5.19.Расчетные параметры системы гидравлического удаления осадка взависимости от размеров наиболее часто применяемых отстойниковприведены в табл. 8.

Таблица 8

Окончание табл. 8

П р и м е ч а н и я: 1. В гр. 6 и 7 над чертой указаны диаметрытелескопических напорных труб на начальном, под чертой - на конечномучастках.

2. В гр. 8 над чертой первая цифра - число боковых труб, вторая -число насадок на них, под чертой первая цифра - число центральныхтруб, вторая - число насадок на них.

3.Основные параметры системы указаны ориентировочно. В каждомконкретном случае следует производить расчет системы и выбор насосовисходя из местных условий.

5.20. Система удаления воды и осадка должна быть рассчитана напропуск воды, сбрасываемой из отстойника и подаваемой насосами.

6. ФЛОТАЦИОННЫЕСООРУЖЕНИЯ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

6.1. Флотационные сооружения надлежит применять дляпредварительного осветления и обесцвечивания природной водой передподачей ее на фильтры. Они могут быть использованы как при новомстроительстве, так и при реконструкции существующих водоочистныхстанций.

6.2. Наиболее эффективная область применения флотационныхсооружений - осветление вод поверхностных источников (озер,водохранилищ, рек и т.п.) с небольшим количеством мелкодисперсныхвзвешенных веществ (не более 150 мг/л) и повышенной цветностью (до200 град) при содержании фитопланктона и плавающих нефтепродуктов.

6.3. Возможность и целесообразность использованияфлотационного осветления воды в каждом конкретном случае должны бытьобоснованы технологическими испытаниями, произведенными в характерныепериоды года по методике, приведенной в пп. 6.16-6.20.

Количество взвешенных веществ в воде после флотационных сооружений недолжно превышать 10 мг/л.

6.4. Преимущества флотационных сооружений по сравнению сдругими сооружениями предварительного осветления (осветлителями совзвешенным осадком, отстойниками) заключаются в следующем:

значительно ускоряется процесс выделения взвеси из воды, благодарячему уменьшается общий объем очистных сооружений;

улучшается их санитарное состояние вследствие постоянного удалениявыделенных загрязнений;

более эффективно удаляется фитопланктон, что в большинстве случаевпозволяет отказаться от установки микрофильтров;

удаляются из воды плавающие и плохооседающие примеси.

СОСТАВ СООРУЖЕНИЙ, ИХ УСТРОЙСТВО
ИРАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

6.5. Очистные сооружения с флотационным осветлением воды имеюттот же состав основных и вспомогательных сооружений, что и обычныестанции двухступенчатого осветления, за исключением отстойников илиосветлителей со взвешенным слоем осадка, заменяемых флотационнымиустановками.

6.6. В составе флотационных сооружений необходимопредусматривать флотационные камеры, узел подготовки и распределенияводовоздушного раствора, устройства для удаления и отводафлотационной пены.

Перед осветлением воды флотацией надлежит предусматривать камерыхлопьеобразования, совмещенные с флотационными камерами. Схемафлотационных сооружений представлена на черт. 18.

Черт. 18. Флотационная установка

1 - подача исходной воды с реагентами; 2 - отводосветленной воды; 3 - флотационная камера; 4 - лотки для сбора пены;5 - распределительная система; 6 - напорный бак; 7 - насос; 8 -компрессор; 9 - подача воды, насыщенной воздухом; 10 - камерахлопьеобразования

6.7. Флотационная камера (круглая или прямоугольная в плане)должна рассчитываться на удельную нагрузку 6-8 м³/ч на 1 мплощади.

Глубина слоя воды во флотационной камере должна быть 1,5-2,5 м. Длинафлотационной камеры выбирается равной 3-9 м, ширина - нс более 6 м,отношение ширины к длине - 2/3—1/3.

6.8. Во входной части флотационной камеры надлежитустанавливать струенаправляющую перегородку с наклоном 60—70°к горизонтали в сторону движения воды в камере.

6.9. Скорость входа обрабатываемой воды во флотационную камерудолжна быть не более скорости выхода ее из камеры хлопьеобразования.Скорость движения воды над струенаправляющей перегородкой следуетпринимать 0,016-0,02 м/с.

6.10. Сбор осветленной воды во флотационной камере необходимоосуществлять равномерно по ее ширине или окружности из нижней частикамеры с помощью подвесной стенки и направлять поток вверх (к отводуводы из камеры), или с помощью отводящей системы из перфорированныхтруб. Скорость движения воды под подвесной стенкой или в отверстияхотводящих дырчатых труб принимается 0,9-1,2 м/с.

6.11. Днище флотационной камеры должно иметь уклон 0,01 ктрубопроводу для опорожнения.

6.12. Подготовку водовоздушного раствора следует осуществлятьпутем насыщения воды воздухом под давлением 0,6-0,8 МПа в специальныхнапорных емкостях. Для приготовления водовоздушного раствора надлежитиспользовать воду после фильтров.

Расход воды следует принимать 8—10 % расхода очищаемой воды.

Подача воздуха в напорную емкость должна осуществляться отавтоматизированной компрессорной установки.

Расход воздуха должен составлять 0,9—1,2 % расхода очищаемойводы.

П р и м е ч а н и е. Напорная емкость должна иметь внутреннееантикоррозионное покрытие, оборудоваться предохранительным клапаном ивыполняться в соответствии с требованиями, предъявляемыми к сосудам,работающим под давлением.

6.13. Отвод водовоздушного раствора от напорной емкости кфлотационным камерам следует производить по стальному трубопроводу.Потери напора в нем не должны превышать 0,8—1,0 м.

На трубопроводе допускается установка только отключающей арматуры.

6.14. Для равномерного распределения водовоздушного раствора вобъеме обрабатываемой воды и для создания условий, обеспечивающихполучение мелких воздушных рабочих пузырьков, во флотационной камеренадлежит устраивать распределительную систему, состоящую из дырчатоготрубопровода и расположенного под ним кожуха, выполненного изматериала, стойкого к кислородной коррозии. Распределительную трубуследует устанавливать во входной части флотационной камеры (в отсеке,образованном ее торцевой стенкой и струенаправляющей перегородкой) нарасстоянии 250—350 мм от дна камеры. Скорость выходаводовоздушного раствора из отверстий распределительной системынадлежит принимать равной 20—25 м/с, диаметр отверстий - 5—8мм. Отверстия следует располагать равномерно в один ряд по нижнейобразующей трубы. Днище защитного кожуха размещают под отверстиямираспределительной системы на расстоянии 80—100 мм.

В конце распределительного трубопровода следует устанавливать вентильили кран для промывки распределительной системы.

6.15. Удаление пены с поверхности воды во флотационной камередолжно быть осуществлено кратковременным подъемом уровня воды сотводом ее через подвесные лотки, расположенные равномерно по площадикамеры, или с помощью скребковых механизмов, перемещающих пену ксборным лоткам.

Верхние кромки лотков необходимо располагать на одной общей отметкена 10—15 мм выше уровня воды во флотационной камере.

Днища лотков следует выполнять с уклоном 0,025 в сторону отвода пены.

Потери воды при сбросе пены подъемом уровня воды следует принимать1,0—1,5 % расхода обрабатываемой воды.

При удалении пены скребковыми механизмами скорость перемещенияскребков в прямоугольных камерах следует принимать не более 0,02 м/с,в круглых — окружную скорость 0,015—0,02 м/с при частотевращения скребков 5-10 об/с.

Обработку пены, удаляемой одновременно с частью обрабатываемой воды,необходимо производить аналогично обработке осадка, сбрасываемого изотстойников или осветлителей со взвешенным осадком, в соответствии стребованиями СНиП 2.04.02-84.

МЕТОДИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ
МЕТОДОМ НАПОРНОЙ ФЛОТАЦИИ

6.16. С целью определения возможности применения напорнойфлотации для предварительного осветления воды конкретноговодоисточника и получения основных расчетных параметров для расчетафлотационных установок производятся технологические исследования наспециальной лабораторной установке (черт. 19).

Черт. 19. Установка для проведениятехнологического анализа воды

1 - компрессор; 2 - вентиль воздушный; 3 -манометр; 4 - напорный бак; 5 - игольчатый вентиль водовоздушногораствора; 6 - флотационная колонка; 7 - электропривод; 8 -пробоотборники; 9 - мешалка; 10 - вентиль опорожнения флотационнойколонки; 11 - вентиль сброса избытка воздуха

6.17. Лабораторная установка состоит из следующих основныхэлементов:

флотационной колонки, выполненной из прозрачной пластмассовой трубыдиаметром 60—70 мм, высотой 400—600 мм, имеющей деленияпо высоте и оборудованной перемешивающим устройством, вентилями ипробоотборниками;

напорного бака для подготовки водовоздушного раствора вместимостью 2л, выполненного из стального сосуда, рассчитанного на рабочеедавление 0,8—0,9 МПа и оборудованного предохранительнойзапорной арматурой и манометром;

лабораторного компрессора, рассчитанного на подачу сжатого воздухапод давлением до 0,8—0,9 МПа.

П р и м е ч а н и я: 1. Вместо компрессора могут быть использованыбаллон со сжатым воздухом, оборудованный редуктором, понижающимдавление до рабочего, или другие источники сжатого воздуха.

2.Напорный бак и его соединительные коммуникации выполняют и испытываютв соответствии с «Правилами устройства и безопаснойэксплуатации сосудов, работающих под давлением»Госгортехнадзора СССР.

6.18. Для проведения технологических исследований необходимокроме лабораторной установки иметь исходную воду в объеме 10—12л и рабочие растворы реагентов (коагулянта, хлора, извести и т. д.).

6.19. Технологические исследования следует производить в такойпоследовательности (см. черт. 19):

1) производится выбор доз реагентов в отдельных цилиндрах пообщепринятой методике пробного коагулирования для двухступенчатойочистки воды;

2) до начала работы на установке предварительно подготавливаетсяводовоздушный раствор. До этого в напорный бак 4 через флотационнуюколонку 6 и трубопровод с вентилем 5 заливается 1—1,5 л чистойводопроводной воды, после чего вентиль 5закрывается, включается компрессор 1 и открывается подача воздуха внапорный бак через вентиль 2. С помощью сбросного вентиля 11 поманометру 3 устанавливается рабочее давление, равное 0,5—0,8МПа. При этом избыток воздуха сбрасывается через вентиль 11 (времярастворения воздуха в воде должно быть не менее 10-12 мин);

3) в отдельный цилиндр наливается 1 л исходной воды, в которуювводятся реагенты согласно выбранным дозам. Производится тщательноеперемешивание реагентов с водой;

4) после перемешивания обрабатываемая вода переливается вофлотационную колонку 6, которая заполняется на 60—70 % ееобъема. Вентили 5 и 10 при этом должны быть закрыты;

5) включается в работу электропривод 7, который приводит во вращениемешалку 9 с лопастями (скорость вращения мешалки должна быть 15-20об/мин), что способствует образованию хлопьев гидроксидов;

6) после образования хорошо сформированных крупных, но неоседающиххлопьев гидроксидов в исходную воду через игольчатый вентиль 5вводится предварительно подготовленный водовоздушный раствор вколичестве от 5 до 20% объема исходной воды. При этом в нижней частифлотационной колонки должны появиться мелкие пузырьки воздуха,равномерно распределяющиеся в обрабатываемой воде по всей площадиколонки;

7) отбор проб производят через пробоотборники 8 с определенной высотыс интервалом 1—1,5 мин до получения воды постоянного качества.Качество исходной и осветленной воды определяется общепринятымиметодами.

В конце флотационного осветления замеряется толщина слоя образованнойпены и проводится визуальное наблюдение за ее структурой иплотностью;

8) по окончании технологических исследований вода из флотационнойколонки 6 сбрасывается через вентиль 10 и колонка промывается чистойводопроводной водой.

В указанной последовательности следует производить технологическиеисследования другим сочетанием приемлемых доз реагентов, давлений ирасходов водовоздушного раствора.

6.20. Оптимальные параметры давления и расхода водовоздушногораствора надлежит определять по результатам технологическихисследований, учитывая высоту слоя воды и время ее нахождения вофлотационной колонке, позволяющие получить необходимую степеньосветления воды. Необходимость в установке микрофильтров следуетопределять по эффективности содержания фитопланктона.

Пересчет рабочей высоты флотационной камеры и времени флотациипроизводят по формуле

, (15)

гдеT₁ - время флотации во флотационной колонке;

T₂ - расчетное время вофлотационной камере;

H₁ - высота слоя воды, в которомпроизошло осветление до требуемой степени за время Т₁ ;

Н₂ - расчетная высота слоя водыво флотационной камере;

d - показатель степени, принимаемыйравным: 0,45 - для маломутных, малоцветных вод; 0,55 - для водсредней мутности и цветных вод; 0,65 - для высокоцветных вод.

7. ВОДОВОЗДУШНАЯ ПРОМЫВКА ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ
СООРУЖЕНИЙ

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬПРИМЕНЕНИЯ

7.1. Водовоздушная промывка предназначается для удаления иззернистой фильтрующей загрузки загрязнений, задержанных во времярабочего цикла.

В Пособии рассматривается применение водовоздушной промывки только внаиболее распространенных типах фильтровальных сооружений,используемых для осветления и обесцвечивания воды поверхностныхисточников с применением коагулянтов.

7.2. При применении соответствующих устройств для подачи водыи воздуха (см. пп. 7.12—7.16) водовоздушная промывка может бытьиспользована в фильтровальных сооружениях с нисходящим и восходящимпотоками обрабатываемой воды.

7.3. Водовоздушная промывка может быть рекомендована толькодля сооружений с загрузкой из кварцевого песка и других аналогичныхматериалов, имеющих достаточно высокую плотность и прочность испособных противостоять флотирующему и истирающему действиюводовоздушного потока.

П р и м е ч а н и е. В сооружениях хозяйственно-питьевоговодоснабжения допускается применять только те загрузочные материалы,на которые имеется соответствующее разрешение Минздрава СССР илисоюзных республик.

7.4. Площади отдельных фильтровальных сооружений, промываемыхводой и воздухом, следует принимать до 40 м² на одноотделение (80 м² - при сооружениях, состоящих из двухотделений). Большие площади допускаются при соответствующемэкспериментальном обосновании.

ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ, ОСОБЕННОСТИ
ИПРЕИМУЩЕСТВА

7.5. Водовоздушную промывку надлежит осуществлять при подаче взагрузку воды и воздуха в направлении снизу вверх.

7.6. Водовоздушная промывка обладает более сильным действием,чем водяная, и это дает возможность получить высокий эффект отмывкизагрузки при небольших расходах промывной воды, в том числе и таких,при которых взвешивания загрузки в восходящем потоке не происходит.

Эта особенность водовоздушной промывки позволяет:

примерно в 2 раза сократить интенсивность подачи и общий расходпромывной воды;

соответственно снизить мощность промывных насосов и объемы сооруженийдля запаса промывной воды, уменьшить размеры трубопроводов для ееподачи и отвода;

уменьшить объемы сооружений по обработке сбросных промывных вод исодержащихся в них осадков.

СИСТЕМА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОТВОДА ВОДЫ
ОТПРОМЫВКИ

7.7. При использовании водовоздушной промывки надлежитприменять горизонтальный отвод промывной воды, схема которогопоказана на черт. 20.

Черт. 20. Горизонтальный отвод промывной воды

1 - струенаправляющий выступ; 2, 3 - поверхностивыступа; 4 - отбойная стенка желоба; 5 -пескоулавливающий желоб; 6 - щель между отбойной и водосливнойстенками; 7 - водосливная стенка желоба; а - 15-20 мм; б - 20-30 мм;в - 30-40 мм

7.8. Высота слоя воды в надзагрузочном пространствесравнительно невелика, что позволяет при малых расходах получить внем достаточную скорость горизонтального движения воды для быстрого иполного удаления вымываемых из загрузки загрязнений. Наклоннаяповерхность струенаправляющего выступа, стесняя поток, увеличиваетего транспортирующую способность на начальном участке пути движенияводы.

7.9. Пескоулавливающий желоб устроен с учетом предотвращенияпопадания в него воздуха. Выносимые потоком в зону желоба отдельныечастицы песка оседают на наклонные стенки и, сползая по ним черезнижнюю щель, снова поступают в загрузку.

7.10. Основные расчетно-конструктивные параметры системыгоризонтального отвода воды зависят от удельного расхода водыq, л/(м×с),определяемого по формуле

q = W_пpb , (16)

гдеW_пp -интенсивность подачи промывной воды, л/(с×м²);

b - ширина фильтра (длина горизонтальногопути движения потока воды), м.

Для расчета системы следует принимать интенсивность подачи воды,принятую для второго этапа промывки, т. е. при совместной подаче водыи воздуха (см. п. 7.11).

Размеры основных элементов системы приведены в табл. 9 и на черт. 20.

Таблица 9

РЕЖИМ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОМЫВКИ

7.11. Водовоздушную промывку, как правило, следуетосуществлять в три этапа:

1-й - подача в загрузку воздуха для частичного разрушения скопленийвзвеси в загрузке и выравнивания ее сопротивления по площадисооружения;

2-й - подача воздуха и воды с целью более полного разрушенияскоплений взвеси и выноса основной массы загрязнений из загрузки;

3-й - подача воды (с большей, чем на 2-м этапе, интенсивностью) дляудаления из загрузки защемленного в порах воздуха и восстановления еепористости.

П р и м е ч а н и е. В тех случаях, когда основная масса загрязненийзадерживается в верхних слоях фильтрующей загрузки, и при малойпрочности скоплений взвеси может оказаться приемлемой двухэтапнаяпромывка, включающая 1-й и 3-й этапы, что должно быть проверено впроцессе эксплуатации сооружений.

Интенсивность подачи воды и воздуха и продолжительность отдельныхэтапов промывки зависят от прочности скоплений взвеси в загрузке икрупности ее зерен. Для средних условий и при эквивалентном диаметрезерен 0,7—1,3 мм ориентировочные параметры промывки могут бытьприняты в соответствии с данными табл. 10.

Таблица 10

П р и м е ч а н и я: 1. Более крупным загрузкам соответствуют большиезначения интенсивности подачи воды и воздуха.

2. Параметры промывки подлежат уточнению в процессе эксплуатациисооружений.

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОДАЧИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ
ИВОЗДУХА

7.12. Распределение воды и воздуха можно производить с помощьюспециальных колпачков или по перфорированным трубам. В данном Пособииприведены сведения, касающиеся использования только перфорированныхтруб для подачи воды и воздуха.

7.13. Схема трубчатых систем подачи воды и воздуха показана начерт. 21. Системы состоят из магистрали и коллектора (в виде каналаили трубы) для подачи воды, а также из дырчатых труб для еераспределения по площади сооружения. Воздух подается и распределяетсяпо магистрали (на черт. 21 не показана), коллектору и дырчатымтрубам.

Черт. 21. Трубчатые системы для подачи воды ивоздуха

1 - магистраль для распределения воды; 2 -коллектор для распределения воды; 3 - дырчатые трубы дляраспределения воды; 4 - дырчатые трубы для распределения воздуха; 5 -коллектор для распределения воздуха

7.14. Отверстия в трубах, распределяющих воду и воздух, могутбыть круглыми (когда фильтровальное сооружение имеет гравийные слои внижней части) или щелевидными (при безгравийной загрузке) .

Щелеванные трубы (обычно полиэтиленовые) имеют щели шириной 0,5 мм, иво избежание засорения их надлежит применять только в сооружениях снисходящей фильтрацией в условиях, когда исключены коррозияподводящих труб и возможность попадания в трубы продуктов коррозии идругих механических примесей с промывной водой и воздухом.

Приведенные соображения должны быть приняты во внимание также вотношении колпачков с узкими щелями.

7.15. Расчет и конструирование трубчатых систем для подачи ираспределения воды следует производить исходя из следующих условий:

диаметр распределительных (перфорированных) труб определяется исходяиз скорости движения воды на входе в них при 3-м этапе промывки,равной 1,5—2,0 м/с. При этом расстояния между осями трубследует принимать 250—350 мм (меньшие расстояния — длятруб меньшего диаметра);

трубы следует укладывать на высоте 120—150 мм от дна фильтра дониза труб, точно посредине между трубами для подачи воздуха.

При применении круглых отверстий суммарная их площадь должнасоставлять 0,18—0,22 % площади сооружения. При этом отверстиярасполагаются в один ряд по нижней образующей труб (диаметр отверстий10—12 мм, расстояния между их осями 120—160 мм).

При применении щелеванных полиэтиленовых труб их конструкцию и способщелевания следует принимать в соответствии с разработками трестаМосводопровод и Мосводоканалниипроекта. Следует учитывать, что привыполнении монтажа перфорированных труб для распределения водыотклонения в расстояниях между осями труб в горизонтальной плоскостидолжны быть не более ±10 мм, в вертикальной - не более ±5мм.

7.16. Для распределения воздуха следует применятьполиэтиленовые трубы со стенкой толщиной, обеспечивающей их жесткостьи прямолинейность. Трубы, поставляемые в бухтах, применять нерекомендуется.

Отверстия или щели в трубах (см. п. 7.14) надлежит располагать вшахматном порядке по двум образующим под углом 45° к вертикалипри направлении их вниз.

Щели необходимо нарезать перпендикулярно оси трубы. Они должны иметьширину 0,5 мм и длину (по внутренней поверхности трубы, т.е. в свету)15—25 мм (в зависимости от диаметра трубы.).

Круглые отверстия должны иметь диаметр 3—5 мм.

В каждом ряду отверстия или щели надлежит располагать на расстоянии100—180 мм одни от других.

Отверстия и щели должны быть по всей площади фильтра, включая ипристенные участки.

На краевых участках фильтра надлежит укладывать трубы дляраспределения воздуха, а не для распределения воды.

7.17. Полиэтиленовые трубы для распределения воздуханеобходимо укладывать строго горизонтально непосредственно на днищеили на подкладках высотой 10—30 мм.

Должно быть обеспечено весьма надежное крепление труб к днищу.Возможные способы крепления труб показаны на черт. 22 и 23.

Черт. 22. Крепление распределительных труб дляподачи воздуха
с помощью кондуктора

1 - трубы для подачи воздуха; 2 - резиноваяпрокладка; 3 - кондуктор; 4 - трубы для подачи воды; 5 - креплениекондуктора к днищу; 6 - подкладка

Черт. 23. Крепление распределительных труб дляподачи воздуха
с помощью хомутов

1 - днище; 2 - швеллер, закладываемый в днище; 3- хомут; 4 - резиновая трубка; 5 - трубадля подачи воздуха; 6 - подкладка

Расстояния между креплениями должны предотвращать возможность изгибатруб в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Элементы креплениятруб не должны закрывать отверстия в них.

Концы труб должны быть заварены заглушками, утапливаемыми внутрьтрубы на 10-15 мм. Для упора заглушек через оставшиеся свободнымиторцы труб следует пропускать 2-3 шпильки диаметром по 3-5 мм.

Для компенсации теплового расширения труб расстояние между их концамии стенкой фильтра должно быть 20-30 мм.

Конструкция системы должна обеспечивать возможность монтажа труб свысокой точностью. Отклонения верха труб от горизонтальной плоскости(проверяются по уровню воды) допускаются не более ±3 мм,отклонения осей труб в плане - не более ±10 мм.

7.18. Во время рабочего цикла трубы системы подачи воздухадолжны быть заполнены водой. Для обеспечения выдавливания воды изсистемы во время промывки коллектор воздушной системы долженрасполагаться выше распределительных труб. Имеются примеры устройстваотдельных коллекторов для каждого отделения фильтра с расположением внижней части (см. черт. 21), а также над струенаправляющим выступом ивнутри его

Должна быть обеспечена надежная и прочная стыковка трубраспределительной системы с коллектором. Коллектор рекомендуетсявыполнять в виде стальной трубы с приваренными вблизи нижнейобразующей отводами (коленами под углом 90^о); соединениеполиэтиленовых распределительных труб с коленами следует производить,насаживая на них разогретые концы труб (см. черт. 21).

7.19. Магистральный воздуховод должен располагаться наотметке, исключающей возможность попадания в него воды во времяостановки воздуходувного агрегата. С учетом давления, имеющегося внижней части загрузки во время промывки, магистральный трубопроводнадлежит располагать на 3-4 м выше зеркала воды в фильтровальномсооружении во время промывки.

Магистраль должна соединяться с коллектором воздушнойраспределительной системы с помощью вертикального стояка. Воизбежание образования воздушных мешков на присоединениях следуетизбегать длинных горизонтальных участков. На стояке устанавливаетсязапорная арматура.

Стояк надлежит присоединять к коллектору со стороны торца. С этойцелью труба коллектора пропускается через стенку фильтра и за егопределами соединяется со стояком, подводящим воздух к фильтру.

При различном диаметре труб коллектора и стояка переход с одногодиаметра на другой должен производиться за пределами фильтра.

При наличии двух отделений фильтра с самостоятельными коллекторами,как правило, следует устанавливать один стояк с запорной арматурой исимметричными ответвлениями для присоединения к коллекторам.

7.20. Приближенный расчет системы подачи и распределениявоздуха может быть произведен исходя из следующих данных: скоростьвыхода воздуха из отверстий труб распределительной системы должнабыть равной 45-50 м/с, на входе в трубы распределительной системы -13-17 на входе в коллектор - 7-10 м/с, при этом две последниескорости находятся в обратных соотношениях (т.е. бóльшимскоростям в трубах соответствуют меньшие скорости в коллекторе инаоборот).

Скорость движения воздуха в магистральных трубопроводах следуетпринимать равной 18-25 м/с.

Указанные расчетные параметры систем подачи и распределения воздухаприняты при атмосферном давлении, поэтому расчет указанных системследует производить без учета сжатия воздуха.

Параметры распределительных труб и коллектора могут быть проверены,руководствуясь указаниями п. 7.26.

ВОЗДУХОДУВНОЕ УСТРОЙСТВО

7.21. Воздуходувное устройство должно обеспечивать какпусковой, так и промывочный режим работы системы.

При пусковом режиме (от момента пуска воздуходувного устройства домомента прорыва воздуха из отверстий распределительной системы)давление в системе максимальное, а расход воздуха минимальный. Этотрасход связан со сжатием воздуха в системе его подачи и выдавливаниемводы из распределительной системы, при этом воздух может нагреваться.После прорыва воздуха через фильтрующую загрузку давление в системеего подачи падает, а расход увеличивается и должен быть доведен дорасчетного, определяемого как произведение интенсивности подачивоздуха на площадь единовременно промываемых сооружений.

7.22. Как пусковое, так и рабочее давление воздуха зависит отмногих факторов (в том числе и от степени заиления фильтрующейзагрузки), не поддающихся точному учету.

Условно могут быть приняты следующие расчетные параметры подачивоздуха:

пусковой режим — давление в системе равно удвоенной высотестолба воды в фильтровальном сооружении (считая от его дна), расходвоздуха составляет 5—10% расчетного;

рабочий режим (во время промывки) — расход воздуха равенрасчетному, а давление — сумме потерь напора в системе и высотестолба воды в сооружении. Потери напора в системе подачи воздухаследует определять расчетом. Ориентировочно они могут быть принятыравными 1 м.

При подборе воздуходувного оборудования давление при пусковом ирабочем режимах следует принимать с запасом, равным 0,005 МПа.

7.23. Для возможности подбора (при эксплуатации) оптимальныхусловий работы воздуходувных устройств на напорной линии необходимоустанавливать сбросный патрубок с запорной арматурой, дроссель (илиавтоматическое устройство) для поддержания оптимального давления навоздуходувном устройстве, запорную арматуру, а также измерительрасхода воздуха.

7.24. Должен быть предусмотрен резервный воздуходувныйагрегат.

7.25. На воздуходувный агрегат следует подавать чистыйнаружный воздух, прошедший предварительно механические фильтры.

РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
ДЛЯПОДАЧИ ВОЗДУХА В ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ
СООРУЖЕНИЯХ С ВОДОВОЗДУШНОЙПРОМЫВКОЙ

7.26. Расчет распределительных труб и коллектора следуетпроизводить исходя из суммарной площади отверстий (для труб) илисуммарной площади ответвлений (для коллектора), т.е. величины f,м, определяемой по формулам:

при z <1 ; (17)

при z >1 , (18)

где а - характеристика трубопровода, определяемая по черт. 24 взависимости от допустимой степени неравномерности распределениявоздуха по площади сооружения, имея в виду, что общая неравномерностьD_ОБЩ представляет собойсумму неравномерностей распределения в ответвлениях D_Ои в коллекторе D_КОЛ,причем D_ОБЩ = D_О+ D_КОЛ£0,02;

F - площадь поперечного сечениярассматриваемого трубопровода (ответвления или коллектора);

m - коэффициент расхода; дляответвлений определяется в зависимости от диаметра зерен загрузкифильтровального сооружения по черт. 25; при применении гравийнойзагрузки следует принимать равным 0,54;

z - коэффициент сопротивлениятрубопровода, зависящий от его длины lи диаметра d.

Черт. 24. Номограмма зависимости междунеравномерностью
распределения воздуха Dи характеристикой трубопровода а

Черт. 25. Номограмма зависимости междукоэффициентом m_о(или
коэффициентом y_о)и крупностью песчаной загрузки d_з

Коэффициент сопротивления zследует определять по формуле

, (19)

авеличину m_кол - поформуле

, (20)

где y_общ- общий коэффициент сопротивления:

. (21)

Пример расчета. Фильтр имеет отделения длиной 6 м и шириной 5м. Интенсивность подачи воздуха 20 л/(с×м²).Распределительная система находится в гравийном слое. Расстояниямежду трубами в осях — 300 мм.

На основе предварительного расчета принимаем диаметр ответвленийравным 50 мм, площадь сечения трубы F_о= 0,0019 м², расход воздуха наодну трубу = 0,03 м³/с, скорость на входе в трубу =15,8 м/с, что приемлемо.

Принимаем D_о = D_кол= 0.01.

По черт. 24 и 25 а_о = а_кол = 0,14; m= 0,54.

По формуле (19)

< 1,0 .

Тогда по формуле (17)

м² ,

отсюдаскорость истечения воздуха из отверстий будет =45,7 м/с, что соответствует требованиям.

Принимаем 52 отверстия диаметром 4 мм с шагом 96 мм.

По предварительному расчету задаемся диаметром коллектора 300 мм,площадь сечения трубы - 0,0707 м², расход воздуха в началеколлектора = 0,6 м³/с, скорость движения воздуха = 8,5 м/с.

По формуле (19)

.

По формуле (21)

.

По формуле (20) определим

.

Из формулы (18) находим

.

Число ответвлений - 20 и Sf_o= 20 × 0,0019 == 0,038 м²,тогда

м².

Этой площади соответствует диаметр трубы, равный 0,238 м.

Таким образом, в соответствии с уточненным расчетом в качествеколлектора могут быть приняты трубы диаметром 250 мм. Скоростьдвижения воздуха в начале коллектора - 12,2 м/с, что несколькопревышает желательную величину, но может быть допущено.

8. ДРЕНАЖИ СКОРЫХ ФИЛЬТРОВ ИЗ ПОРИСТОГО
ПОЛИМЕРБЕТОНА

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬПРИМЕНЕНИЯ

8.1. Дренажные системы из пористого полимербетона служат длясбора фильтрованной воды и равномерного распределения промывной водыпо площади фильтра. Пористый полимербетон выполняют из заполнителя(щебня или гравия), скрепленного эпоксидным связующим.

8.2. Дренажи из пористого полимербетона предназначены дляиспользования в фильтрах при осветлении иобесцвечивании воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения.

П р и м е ч а н и е. Пористые полимербетонные дренажи могут бытьприменены в фильтрах технического водоснабжения, а также приобработке подземных вод. В случаях, когда требования к качествуочищенной воды по мутности, содержанию железа и другим показателямниже требований ГОСТ 2874-82, необходимо производить опытную проверкуиспользования полимербетона в таких условиях.

8.3. Полимербетонные дренажи могут быть использованы как пристроительстве новых, так и при реконструкции действующих фильтров.

8.4. Полимербетонные дренажи могут применяться при водяной иводовоздушной промывках.

8.5. Полимербетонные дренажи имеют следующие преимуществаперед наиболее распространенными трубчатыми дренажами споддерживающими слоями гравия: отпадает необходимость применениягравийных слоев; уменьшается трудоемкость строительно-монтажныхработ; сокращается металлоемкость; повышается надежность работыфильтров; загрузка фильтров может быть полностью механизирована.

КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ ДРЕНАЖЕЙ

8.6. Рекомендуется применять следующие типы дренажных систем:из сборных полимербетонных плит, из железобетонных дырчатых плит,отверстия которых заполнены пористым полимербетоном¹, и измонолитного полимербетона.

¹ Следует применять в экспериментальном порядке.

8.7. Дренаж из полимербетонных плит (черт. 26) состоит изопорных стенок, смонтированных перпендикулярно сборному каналуфильтра, на которые уложены полимербетонные плиты. Фильтрующаязагрузка находится непосредственно на плитах. На входах в дренажныеканалы установлены патрубки большого сопротивления с диафрагмами иотражателями. Для повышения надежности стыковых соединений торцы плитвыполнены со скосами в верхней части под углом 45-60°;треугольные пазы между плитами заполняются полимербетонной смесьютого же состава, что и полимербетонные плиты (черт. 26, узел А) .

Черт. 26. Дренаж из полимербетонных плит

1 - опорные стенки; 2 - сборный канал; 3 -полимербетонные плиты; 4 - фильтрующая загрузка; 5- патрубки; 6 - отражатели ; 7 - стыки плит (а - 20—30 мм)

8.8. Дренаж с железобетонными дырчатыми плитами (черт. 27)состоит из опор (горизонтальных балок или вертикальных столбиков),дырчатых плит, поверх которых засыпана фильтрующая загрузка. В стенкесборного канала установлены патрубки с отражателями.

Черт. 27. Дренаж из дырчатых плит с пористымполимербетоном

1 - опорные стенки; 2 - дырчатые плиты; 3 -фильтрующая загрузка; 4 - сборный канал; 5 - патрубки; 6 - отражатели

Дренажная железобетонная плита (черт. 28) имеет отверстия,заполненные пористым полимербетоном. Сверху она покрыта слоемпористого полимербетона. Плиты монтируются на опорах. Отверстия вплитах для предотвращения отрыва полимербетона от железобетонаследует выполнять сужающимися кверху. Боковые торцы плит должны бытьскошены для упрощения заделки стыков после монтажа плит.

Черт. 28. Дренажная плита

1 - железобетонная плита; 2 - отверстия,заполненные полимербетоном; 3 - слой полимербетона; 4 - опора плиты

8.9. Дренаж из монолитного полимербетона (черт. 29)представляет собой сплошную полимербетонную плиту, изготовляемуюнепосредственно в фильтре. Дренаж состоит из следующих основныхчастей: опорной системы, включающей вертикальные стенки и уложенныена них горизонтально железобетонные колосники; пористого слоя изполимербетона; деталей крепления, включающих анкерную арматуру иудерживающие пластины.

ерт. 29. Дренаж из монолитного полимербетона

1 - опорные стенки; 2 - полимербетонная плита; 3- железобетонные колосники; 4 - анкерная арматура;5 - стальные удерживающие пластины; 5 - дренажный канал; 7 -патрубки; 8 - сборный канал; а - 3—6 мм

8.10. При водовоздушной промывке на дне фильтра крепятдырчатые воздухораспределительные трубы. Общий трубопровод подачивоздуха следует располагать выше воздухораспределительных труб.

8.11. При использовании дренажа из отдельных плит, размерыкоторых в плане принимают конструктивно, исходя из условия размещенияв ячейке фильтра:

для полимербетонных плит — рекомендуемая ширина(перпен­ди­кулярно опорам) 250—350 мм, длина 500—600мм;

для дырчатых плит — ширина и длина равны 400—900 мм. Приэтом ширина плит должна быть на 5—10 мм менее расстояния междуосями опор.

Толщина полимербетонной плиты должна быть не менее 40 мм. Плитуследует проверять расчетом на прочность (см. п. 8.17). Толщину слояполимербетона над плитой надлежит принимать 15—25 мм.

Шаг отверстий в дырчатых плитах должен быть не более 150 мм, диаметрыотверстий — не менее 25 мм. При этом разницу в диаметрахотверстия в верхнем и нижнем сечениях плиты следует принимать неменее 2-3 мм. Размеры отверстий уточняются гидравлическим расчетом(см. пп. 8.16 и 8.41).

8.12. При использовании дренажа из монолитного полимербетонавысота опорных стенок должна составлять 250—300 мм, толщина -80—120 мм, шаг (в осях) - 600 мм, длина патрубков - 70—150мм, длина выступающей в дренажный канал части патрубков - до 300 мм,толщина слоя полимербетона - 40—50 мм.

Длина колосников должна быть кратной расстоянию между осями опорныхстенок, высота - 70—80 мм, ширина - 70—120 мм; арматураколосников - двойная, диаметром 4—6 мм и мощностью не менее 0,5%.

Ширина зазоров между колосниками - 3—6 мм.

Шаг анкерной арматуры - 250—300 мм, диаметр ее - 6—8 мм. Длина стальных удерживающих пластин - соответственно шагуанкерной арматуры; ширина пластин - 70—100 мм, их толщина -4—6 мм.

Толщина основания дренажа - 50 мм, арматура основания дренажа должнавыполняться в виде сетки размером 200 ´200 мм из прутков диаметром 6—8 мм.

При применении монолитного дренажа необходимо производить расчетопорных колосников на изгиб по общепринятой методике расчетажелезобетонных балок, анкерной арматуры — на растяжение помаксимальной нагрузке снизу при промывке (см. п. 8.17).

8.13. Расстояние от дна фильтра до низа плит принимаютконструктивно, исходя из размещения патрубков в стенке сборногоканала. При этом скорости, м/с, при промывке в начале поддона должныбыть не более:

0,4 - при применении полимербетонных плит;

0,5 - " " дырчатых " .

8.14. Число и диаметр патрубков в стенках сборного каналаназначают конструктивно. При этом должны быть выдержаны следующиедиапазоны скоростей воды при промывке: в начале сборного канала - n_кдо 1,2 м/с, в патрубках - n_п= 1,8-2,0 м/с.

8.15. Равномерное распределение промывной воды по площади(90-95 %) обеспечивается в фильтрах с полимербетонными плитамипотерями напора в патрубках h_п,которые должны быть не менее 2-3 м, с дырчатыми плитами —потерями напора в плитах h_пл,м, вычисляемыми по формуле

, (22)

где z -коэффициент сопротивления патрубка (в варианте дренажа с дырчатымиплитами z = 1,5-2,0);

g - ускорение свободного падения, м/с².

При этом потери напора в дырчатых плитах должны составлять не менее40—50 % потерь напора в полностью расширенной загрузке h_з,м, которые определяют по формуле

h_З= (r_З - 1) (1 - m_o)H_o, (23)

где r_з— относительная плотность частиц фильтрующей загрузки;

m_о— пористость загрузки;

Н_о — высота слоя загрузки, м.

8.16. В выходном сечении патрубков в конструкции сполимербетонными плитами устанавливают диафрагмы, диаметр отверстийкоторых d_Д,рассчитывают по формуле

, (24)

где W_пр- расчетная интенсивность промывки фильтра, см/с;

l_к,L_к - шаг дренажных каналов восях и их длина, см;

m - коэффициент расхода патрубка сдиафрагмой;

h_п - потребная потеря напора впатрубке, см.

Диаметр отверстий дырчатых плит d_o,см, определяют по формуле

, (25)

где l_о— шаг отверстий в осях, см;

k — коэффициент в вышеуказаннойзависимости, с²×см^d-4;

H₁ — толщинажелезобетонной плиты, см;

n — кинематическая вязкостьводы, см/с (можно принимать n= 0,01 см²/с);

h_пл— потребная потеря напора в плите (см. п. 8.15);

d — показатель степенизависимости потерь напора в полимер-бетоне от скорости движения воды.

Показательстепени d и коэффициент kопределяют путем гидравлических испытаний образцов полимербетона. Приотсутствии данных испытаний можно принимать d= 1,67, а коэффициент k задается в зависимости от эквивалентногодиаметра зерен полимербетона d_э:

8.17. Плиты и опоры дренажа проверяют на прочность двумярасчетными нагрузками:

1) равномерно распределенной сверху, образующейся от веса мокройзагрузки (фильтр водой не заполнен);

2) равномерно распределенной снизу, образующейся во время промывки.

Нагрузка сверху G, МПа, определяется поформуле

G = 0,01 H_o[r_з (1 -m_о)+ m_о]. (26)

Нагрузка снизу определяется перепадом давлений до и после дренажныхплит при промывке. Расчет несущей способности железобетонных плит иопор производится по действующим строительным нормам и правилам.Несущая способность полимербетонных плит от нагрузки сверхупроверяется по формуле

, (27)

где R_p.н —нормативная прочность полимербетона на растяжение при изгибе,определяемая по результатам испытаний плит или по паспортным данным,МПа;

b — ширина опорных стенок, см;

H₂ — толщинаполимербетонной плиты, см;

К_п — коэффициент перегрузки (К_п = 1,1);

К_б — коэффициент безопасности(К_б = 1,4);

К_в — коэффициент возможного снижения прочностиполимербетона во времени (К_в = 1,5— 2,0);

К_у — коэффициент условий работы(К_у = 0,8).

8.18. Отражатели (круглые или прямоугольные) должны иметьразмер, примерно равный диаметру патрубка. Отражатели устанавливаютна расстоянии 1-2 диаметров патрубка от его выходного сечения.

8.19. При водовоздушной промывке фильтров в нижней частивоздухораспределительных труб следует располагать отверстия диаметром3-5 мм, размещенные в два ряда в шахматном порядке под углом 45^ок вертикали. Расстояния между отверстиями принимаются равными 100-200мм.

Скорость выхода воздуха из отверстий принимается равной 40-50 м/с.Диаметры воздухораспределительных и подводящих труб определяются всоответствии со СНиП 2.04.02-84. Напор на выходе воздуха из отверстийh_о, м, рассчитывается по формуле

h_o= H_в + 4h_пл+ h_з, (28)

где Н_в— высота слоя воды над отверстиями при промывке, м;

h_пл— потери напора в плитах при промывке водой с расчетнойинтенсивностью, м;

h_з— потеря напора в загрузке, м, определяемая по формуле (23).

8.20. Сборный канал фильтра должен быть снабжен стояками длявыпуска воздуха.

8.21. Опорожнение фильтра следует предусматривать черезсборный канал и спускную трубу диаметром 100-200 мм.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОЛИМЕРБЕТОННОГО ДРЕНАЖА

8.22. Дренажные плиты следует изготавливать на заводежелезобетонных изделий на специально оборудованном участке, а принебольшом объеме производства - на месте строительства.

8.23. Пористый полимербетон получают путем смешениязаполнителя (гравия или щебня) и эпоксидной диановой смолы сотвердителем.

В качестве заполнителя применяют гранитный щебень или гравий по ГОСТ8267-82, ГОСТ 8268-82 и ГОСТ 10260-82; крупность заполнителяпринимают от 3 до 10 мм при эквивалентном диаметре от 4 до 7 мм. Приэтом масса зерен менее 3 мм и свыше 10 мм не должна превышать 5 %,содержание зерен слабых пород должно быть не более 10 %, пластинчатойи угловатой форм - 15 %, пылевидных, глинистых и илистых частиц - 1—2 %.

Перед изготовлением полимербетона заполнитель должен быть отмыт отзагрязнений и высушен. Температура заполнителя при изготовлениидолжна быть не ниже 18 °С, рекомендуемый диапазон температур —30-50 °С.

8.24. В качестве связующего следует применять эпоксидную смолуЭД-20 или ЭД-16 по ГОСТ 10587-84 с отвердителем полиэтиленполиаминомпо ТУ 6-02-594-80. Отношение по массе между смолой и отвердителемдолжно быть 1:10, отношение массы заполнителя и связующего должнобыть 15:1 — 20:1. Уточненный расход связующего определяетсяопытными замесами. Погрешность дозирования компонентов должна быть неболее 3 %.

8.25. Полимербетонную смесь приготавливают в мешалке дооднородной консистенции. При небольшом объеме работ допускаетсяручное перемешивание.

8.26. Для изготовления полимербетонных плит применяютметаллические разъемные формы (на одну или несколько плит),обеспечивающие заданные размеры плит со скосами в торцах под углом45-60° (см. черт 26, узел А). Уплотнение полимербетона производятна виброплощадках при стандартной частоте и амплитуде или с помощьюповерхностных вибраторов. При небольшом объеме работ допускаетсятрамбование полимербетона вручную.

8.27. Железобетонные дырчатые плиты изготовляют на заводе, наспециально оборудованном участке, а при небольшом объеме - на местемонтажа.

8.28. Боковые грани железобетонных плит следует делатьнаклонными, размеры плит поверху должны быть на 10-15 мм менееразмеров понизу.

8.29. Состав бетона и технология изготовления дырчатыхжелезобетонных плит должны обеспечивать его проектную несущуюспособность (в том числе и трещиностойкость).

8.30. Размеры плит должны соответствовать проектным,допустимые отклонения: по длине и ширине ±5 мм, по диаметрамотверстий ±1-2 мм. Не допускаются раковины диаметром свыше 20мм, глубиной более 15 мм, местные наплывы высотой более 10-15 мм. Наповерхности полимербетона не должно быть скоплений связующегодиаметром свыше 10 мм.

8.31. При устройстве монолитной конструкции дренажаприготовленную полимербетонную смесь укладывают непосредственно вфильтр на опорные железобетонные колосники, играющие роль опалубки,разравнивают и уплотняют. При изготовлении монолитного дренажауплотнение производят с помощью поверхностного вибратора или вручнуютрамбовками площадью около 1 дм², массой 2—2,5 кг.

8.32. Суммарная продолжительность всех операций — отначала перемешивания смолы с отвердителем до окончания уплотненияполимербетона — не должна превышать 20-30 мин.

МОНТАЖ ДРЕНАЖА

8.33. Перед монтажом дренажных плит проверяют герметичностьфильтра.

8.34. Опоры дренажных плит следует выполнять из монолитногоили сборного железобетона. По периметру ячейки фильтра устраиваютопорную стенку толщиной не менее 50 мм. Верхние грани опорных стенокдолжны быть в одной горизонтальной плоскости, допустимые отклонения±20 мм.

Перед установкой опорных стенок необходимо принять меры пообеспечению сцепления их с дном фильтра для предотвращения отрыва припромывке (анкеровка дна, промывка, проливка цементным молоком).

8.35. Монтаж полимербетонных плит на опорах осуществляют послою цементного раствора, а в случае повышенной агрессивности кбетону — с помощью эпоксидной мастики.

Монтаж дырчатых железобетонных плит производят по слою цементногораствора (на эпоксидной мастике) с помощью анкеров.

8.36. Следует применять цементный раствор состава 1:3 нацементе марки не ниже 400. Эпоксидная мастика применяется следующегосостава (по мас. ч.):

эпоксидная смола ЭД-20 (ЭД-16) - 10;

отвердитель — полиэтиленполиамин — 1;

кварцевый песок (крупностью 0,25-0,5 мм) или цемент — 20-30.

8.37. Стыки плит замоноличивают свежеприготовленнымполимербетоном того же состава, что и в дренажных плитах. Уплотнениеполимербетона в стыках производят поверхностным вибратором иливручную трамбовками.

8.38. Опорные железобетонные колосники в случае монолитногодренажа укладывают с зазорами 3—6 мм на вертикальные стенки поцементному раствору состава 1 : 3. Зазоры между колосниками наопорных стенках заделывают цементным раствором того же состава.

Удерживающие стальные пластины приваривают к анкерам на высоте 50 ммот верха колосников до укладки полимербетона.

8.39. По периметру ячейки фильтра после укладки плит делаютоткос из цементного раствора шириной понизу 40—60 мм под углом45—60°.

8.40. Твердение полимербетона в стыках должно происходить притемпературе не ниже 18 °С в течение 6-7 сут.

Примеры гидравлического расчета дренажа

8.41. Скорый фильтр размерами в плане 6,0´4,8м загружен среднезернистым кварцевым песком (0,7-1,6 мм) высотой слоя1,2 м. Расчетная интенсивность промывки - 15 л/(с×м²).Сборный канал выполнен в виде трубы диаметром 0,8 м. Полимербетонизготовляется из гранитного щебня крупностью 3—10 мм сэквивалентным диаметром 5 мм.

Требуется произвести расчет дренажа для двух вариантов егоконструкции — с полимербетонными и дырчатыми плитами.

Пример 1. Полимербетонные плиты.

Расчетный расход воды при промывке

Q_пр= 15 × 6 ×4,8 = 432 л/с ;

скоростьв начале сборного канала при промывке

= 0,86 м/с.

Принимаем шаг опорных стенок в осях 0,33 м, тогда число патрубков навходах в каналы будет равно 18. Расход воды через каждый патрубокравен 432/18 = 24,0 л/с, скорость воды в патрубке при диаметре 125ммсоставит

м/с.

Высоту канала принимаем равной 0,35 м, толщину опорных стенок - 0,1м. Сечение канала (в свету) тогда составляет 0,35´0,23м, а скорость воды в начале канала —

м/с.

Значения рассчитанных скоростей соответствуют требованиям пп. 8.13 и8.14.

Потерю напора в патрубке h_ппринимаем равной 2,5 м (см. п. 8.15), тогда диаметр отверстиядиафрагмы на выходе из патрубка по формуле (24) составит

8,5 см

(всерасчеты выполнены в см, коэффициент расхода принят равным 0,6).

Пример 2. Дырчатые плиты.

Дренажные плиты приняты размерами в плане 595´595мм, с высотой железобетонной части 70 мм.

Принимаем на входов поддон фильтра 10 патрубков диаметром 175 мм.Расход воды через каждый патрубок составит 43,2 л/с, а скорость -

1,62 м/с .

При высоте поддона 0,35 м скорость в его начале

0,205 м/с

(0,35´6,0- сечение поддона).

Потребные потери напора в плитах по формуле (22) составят

49 см

(коэффициент сопротивления патрубка zпринят равным 1,5).

Потери напора во взвешенной загрузке при промывке по формуле (23)равны:

h_з= (2,65 - 1)(1 -0,4) 1,2 = 1,19 м .

По п. 8.15 потери напора в плитах при равномерной промывке должныбыть не менее 0,5 × 1,19 =59,5 см. Принимаем для дальнейшего расчета значение h_пл= 59,5 см.

Средний диаметр отверстий в плитах определяем по формуле (25), принявшаг отверстий l= 10 см, показатель степени d= 1,67 и коэффициент k= 0,59с²×см^-2,33(см.п.8.16), коэффициент n = 0,01см²/с.

3,95 см .

Принимаем диаметр отверстия в верхнем сечении d_в= 3,7 см, тогда диаметр в нижнем сечении равен (см. п. 8.16):

см.