CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
4.5 Bể lọc nhanh
4.5.3 Hệ thống phân phối gió, nước rửa lọc
Rửa lọc bằng phương pháp gió nước kết hợp nhằm tăng hiệu quả rửa lọc. - Hệ thống phân phối nước rửa lọc:
+ Pha đầu gió nước đồng thời, lưu lượng nước cần thiết khi rửa 1 bể lọc:
Q = W × F = 7 × 52 = 364 m3/h =101 l/s F = 52 m2: Diện tích một bể lọc.
W = 7 m3/m2.h: Cường độ nước rửa lọc của bể (Trịnh Xuân Lai trang 229) + Pha hai nước thuần túy, lưu lượng nước cần thiết khi rửa 1 bể lọc:
Q = W × F = 15 × 52 = 780 m3/h = 216 l/s F = 52 m2: Diện tích một bể lọc.
W = 15 m3/m2.h: Cường độ nước rửa lọc của bể (Trịnh Xuân Lai trang 229) Đường kính ống phân phối nước rửa lọc: D = 450 mm (Tra bảng tính toàn thủy lực). - Hệ thống phân phối gió rửa lọc:
+ Lưu lượng gió cần thiết khi rửa lọc:
Qgió = W.F = 50.52 = 2600 m3/h = 0,72 m3/s = 720 l/s F: Diện tích một bể lọc (m 2).
W: Cường độ nước rửa lọc của bể. Chọn cường độ gió rửa lọc là Wgió = 50 m3/m2.h (Trịnh Xuân Lai trang 229).
+ Diện tích tiết diện ống gió:
f= Qv = 0,7220 = 0,036 m2 Q: Lưu lượng gió cho 1 bể lọc (m3/h)
Tốc độ trong ống dẫn gió chính chọn v = 20 m/s Đường kính ống gió: D = √4f
π = √4.0,036
3,14 = 0,22 m Chọn đường kính ống dẫn gió rửa lọc D = 250 mm.
Thời gian rửa lọc là 25 phút (thời gian rửa bể lọc 20-30 phút), nên tổng thời gian cần cho 1 lần rửa lọc: 5 phút khí, 4 phút khí nước kết hợp, 16 phút rửa nước. Bể thu nước rửa lọc:
- Bể thu nước rửa lọc có chức năng thu nước sau rửa lọc sau đó tuần hoàn lượng nước đó về bể trộn để xử lý tiếp.
- Dung tích nước sau rửa lọc trong 1 ngày.
WRL= WRLN × F × T × n × 60 = 15 × 52 × 25 × 2 × 60 = 2340000 l = 2340 m3 + WRLN = 15 l/s.m2: Cường độ nước rửa lọc của bể.
+ F = 52 m2: Diện tích 1 bể lọc.
+ T = 25 phút: Thời gian rửa lọc của 1 bể. + n = 2: Số bể lọc rửa trong 1 ngày. - Dung tích nước sau xả đầu
WXLĐ = Qngđ
24×60× N ×T × n=24150000×60×12×25×2=434m3.
+ Qngđ = 150000 m3/ngđ : Lưu lượng tính toán. + T = 25 phút: Thời gian rửa lọc của 1 bể. + n = 2: Số bể lọc rửa trong 1 ngày.
+ N = 12: Số bể lọc có trong nhà máy xử lý. - Dung tích bể chứa thu nước rửa lọc
W= WRL + WXLĐ = 2340 + 434 = 2774 m3. Áp lực của máy bơm rửa lọc:
H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5
+ Chọn h1 = 3,5 m: Chênh lệch cao độ giữa mép máng thu nước rửa trong bể lọc và mực nước thấp nhất trong ngăn chứa nước rửa lọc ở bể chứa, thường 3,5 – 4 m (Trịnh Xuân Lai trang 231);
+ h2 ~ 1 (Khi dùng sàn phân phối gắn chụp lọc với số lượng 36 – 50 cái trên một m2 sàn, Trịnh Xuân Lai trang 231): Tổn thất qua hệ thống phân phối nước rửa lọc.
+ h3: Tổn thất qua các lớp vật liệu lọc và lớp sỏi đỡ.
h3 = L + 0,061 HsW = 1,8 + 0,061 × 0,3 ×15 = 2,0745 m. L = 1,8 m: Chiều dày lớp vật liệu lọc;
Tổn thất qua các lớp sỏi đỡ: hs = 0,061.Hs.W (m)
Hs = 0,3 m: chiều dày các lớp sỏi đỡ.
+ h4: Tổn thất trên đường ống dẫn từ bơm đến bể lọc.
Với QRL= 216 l/s, DRL = 450 mm, iRL = 4,63 x 10-3,vRL= 1,27 m/s, chiều dài 200m h4= 0,2.4,63 = 0,926 m.
+ h5 = 1 m: Tổn thất ở đầu ống hút và đầu ống đẩy của máy bớm tại các chổ gây ra tổn thất cục bộ (Trịnh Xuân Lai trang 276).
Áp lực của bơm: H1 = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 = 3,5 + 1 + 2,0745 + 0,926 + 1 = 7,5 m. - Chiều cao hình học từ mép máng thu nước rửa lọc đến miệng thu nước của máy bơm rửa lọc trong bể chứa:
Hh = h’ + h” = 1,5 + 6 = 7,5 m.
+ h’ = 1,5 m: Chiều cao từ mép máng thu đến miệng ống tràn của bể chứa.
+ h” = 6 m: Chiều cao từ miệng tràn tới miệng ống thu nước của máy bơm rửa đặt trong ngăn chứa nước rửa lọc ở bể chứa ( lấy bằng chiều cao chứa nước của bể chứa).
Tổng áp lực cần thiết của bơm rửa : H= H1 + Hh = 7,5 + 7,5 = 15 m.