	0, 0053	0, 17	Слияние потоков (п.12)   Увеличение скорости (п.20) Плавный поворот потока на 900 (d/R=1) (п.8)	3*1, 182 (2*9, 81) 1, 18-0, 822 (2*9, 81) 0, 29*1, 182 (2*9, 81)	0, 21   0, 04   0, 02	0, 44	33, 56	33, 37	-	-
14-15			d=0.3	0, 3	1, 05	0, 0062	0, 09	Разделение потока (п.13) Плавный поворот потока на 450 (d/R=0, 6) (п.8) Три плавных поворота потока на 900 (d/R=1) (п.8) Разделение потока (п.13)	1, 5*1, 182 (2*9, 81) 0, 08*1, 082 (2*9, 81)   3*0, 29*1, 052 (2*9, 81)   1, 5*1, 052 (2*9, 81)	0, 11   0, 01   0, 05   0, 08	0, 34	33, 25	33, 03	-	-
15-16	Биофильтр с высотой загрузки Нзагр=2м, напором в оросительной системе hop=1м, высотой поддона 0, 4м	2+1+0, 4	3, 4	3, 4	33, 03	29, 63	-	29, 63*
16-17	-		Водонепроницаемое дно биофильтра	0, 005	0, 05	-	-	0, 05	0, 05	29, 63	29, 58	29, 63	29, 58
17-18			0, 3	0, 29	0, 82	0, 003	0, 06	-	-	-	0, 06	29, 58	29, 52	29, 29	29, 23
18-19		1, 5	0, 3	0, 29	0, 82	0, 003	0, 01	Истечение из-под щита (п.21)   Водослив с тонкой стенкой (п.22)	____0, 742_ 0, 62*0, 0872*2*9, 8	0, 1     0.18	0, 29	29, 24	29, 23	28, 95	28, 94
19-20			0.5	0.35	0.86	0.002	0.02	Слияние потоков (п.12)   Увеличение скорости (п.20)	3*0, 862 (2*9, 81) 0, 862-0, 822 (2*9, 81)	0.11   0.01	0.14	29.11	29.09	28.76	28.74
20-21	-		смеситель			0, 4	См. табл.1			0, 4	29, 09	28, 69	-	-
21-22			0, 5	0, 35	0, 86	0, 002	0, 04	-	-	-	0, 04	28, 69	28, 65	28, 34	28, 3
22-23			0, 3	0, 29	0, 82	0, 003	0, 02	Разделение потока (п.13)	1, 5*0, 862 (2*9, 81)	0, 06	0, 08	28, 59	28, 57	28, 3	28, 28
23-24			0, 3	0, 2	0, 61	0, 002	0, 01	Разделение потока (п.13)	1, 5*0, 822 (2*9, 81)	0, 05	0, 06	28, 48	28, 47	28, 28	28, 27
24-25	Вторичный отстойник	0, 6	См. табл.1			0, 6	27, 28	27, 87	-	-
25-26			0, 3	0, 2	0, 61	0, 002	0, 01	Слияние потоков (п.12)	3*0, 612 (2*9, 81)	0, 06	0, 07	27, 81	27, 8	27, 61	27, 6
26-27			0, 3	0, 29	0, 82	0, 003	0, 04	Слияние потоков (п.17)   Увеличение скорости (п.20)	0, 5*0, 822 (2*9, 81) 0, 822-0, 612 (2*9, 81)	0, 02   0, 02	0, 08	27, 76	27, 72	27, 47	27, 43
27-28			0, 5	0, 35	0, 86	0, 002	0, 04	Слияние потоков (п.19)   Увеличение скорости (п.20)	1, 2*0, 862 (2*9, 81) 0, 862-0, 822 (2*9, 81)	0, 05   0, 01	0, 10	27, 66	27, 62	27, 31	27, 27
28-29			d=0.3	0.3	2.1	0.0236	0.47	Выход в колодец (п.5)   Вход в трубу (п.1)   Два плавных поворота на 300(d/R=0, 4)(п.8) Плавный поворот на 900 (d/R=1) (п.8) Выход в водоем (п.5)	1*0, 862 (2*9, 81) 0, 5*2, 12 (2*9, 81) 2*0, 05*2, 12 (2*9, 81) 0, 29*2, 12 (2*9, 81) 1*2, 12 (2*9, 81)	0, 04	0, 94	27, 47	гвв*=26, 68	27, 17

* разность отметок горизонта воды в колодце и на выпуске и горизонта высоких вод в источнике должна быть не меньше суммарных потерь напора в выпуске

Таблица 2.3

Гидравлический расчет лотков, трубопроводов и высотной установки очистных сооружений по илу (схема с биофильтрами)

* гидравлический уклон в дюкере для самотечного поступления ила на иловые площадки должен быть не менее 0, 01; величина его равна: h_вал

Примечания к таблице 2.3.

H_г- гидростатический напор для выдавливания осадка из отстойников и метантенков, H_г=1, 5м.

h_cв – напор, обеспечивающий свободное истечение ила из дюкеров распределительную камеру ила на иловых площадках, h_cв=0, 2м.

h_вал- высота оградительного валика иловых площадок, h_вал= 1м.

Расчет местных потерь напора в распределительной чаше первичных отстойников (к примеру 2).

Расчетная схема распределительной чаши показана на рисунке 5.

Q₁ =260л/с υ ₁=0, 99м/с В₁=0, 6м; Н₁=0, 44м

Q₂ = Q₁ л/с υ ₂=1, 32м/с d₂ =0, 5м

Q₃ = Q₁ л/с υ ₃=0, 5м/с d₃=0, 8м

Q₄ = Q₁ л/с υ ₄=0, 17м/с D_ч=1, 0м; Н_ч=0, 5м

Q₅=0, 25 Q₁=65 л/с υ ₅=0, 7м/с В₅=0, 4м; Н₅=0, 22м

Местные потери напора в распределительной чаше:

1) резкий поворот потока на 90⁰:

h_м=ξ υ ₁²/(2*g)=1, 19*0, 99²/(2*9.81)=0, 06м

где ξ = 1, 19(см. прилож., п.9);

2) внезапное сужение потока при входе воды из лотка в трубу.

Отношение .

При , ξ = 0, 17(см. прилож., п.3);

3) увеличение скорости при входе в трубу (см. прилож., п.20):

4) два плавных поворота на 90⁰ (d₂/R=1)

где ξ =0, 29 (см. прилож., п.8);

5) постепенное расширение потока:

где К=0, 9 при α =40⁰ (см. прилож., п.6);

6) внезапное расширение потока при входе в чашу. Принимаем высоту слоя воды в чаше Н_ч=0, 5м (Н_ч­> H₅) и D_ч= 1м. тогда скорость на периферии чаши

Потери напора определяются по формуле (см. прилож., п.4)

7) внезапное сужение потока при выходе из чаши в лоток

отношение

при этом ξ =0, 41 (см. прилож., п.3)

8) увеличение скорости при входе в лоток (см. прилож., п.20)

Сумма местных потерь напора в распределительной чаше первичных отстойников:

h_м.ч.= 0.06+0.015+0.039+0.052+0.031+0.006+0.01+0.024=0.237≈ 0.24м

Расчет местных потерь напора в распределительной чаше вторичных отстойников.

Расчет чаши производится аналогично изложенному выше. Расчетный расход воды с учетом активного ила Q=390л/с.

При той же конструкции чаши, что и для первичных отстойников (см.рис.5), сумма местных потерь напора в ней, согласно произведенному расчету, h_м.ч.=0, 35м.

Диаметры подводящих трубопроводов и чаши, а так же глубина слоя воды в ней приняты такими же, как и в чаше первичных отстойников.

Таблица 2.4

Гидравлический расчет лотков, трубопроводов и высотной установки очистных сооружений по воде (схема с аэротенками)

Обозначение участка	Расчетный расход, л/с	Длина участка, м	Размеры лотков или труб	Скорость течения, м/с	уклон	Потери напора по длине hдл и в сооружениях, м	Вид местного сопротивления	Формула для подсчета местных потерь напора	Величина местных потерь напора, hм	Суммарные потери напора h, м	Отмкетки, м
Ширина или диаметр	Глубина слоя воды	Поверхность воды	Дно лотка или трубы
начало	конец	начало	конец
	Приемная камера								50, 0	50, 0	-	-
1-2			0, 6	0, 44	0, 99	0, 002	0, 01	Вход в прямоугольный канал (см. прилож., п.1)		0, 03	0, 01	49, 97	49, 96	49, 53	49, 52
2-3		1, 5	0, 6	0, 26	0, 83	0, 002	0, 01	Разделение потока (п.13)		0, 08	0, 09	49, 78	49, 77	49, 52	49, 51
3-4	Песколовка				0, 2	См. табл.1			0, 20	49, 67	49, 67	-	-
4-5		1, 5	0, 6	0, 26	0, 83	0, 002	0, 01	-	-	-	0, 01	49, 57	49, 56	49, 31	49, 30
5-6			0, 6	0, 44	0, 99	0, 002	0, 02	Слияние потоков(п.12)   Увеличение скорости(п.20)		0, 15   0, 02	0, 19	49, 39	49, 37	48, 95	48, 93
6-7	Измерительный лоток			См. табл.1	0, *0, 44	0, 13	0, 13	49, 37	49, 24	-	-
7-8			0, 6	0, 44	0, 99	0, 002	0, 02	-	-	-	0, 02	49, 24	49, 22	48, 80	48, 78
Распределительная чаша			См. расчет	-	0, 24	0, 24	48, 98	48, 98	-	-
8-9			0, 4	0, 22	0, 7	0, 002	0, 02	-	-	-	0, 02	48, 98	48, 96	48, 76	48, 74
9-10	Первичный отстойник		0, 5	См. табл.1	-	-	0, 5	48, 46	48, 46	-	-
10-11			0, 4	0, 22	0, 7	0, 002	0, 02	Слияние потоков(п.12)		0, 08	0, 1	48, 38	48, 36	48, 16	48, 14
11-12			0, 6	0, 26	0, 83	0, 002	0, 02	Слияние потоков(п.17)   Увеличение скорости(п.20)		0, 02   0, 01	0, 05   -	48, 33     -	48, 31     -	48, 07     -	48, 05     -
12-13			0, 6	0, 44	0, 99	0, 002	0, 02	Слияние потоков(п.19)   Увеличение скорости(п.20)		0, 06   0, 02	0, 1   -	48, 23     -	48, 21     -	47, 79     -	47, 77     -
13-14	195*		0, 6	0, 35	0, 93	0, 002	0, 01	Разделение потока (п.13) Резкий поворот потока на 900(п.9)		0, 08   0, 05	0, 14   -	48, 12     -	48, 06     -	47, 77     -	47, 71     -
14-15	Аэротенк				0, 4	См. табл.1	-	-	0, 4	47, 86**	47, 86	-	-
15-16	195*		0, 6	0, 35	0, 93	0, 002	0, 01	Резкий поворот лотка на 900(п.9)		0, 05	0, 06	47, 66	47, 6	47, 31	47, 25
16-17	390*		0, 6	0, 6	1, 08	0, 002	0, 04	Слияние потоков(п.12)   Увеличение скорости(п.20)   См. расчет	-	0, 18   0, 02   0, 35	0, 24   0, 35	47, 4     47, 01	47, 36     47, 01	46, 8   -	46, 76     -
Распределительная чаша
17-18	97, 5*		0, 5	0, 33	0, 6	0, 001	0, 01	-	-	-	0, 01	47, 01	47, 0	46, 68	46, 67
18-19	Вторичный отстойник		0, 5	См. табл.1	-	-	0, 5	46, 5	46, 5	-	-
19-20			0, 4	0, 22	0, 7	0, 002	0, 02	Слияние потоков(п.12)		0, 1	0, 12	46, 4	46, 38	46, 18	46, 16
20-21			0, 6	0, 26	0, 83	0, 002	0, 02	Слияние потоков(п.17)   Увеличение скорости(п.20)		0, 02   0, 01	0, 05	46, 35	46, 33	46, 09	46, 07
21-22			0.6	0.44	0.99	0.002	0.01	Слияние потоков(п.19)   Увеличение скорости(п.20)		0.06   0.02	0.09	46.25	46.24	45.81	45.8
22-23	Смеситель				0.4	См. табл.1	-	-	0.4	46.24	45.84	-	-
23-24			0.6	0.44	0.99	0.002	0.01	-	-	-	0.01	45.84	45.83	45.4	45.39
24-25			0.6	0.26	0.83	0.002	0.01	Разделение потока (п.13)   Резкий поворот потока на 900(п.9)		0.08   0.05	0.14	45.65	45.59	45.39	45.33
25-26	Контактный резервуар		0.4	См. табл.1	-	-	0.4	45.39	45.39	-	-
26-27			0.6	0.26	0.83	0.002	0.01	Резкий поворот потока на 900(п.9)		0.05	0.06	45.19	45.13	44.93	44.87
27-28			0.6	0.44	0.99	0.002	0.01	Слияние потоков(п.12)		0.15	0.18	44.96	44.95	44.52	44.51
28-29			d=0.4	0.4	2.07	0.0177	0.39	Выход в колодец (п.5)     Вход в трубу (п.1)   Два плавных поворота на 300(d/R=0, 4)(п.8)   Плавный поворот на 900 (d/R=1) (п.8)   Выход в водоем (п.5)		0, 05     0, 11     0, 02   0, 06     0, 22	0, 85	44, 90	гвв***=44, 1	44, 50	-

^*- расчетный расход воды в лотках после аэротенков определен с учетом активного ила, то есть q_л’=q_л+q_{акт ила}= q_л+0, 5*q_л=260+0, 5*260=390л/с

^**- фактическая отметка воды в аэротенках принята из условия заглубления его в грунт приблизительно на половину высоту, то есть

^***- разность отметок горизонта воды в колодце на выпуске и горизонта высоких вод в источнике должна быть не меньше суммарных потерь напора в выпуске

Таблица 2.5.

Гидравлический расчет трубопроводов и высотной установки очистных сооружений по илу (схема с аэротенками)

Примечание: Н_г, h_св, h_вал – см. примечание к таблице 2.3.