כיצד לתכנן ולחשב את מתיישב הצינורות?

 

 

כיצד לתכנן ולחשב את מתיישב הצינורות?

 

-התיאור הטכני של מתיישבי צינורות חלת דבש מיכל שיקוע

 

על פי עקרון השקיעה, בקצב זרימה מסוים q ומהירות שקיעה מסוימת של חלקיקים u בתנאי של, יעילות השקיעה e פרופורציונלית לשטח המישור a של הבריכה, כלומר E=UA/Q. הבריכה מחולקת ל-n מרווחים בגובה, מה שמגדיל את שטח המישור של הבריכה, מקצר את זמן השקיעה ומשפר את יעילות השקיעה.

 

בשילוב עם הצורך בהזרמת בוצה, הצלחת המשופעת מתווספת למיכל שקיעת הלוח המשופע, מה שמגדיל את שטח זרימת המים והשטח הרטוב של המיכל, מפחית את הרדיוס ההידראולי, מפחית את מספר ריינולדס ואת מערבול המים באותה זרימה אופקית קצב, ויש לו אפקט שיקוע טוב.

 

מיכל שיקוע צינור משופע הוא מיכל שיקוע בו מותקנים צינורות משופעים מקבילים רבים עם מרווחים קטנים יותר. עקרון השקיעה של מיכל שיקוע צינור משופע זהה לזה של מיכל שיקוע צלחת נוטה. במצב הידראולי, הרדיוס ההידראולי של צינור משופע קטן מזה של לוח משופע, כך שמספר ריינולדס נמוך יותר והשפעת השקיעה בולטת יותר. מיכל שקיעת צינור משופע בעל קיבולת מיכל קטנה וחוסך שטח רצפה. הוא אומץ על ידי מפעלי מים רבים בבית ובחו"ל וצבר ניסיון רב בתפעול וניהול. הבעיה היא שהתחזוקה והניהול מסובכים, ויש צורך לנקות ולהחליף את הלוחות המשופעים של צינורות משופעים באופן קבוע. בשל זמן השקיעה הקצר של צלחת משופעת ומיכל שיקוע צינור משופע, יש לחזק את תשומת הלב והניהול כאשר כמות המים ואיכות המים משתנות במהלך הפעולה. כאשר משתמשים במיכל שיקוע מסוג זה, יש לשים לב גם לשלמות של הצקצוף הסדר סביר של הזרמת בוצה.

 

① ישנם שלושה כיווני זרימת מים עיקריים במיכל שיקוע צלחות משופע: זרימה כלפי מעלה, זרימה רוחבית וזרימה כלפי מטה.

② יש לקבוע את מהירות שקיעת החלקיקים המתוכננת μ של מיכל שקיעת הצלחת המשופע, ואת עומס מפלס הנוזל, באמצעות ניסוי או בהתייחסות לניסיון התפעול של מפעלי מים בתנאים דומים. מהירות שקיעת החלקיקים המתוכננת יכולה להיות {{0}}.16~0.3mm/s, עומס מפלס הנוזל יכול להיות 6.0 ~ 12 m/(mh), וערך הגבול התחתון צריך להיות לאמץ עבור מים בטמפרטורה נמוכה ועכירות נמוכה.

 

 

מארז עיצוב של מתקן צינור 1

-עיצוב וחישוב שלמתנחל צינורמיכל שיקוע(טיפול במים בלמלה)

 

תנאי עיצוב: צריכת מים היא 15000 מ'³/d.

ריכוז ההשפעה הוא 280mg/L.

תכולת מי בוצה 97.50%

ריכוז מוצקים מרחפים בשפכים 30 מ"ג לליטר

פרמטר עיצוב:

מספר מיכלי השקיעה n=4

עומס פני השטח של מיכל שיקוע: q=2.4m³/(m²·h)

הקוטר של צינור משופע הוא 100 מ"מ

אורכו של צינור משופע הוא 1.0מ'

הזווית האופקית של צינור משופע היא 60^o

 

חישוב עיצוב:

 

1. שטח הפנים של מיכל שיקוע

 

צריכת מים q=15000m³/d=625m³/h=0.174m³/s

 

מספר מכלי שיקוע n=4

 

עומס פני השטח ש₀= 2.4m³/(m³*h)

 

2. גודל מישור של מיכל שיקוע 

 

3. זמן מגורים בטנק

 

גובה שכבת מים צלולים בחלק העליון של אזור צינור משופע H₂=1.0m

 

גובה אנכי של צינור משופע H₂=1.0m

 

4. הנפח הנדרש של בוצה

 

זמן אחסון בוצה t=24שעות

 

ריכוז המוצקים המרחפים המשפיעים C₁= 280mg / L=0.28x10^-3 t/m³

 

ריכוז המוצקים המרחפים בשפכים C₂= 30 מ"ג לליטר=0.03x10^-3 t/m³

 

צפיפות בוצה =1t/m³

 

תכולת הלחות של הבוצה

 

 

5. נפח היכל בוצה

 

הופר מרובע מוגדר בתחתית. אורך הצד של השטח העליון הוא 8.5 מ', אורך הצד של השטח התחתון הוא א₂{{0}}.0m, ודרגת השיפוע היא 50

נפח בור הבוצה הוא V₁=122.63m³.

∵ V₁>V

∴יכול לעמוד בדרישה זו של אחסון בוצה.

 

6. גובה כולל של מיכל שיקוע.

 

ח גבוה במיוחד₁של מיכל שיקוע=0.3m.

 

שכבת מאגר ח₄בתחתית מיכל שיקוע {{0}}.0m.

 

7. עיצוב מיכל זרימה וחור חלוקת מים.

 

חריצים שטוחים בצורת רצועה מאומצים, וחורי חלוקת מים מסודרים במרווחים שווים: גודל חור 200 מ"מ200 מ"מ

 

מיכל זרימה: תנו לרוחב מיכל הזרימה להיות B{{0}}.0m, ומהירות הזרימה במיכל תהיה v=0.25m/s. ישנם שני מכלי מים בסך הכל, וכל שני מכלי שיקוע חולקים מיכל מים אחד, כך שעומק המים במיכל הוא

 

מהירות זרימה ממוצעת של בורות מים v=0.25m/s,

 

ואז מספר חורי חלוקת המים, קח 5.

 

מרווח חורים l =8.5/5=1.7m

 

 

8. חישוב זמזום משולש:

 

גובה המשולש הוא 0.10 מ', עומק המים של המשולש הוא 3/5 מגובה המשולש, כלומר, h=0.06 מ', וזווית המשקע היא 90^o, לאחר מכן

 

לאחר מכן

9. בדוק עומס מוצק.

עמוד בדרישות העומס המוצק.

③ זווית נטייה o: היא משתנה בהתאם לחומרים ולחלקיקים של הצלחת המשופעת, והיא בדרך כלל 60 לנוחות של פריקת בוץ.

④ מרחק צלחת p: כלומר, המרחק בין שני לוחות משופעים, לבין צלחת נוטה זרימה רוחבית p הוא בדרך כלל 80~100 מ"מ; אורכה של צלחת חד-שכבתית משופעת לא צריך להיות גדול מ-1.0 מ'.

⑤ מהירות v בצלחת: מחושב לפי עומס פני השטח בעת זרימה כלפי מעלה; הזרימה הרוחבית יכולה להתייחס למהירות האופקית המקבילה למיכל השקיעה האופקי, שהיא בדרך כלל

10~20 מ"מ/שנייה; בעת זרימה כלפי מטה, ניתן לחשב אותו לפי עומס פני השטח כלפי מטה.

⑥ בבריכה של צלחת משופעת זרימה רוחבית, על מנת למנוע מהמים לעבור דרך הצלחת המשופעת, יש להגדיר דופן חנק, והחלק העליון של הצלחת המשופע צריך להיות גבוה משטח המים.

⑦ על מנת לפזר ולאסוף את המים באופן שווה, יש לדאוג לכניסה וליציאה של מיכל שקיעת הלוח המשופע בזרימה לרוחב עם קירות מתקינים. קצב הפתיחה של הקיר המיישר בכניסה יהיה כזה שמהירות הזרימה של החור העובר לא תהיה גדולה ממהירות הזרימה ביציאת מיכל הקצף, על מנת למנוע שבירת גוש.

⑧ בדרך כלל נעשה שימוש בציוד פריקת בוצה מחורר או מכני, והתכנון של פריקת בוצת צינור מחורר זהה לזה של מיכל שיקוע כללי.

(2) נקודות מפתח של תכנון תהליך צינור משופע

① חתך הרוחב של צינור משופע הוא בדרך כלל משושה חלת דבש, והקוטר הפנימי שלו הוא בדרך כלל 25 ~ 35 מ"מ.

② קוטר הצינור המשופע הוא 30 ~ 40 מ"מ, אורך הצינור המשופע הוא בדרך כלל כ 1000 מ"מ, וזווית הנטייה האופקית היא θ60 מעלות משמשת לעתים קרובות.

③ גובה אזור המים הצלולים בחלק העליון של הצינור המשופע לא צריך להיות פחות מ-1.0 מ'. אזור המים הצלולים הגבוה יותר תורם לאחידות יציאת המים ולהפחתת השפעת אור השמש

והפצת אצות.

④ גובה אזור חלוקת המים בחלק התחתון של הצינור המשופע לא צריך להיות פחות מ-1.5 מטר. על מנת לפזר מים באופן שווה, יש להגדיר את הקיר המחורר או הרשת בכניסה של מיכל השקיעה.

⑤ יש לקבוע את גובה אזור הבוצה בהתאם לכמות המשקעים, דרגת הריכוז של המשקעים ואופן הזרמת הבוצה. ציוד הזרמת הבוצה זהה למיכל שיקוע הזרימה האופקית, והזרמת בוצה מחוררת או מכנית ניתן להשתמש בהפרשת בוצה.

⑥ מערכת הקולחים של מיכל שיקוע צינורות משופעת צריכה להפוך את שפכי המיכל לאחידים, וניתן להשתמש בצינור מחורר או במיכל איסוף מים מחורר לאיסוף מים.

⑦ יש לקבוע את עומס מפלס הנוזל של אזור שקיעת צינור משופע בהתאם לניסיון הפעולה בתנאים דומים, שיכולים להיות 5.0 ~ 9.0 M²/(m²·h)