Chng 7: Tính toán THIếT Kế công nghệ công trình 1 - Tính toán giàn m-a Sỏ đồ cấu tạo: - Hệ thống phân phối n-ớc ; - Sàn tung n-ớc. - Sàn đổ vật liệu - Hệ thống thu thoát khí và ngăn chứa n-ớc - Sàn thu n-ớc và ống thu n-ớc * Tính toán dàn m-a : F = m q Q (m 2 ) Trong đó : + F : Tổng diện tích giàn m-a ứng với công suất thiết kế mới là 30000(m 3 /h) hay 1250(m 3 /h) + Q : L-u l-ợng n-ớc xử lý, 1250(m 3 /h) + q m : C-ờng độ m-a theo 20TCVN 33-85 thì c-ờng độ m-a lấy khoảng 10 - 15 m 3 /m 2 -h. ở đây chọn q m =10m 3 /m 2 -h. Vậy F = 10 21696 = 90.4(m 2 ) Dàn m-a đ-ợc chia làm nhiều ngăn theo một hàng và vuông góc với h-ớng gió nhằm thu đ-ợc nhiều O 2 . f 1 ngăn = N F = 10 4.90 9.04 m 2 Trong đó : + N : là số ngăn chọn N = 10 ngăn Kích th-ớc 1 ngăn : L xB = 2.8 x 3.3 (m) Tổng diện tích bề mặt tiếp xúc dàn m-a . F tx = Ctb * k G (m 3 ) Trong đó : + G : L-ợng CO 2 tự do cần khử (kg/h) + k : Hệ số khử khí ( lấy theo biểu đồ hình5.8 ) Phụ thuộc vào nhiệt độ của n-ớc,đ-ờng kính vật liệu,ở đây t 0 =27 0 C và vật liệu tiếp xúc là than cốc với đ-ờng kính là 24 mm.Tra biểu đồ hình 5.8 ta đ-ợc k = 0.093 Tra bảng trong h-ớng dẫn đồ án xử lý n-ớc cấp ta đ-ợc C bd = 27mg / l . + tb C : Lực động trung bình của quá trình khử khác . Mà G = 1000 *QC t Trong đó : + C t : Nồng độ CO 2 tính toán ứng với độ pH = 7.5 và độ kiềm của n-ớc nguồn . C t = C bd * * ( mg / l ) + C bd : Nồng độ CO 2 tự do ứng với P = 354.82 mg/l ; t 0 = 20 0 C ; Ki = 2.5mgđl / l , ta đ-ợc C bd = 27mg / l + Căn cứ vào l-ợng muối hoà tan là 354.82 mg /l tra bảng 5.1 Giáo trình Xử lý n-ớc cấp của Tiến sĩ Nguyễn Ngọc Dung ta đ-ợc = 0.95 + Biết nhiệt độ của n-ớc t 0 = 27 0 C ,tra bảng 5.2 = 0.93 C t = 27 * 0.95 * 0.93 = 27.88 mg / l . Lúc này l-ợng CO 2 tự do đơn vị lấy đi khỏi n-ớc để tăng độ pH = 7.5 sẽ là: C l = 1.64 * Fe 2+ + ( C d - C t ) C l = 1.64 * 15 .2 + 50 - 27.88 = 47.048 mg / l. * L-ợng CO 2 tự do cần khử là : G = 1000 *QC t = 1000 904*05.47 = 42.54Kg / h * Lực động trung bình và quá trình khử khí : C tb = t t C C CC max max lg*2300 (kg/m 3 ) Trong đó : C max =1.64* Fe 2+ + C đ = 1.64*15.2 + 50 =74.928 mg / l. C tb = 88.27 928.74 lg*2300 88.27928.74 = 429 . 0 * 2300 68.28 = 0.0476 (kg/m 3 ) * Tổng diện tích bề mặt tiếp xúc của dàn m-a : F tx = Ctb * k G (m 3 ) F tx = 0476 . 0 * 093 . 0 54.42 = 9610 m 2 * Tính khối l-ợng vật liệu tiếp xúc : f tx : là diện tích đơn vị ,với than cốc có đ-ờng kính là d = 24mm thì f tx = 120 m 2 /m 3 W = xuct tx f F . = 120 9610 = 80.083 m 3 + Chiều cao tổng cộng của lớp vật liệu tiếp xúc trong dàn m-a . h tx = F W = 4 . 90 083.80 = 0.88 m ( tiết diện ngang của dàn m-a ). + Lấy chiều cao lớp vật liệu tiếp xúc là 0.35 m . Theo TCN 33 85 thì nó vào khoảng 0.3- 0.4 m , Chọn số l-ợng sàn đổ vật liệu tiếp xúc là 4 tầng,chiều cao mỗi ngăn là 0.8m,chiều cao ngăn thu là 0.3. Tổng chiều cao giàn m-a sẽ là 3.5m. + L-u l-ợng n-ớc lên mỗi ngăn của giàn m-a là: q = N Q = 10 904 = 90.4m 3 / h =25.11 l / s. Chọn đ-ờng kính ống dẫn lên dàn m-a bằng thép D = 175 mm ứng với vận tốc v = 1.1m/s (theo qui phạm v = 0.8- 1.2 m/s ) . Chọn ống dẫn n-ớc từ sàn thu xuống bể lắng D = 150 mm có v = 1.28 m/ s ( theo qui phạm là 1.0 - 1.5 m/s ) . Chọn đ-ờng kính ống n-ớc rửa sàn tung n-ớc d = 20 mm với khoảng cách là 10 m với 4 vòi phun bố trí về 1 phía của giàn m-a ( h min = 10 m ) bố trí 8 ống thoát n-ớc rửa sàn d = 100mm để xả n-ớc thau rửa giàn m-a . iv.5 .2 - Tính toán bể lắng tiếp xúc. Bể lắng tiếp xúc có chức năng l-u n-ớc lại trong bể lắng từ 30 - 45 phút ,tạo điều kiện cho quá trình ôxy hoá và thuỷ phân Fe diễn ra hoàn toàn tr-ớc khi đ-a sang bể lọc . Xác định dung tích bể : W= 60 *TQ ( m 3 ) Trong đó : Q - Công suất trạm sử lý(m 3 /h) Q= 904 m/h T - Thời gian l-u n-ớc lại trong bể (phút), chọn t=45phút. W = 60 45*904 =678 m 3 Lấy chiều cao vùng lắng của bể là 2.7 m (theo 20 TCN 33-85 thì chiều cao vùng lắng lấy vào khoảng 1,5 -3,5 (m)). Tốc độ n-ớc dâng trong bể (v)đ-ợc xác định. V= t H l 1000* = 60 * 45 1000*7.2 = 1 mm /s Tốc độ này đảm bảo theo quy phạm .20TCN 33-85. Diện tích toàn phần của bể lắng tiếp xúc: F tp = l H W = 7 . 2 678 = 251.52 m 3 Chia làm 4 bể diện tích mỗi bể là: f = 4 tp F = 4 52.251 = 62.88 m 3 L-ợng n-ớc qua mỗi bể sẽ là : q = 4 904 = 226 m 3 / h = 62.77 l / s . Tốc độ chảy qua ống trung tâm sẽ là 1.18/s thì đ-ờng kính ống trung tâm là D = 250 mm Tổng diện tích mỗi bể kể cả ống trung tâm sẽ là : f + 4 * 2 tt d = 62.88 + 4 25.0*14.3 2 = 62.93 m 3 Chọn bể có kích th-ớc là 8 x 8 = 64 m 2 chiều cao vùng lắng bằng 0.8 chiều cao phần hình trụ. H trụ = 8 . 0 l H = 8 . 0 7.2 = 3.375 m. Chiều cao phần hình nón là : H nón = 2 50*)4.08( 0 tg = 4.52 m (0.4 là chiều rộng hố thu cặn ở đáy ) Lấy chiều cao bảo vệ là : H BV = 0.5 m Tổng chiều cao của bể lắng tiếp xúc sẽ là: H = H trụ + H nón + H BV = 3.37 + 4.52 + 0.5 = 8.4m. * Hệ thống máng thu n-ớc. Do diện tích bể lắng là 64 m 2 nên để thu n-ớc đã lắng ta dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh bể và 16 máng hình nan quạt chảy tập trung vào máng chính. Diện tích mặt cắt ngang của máng vòng . F V = 6 . 0 * 4 * 2 Q ( m 3 ) Trong đó : + Q = 226 m 3 / h = 0.06277 m 3 + v : vận tốc n-ớc chảy trong máng v = 0.6 m / s F V = 6 . 0 * 4 * 2 06277.0 = 0.013 m 2 Thiết kế máng có tiết diện ( 0.12 x 0.12 ) m . Tiết diện ngang của máng nan quạt : F q = 6 . 0 * 16 * 2 06277.0 = 0.00327 m 2 Chän tiÕt diÖn m¸ng nan qu¹t ( 0.06 x 0.06 )m . . Chng 7: Tính toán THI T Kế công nghệ công trình 1 - Tính toán giàn m-a Sỏ đồ cấu tạo: - Hệ thống phân phối n-ớc ; - Sàn tung n-ớc. - Sàn đổ vật liệu - Hệ thống thu thoát khí và ngăn. + H BV = 3. 37 + 4.52 + 0.5 = 8.4m. * Hệ thống máng thu n-ớc. Do diện tích bể lắng là 64 m 2 nên để thu n-ớc đã lắng ta dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh bể và 16 máng hình nan. F V = 6 . 0 * 4 * 2 06 277 .0 = 0.013 m 2 Thi t kế máng có tiết diện ( 0.12 x 0.12 ) m . Tiết diện ngang của máng nan quạt : F q = 6 . 0 * 16 * 2 06 277 .0 = 0.003 27 m 2 Chän tiÕt diÖn m¸ng