Вдосконалення підготовки води з поверхневих джерел для господарсько-питного водопостачання міста Харківської області

Спочатку, відбувається осадження хлоридів йонами срібла:

Сl- + Ag+ > AgCl

Після того, як всі йони хлору зв'яжуться зі сріблом, починається наступна реакція:

Cr4О42- + 2Ag+ > AgCrО4

Кінець титрування визначають по зміні кольору розчину - від жовто-зеленого до жовто-бурого.

Метод Мора не застосовують в сильно кислому чи лужному середовищі.

Обладнання і реактиви: піпетки мірні на 100 см3, колбі конічні на 250 см3; бюретка мірна на 25 см3; азотнокисле срібло 0,1 н розчин, хромат калію 10%-й розчин.

Порядок роботи:

1 Відбирають пробу води 100 см3 у колбу для титрування, додають 15 крапель 10 %-ного розчину хромату калію і титрують 0,1 н розчином азотнокислого срібла до отримання бурого осаду.

2. Також проводять холостий дослід з дистильованою водою.

Визначення вмісту сухого залишку

Визначення вмісту сухого залишку (з додаванням соди)

Обладнання і реактиви: сушильна шафа; водяна баня; колби мірні на 250 і 500 см3; піпетки на 25 см3; чашки порцелянові на 50-100 см3; ексикатори; натрій безводний; вода дистильована; карбонат натрію 1 %-й розчин.

Порядок роботи

1. У порцеляновій чашці, висушеній до постійної маси при 150 ?С, випарюють порціями 250-500 см3 профільтрованої води.

2. Наприкінці випарування, вносять у чашку 25 см3 1 % розчину карбонату натрію з таким розрахунком, щоб маса доданої соди приблизно в 2 рази перевищувала масу передбачуваного сухого залишку. Для звичайних прісних вод досить додати 250 мг безводної соди (25 мл 1 % розчину Na2СО3). Розчин добре перемішують скляною паличкою. Паличку обмивають дистильованою водою, збираючи воду в чашку з осадом. Випарений із содою сухий залишок, висушують до постійної маси при 150 ?С.

Визначення сухого залишку без додавання соди (проводиться в день добору води)

Обладнання і реактиви: сушильна шафа; водяна баня; колби мірні на 250 і 500 см3; піпетки на 25 см3; чашки порцелянові на 50-100 мл; ексикатори; натрій безводний; вода дистильована.

Порядок роботи.

250-500 см3 профільтрованої води випарюють у попередньо висушеній до постійної маси порцеляновій чашці. Випарювання ведуть на водяній бані. Потім, чашку із сухим залишком поміщають у термостат при 110 ?С и сушать до постійної маси. Даний метод визначення сухого залишку дає трохи завищені результати внаслідок гідролізу і гігроскопічності Mg2+ і Са2+ і важкої віддачі кристалізаційної води сульфатами Mg2+ і Са2+. Ці недоліки усуваються додатком до води, що випарюється, хімічно чистого карбонату Nа. При цьому, хлориди, сульфати Са2+ і Mg2 переходять у безводні карбонати, а з натрієвих солей лише сульфат Na+ володіє кристалізаційною водою, але вона цілком видаляється при висушуванні сухого залишку при 150-180 ?С [20].

Вихідні дані для дипломного проектування

Чисельність населення міста 120 тис. чоловік

На території міста знаходяться 4 промислові підприємства.

Джерело водопостачання-поверхневе (ріка)

Показники якості води:

Загальний солевміст - 341мг/дм3

Іонний склад:

Катіони [Ca2+] =1,38мг-екв/дм3 ;[Mg2+]=4,58мг-екв/дм3;[Na+]=0,34мг-екв/дм3

Аніони [HCO3-]=4,0мг-екв/дм3;[SO42-]=1,68мг-екв/дм3;[Cl-]=0,62мг-екв/дм3

Загальна жорстіксть, Жо=5,96 мг-екв/дм3

Карбонатна жорстіксть, Жк, =4,0 мг-екв/дм3

Загальна лужність, Що, = 4,0 мг-екв/дм3

Зважені речовини - 600 мг/дм3

Кольоровість =35 град, ПКШ

pН= 6,8

Температура t=12 С

Таблиця 3.3 Показники вихідної води і вимоги ДСанПіН

Показник	Вихідна вода	По вимогам ДСанПіН 2.2.4 - 171 - 10
Каламутність,НОК Нефелометрична одиниця каламутності (1 НОК = 0,58 мг/ дм3). Для розрахунку 8000,58 мг/ дм3 = 464 мг/ дм3.	600	Не більше 1,0
Кольоровість,град	35	Не більше 20
Смак,бал	2	Не більше 2
Запах,бал	2	Не більше 2
рН	6,8	6,5- 8,5
Лужність,мг- екв/ дм3	4,0	0,5- 6,5
Загальна жорсткість, мг- екв/ дм3	5,96	1,5- 7,0

3.2 Вибір й обґрунтування висотної схеми очисних споруд

Відповідно до завдання на дипломне проектування по мутності вода відноситься до мутних вод, тому що кількість зважених речовин у ній становить 600 мг/дм3,а по кольоровості вода відноситься до малокольорових вод, тому що кольоровість води відповідно до завдання становить 25° ПКШ. Відповідно до табл. 15 БНіП 2.04.02 - 84 і вимог пп. 6.2, 6.3 й 6.10 на підставі даних для виконання дипломного проектування: по кількості зважених речовин - 600 мг/дм3; по кольоровості - 25° ПКШ; і по продуктивності станцій (і за умови застосування коагулянтів флокулянтів) - 50 тис. м3/сут для обробки води приймають наступну схему очищення води.

Таблиця 3.4 Вибір схеми очисних споруд

Основні споруди	Умови застосування	Продуктивність станції, м3/доб
	Зважені речовини,мг/дм3	Кольоровість, град ПКШ
	Вода на очистку	Очищена вода	Вода на очистку	Очищена вода
Обробка води із застосуванням коагулянтів і флокулянтів
Вертикальні відстійники з вбудованими камерами пластівцеутворення - швидкі фільтри	До 1500	.До 1,5	До 120	До 20	Понад 30 тис.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Параметри очищеної води задовольняють вимогам ДеСанПіН України.

Комплекс очистки містить у собі наступні споруди: реагентне господарство; мікрофільтри; вихрові змішувачі; горизонтальні відстійники з вбудованими камерами пластівцеутворення; швидкі фільтри; резервуари чистої води; насосну станцію другого підйому води; споруди для повторного використання промивних вод: піскоуловлювач та резервуар-усереджувач.

Оброблювана вода після мікрофільтрування для витягу планктону і великої суспензії піддається обробці реагентами, які змішуються з водою при введенні в змішувач гідравлічного типу. Потім вода відстоюється в горизонтальних відстійниках, обладнаних камерами пластівцеутворення, де основна маса зважених у воді й зкоагульованих (у камерах пластівцеутворення) пластівців видаляється відстоюванням; після чого фільтрується на швидких фільтрах, де в результаті пропускання оброблюваної води через зернисті матеріали остаточно знебарвлюється й освітлюється. Знезаражування води здійснюється за допомогою спеціальних хлораторних установок. Підготовлена вода акумулюється в резервуарах чистої води й під тиском, який створює насосна станція другого підйому, подається в мережу міського водопроводу, а далі до споживача.

Для інтенсифікації процесу очищення вихідна вода піддається не тільки коагулюванню, але й обробці флокулянтами. Коагулянт: застосовують очищений, сульфат алюмінію в якому не менш 45,3% Al2(SO4)3. В якості флокулянта - поліакриламід (ПАА) у вигляді гелю, що містить 8% активної частини. Для підлужування використається комове негашене вапно, що містить не менш 70% CaО у товарному продукті [22].

Наведена схема очищення поверхневих вод відрізняється відносно невеликими площами водоочисних споруд, простотою й надійністю у експлуатації. При проектуванні станцій очищення води для здешевлення будівництва й експлуатації їх необхідно намагатися виконувати самопливними, максимально використовуючи при цьому рельєф місцевості. Для цього становлять висотну схему споруд, на якій установлюють положення (оцінку) рівнів води в кожнім спорудженні, відповідно до обраної технологічної схеми. Складання висотної схеми починають із найбільше низько розташованого спорудження - резервуара чистої води (0,15 - 0,5 м вище оцінки землі). Потім, задаючи втрати напорів у трубопроводах, фасонних частинах і поєднуючих каналах, знаходять необхідні оцінки рівня води в окремих спорудах.

3.3 Характеристика річки, як об`єкту водозабору

Забезпечення водою річки переважно снігове -65% i грунтове - 35%. Замерзає річка в грудні, розкриваеться в березні. Середня витрата води в руслі - 160 м3/с. Норма стоку Мо = 2 л/с з 1 кмІ . Площа басейну водозбору F = 30000 км2.

Середньобагаторічна витрата:

 мі/с.

Річний обсяг стоку:

де с - кількість секунд у році.

мі/год.

Стік річки коливається як протягом року, так i ряду років. Ці коливання є випадковими i залежать від кліматичних, гідрогеологічних та інших умов.

Для визначення ординат теоретичної кривої забезпеченості необхідно знати:

Qo - норму стоку, Qo = 60 м3/с.

За 100 % приймається річний стік за 12 місяців року

Середня витрата за кожен місяць визначається:

де Кп -- середньомісячний модульний коефіцієнт, визначаеться по таблиці в залежності від зони. Розглядається лісостепова зона.

Величина коефіцієнта водовідбору Кв повинна бути не більш 25%.



де - загальна витрата води,

- середня витрата за січень у рік забезпеченістю 95%.

3.4 Розрахунок водопровідної мережі міста

Споживачі води

У населених пунктах водоспоживання підрозділяється на наступні категорії:

-господарсько-питне водоспоживання населенням міста;

- витрата води на поливання і мийку вулиць і зелених насаджень;

- витрата води на зовнішнє пожежегасіння.
Водоспоживання промислових підприємств складається з:

- господарсько-питного водоспоживання робітниками та ІТП;

- водоспоживання на душові потреби робітників;

- водоспоживання води на технологічні потреби;

- витрата води на зовнішнє пожежегасіння.

Визначення розрахункових витрат води на господарсько-побутові потреби населення міста.

Розрахункова добова витрата води (середня за рік) на господарсько-побутові потреби населення визначаються по формулі:

мі/доб,

де - питоме водоспоживання на господарсько-питні потреби на одного мешканця, л/доб.;

- розрахункова чисельність мешканців міста, чол..

Розрахункова витрата в добу найбільшого водоспоживання для господарсько-питних цілей.

мі/доб

де Кдоб.мах - максимальний коефіцієнт добової нерівномірності водоспоживання (залежить від режиму роботи підприємств, від укладу життя населення).

Розрахункова витрата в годину найбільшого водоспоживання для господарсько-питних цілей.

мі/год

де - максимальний коефіцієнт годинної нерівномірності водоспоживання.

Витрата води на поливання і мийку вулиць і зелених насаджень.

Визначається по залежності:

мі/доб

де - норма на поливання в перерахуванні на одного мешканця.

Поливання вулиць і зелених насаджень здійснюють частково машинами (70 % витрати), частково вручну (30 % витрати).

 мі/доб.

мі/доб

Так як машини працюють 16 годин на добу, а двірники 6 годин, то розрахункова годинна витрата води на поливання машинами:

мі/год

на поливання вручну:

мі/год

Визначення розрахункових витрат води на на промислових підприємствах

На території міста знаходяться та успішно працюють 4 промислових підприємства: завод машино-будування, кондитерська фабрика, фармацевтична фабрика та тканевий комбінат. Дані щодо кількості працівників, регламенту роботи підприємств та расходування води зведено в табл. 3.5.

1.Завод машинобудування.

Число робітників та службовців 8000 чоловік. Завод працює в три зміни.

Iзміна - 40 % робітників - 3200 чол. IIзміна - 30 % робітників - 2400 чол.

IIIзміна - 30 % робітників - 2400 чол.

Кількість працюючих у цехах:

Iзміна - холодний цех - 50 % - 1600 чол; гарячий цех - 50 % - 1600 чол.

IIзміна - холодний цех - 50 % - 1200 чол; гарячий цех - 50 % - 1200 чол.

III зміна - холодний цех - 40 % - 960 чол; гарячий цех - 60 % -1440 чол.

Змінні витрати.

Холодний цех:

мі/зм

мі/зм.

мі/зм.

де 25 л/см - норма водоспоживання на одного робітника в холодному цеху.

Гарячий цех:

мі/зм

мі/зм.

мі/зм.

де 45 л/с - норма водоспоживання на одного робітника в гарячому цеху.

Душові витрати.

Кількість робітників, які користуються душем, встановлюється для кожного підприємства з врахуванням норм проектування підприємств.

Число робітників, що користуються душем після змін:

Iзміна - холодний цех - 25 % від 1600 чол.; Nдуш = 400 чол.

- гарячий цех - 70 % від 1600 чол.; Nдуш = 1120 чол.

IIзміна - холодний цех - 20 % від 1200 чол.; Nдуш = 600 чол.

-гарячий цех - 65 % від 1200 чол.; Nдуш = 780 чол.

IIIзміна - холодний цех - 15 % від 960 чол.; Nдуш = 144 чол.

- гарячий цех - 60 % від 1440 чол.; Nдуш = 864 чол.

Розрахункова витрата на прийом душів для зміни:

де 500 л - годинна витрата води на 1 душову сітку;

45 хв. - тривалість прийому душів;

- кількість робітників у зміні, що користуються душем;

-чисельність, яка приходиться на 1 душову сітку.

мі/год

мі/год.

мі/год.

Розрахункова витрата води на технологічні потреби 1-го підприємства:

мі/год.

2. Кондитерська фабрика.

Число робітників та службовців 6000 чоловік. Завод працює в три зміни. Iзміна - 35 % робітників -2100 чол. IIзміна -35 % робітників -2100 чол. IIIзміна -30 % робітників -1800 чол.

Кількість працюючих у цехах:

Iзміна - холодний цех -70 % -1470 чол; гарячий цех - 30 % -630 чол.

IIзміна -холодний цех- 60 % -1260 чол; гарячий цех - 40 % -840 чол.

IIIзміна -холодний цех - 60 % -1080 чол; гарячий цех - 40 % -720 чол.

Змінні витрати.

Холодний цех:

мі/зм.

мі/зм.

мі/зм.

Гарячий цех:

мі/зм.

мі/зм.

мі/зм.

Душові витрати.

Число робітників, що користуються душем після зміни:

Iзміна -холодний цех - 30 % від 1470 чол.; Nдуш = 441 чол.

-гарячий цех - 60 % від 630 чол.; Nдуш = 378 чол.

II зміна - холодний цех -20 % від 1260 чол.; NДУШ = 252 чол.

-гарячий цех - 60 % від 840 чол.; Nдуш = 504 чол.

III зміна - холодний цех -20 % від 1080 чол.; Nдуш = 216 чол.

-гарячий цех - 50 % від 720 чол.; Nдуш = 360 чол.

Розрахункова витрата води на прийом душів для зміни:

мі/год

мі/год.

мі/год.

Розрахункова витрата води на технологічні нестатки 2-го підприємства:

мі/год.

3. Фармацевтична фабрика.

Число робітників та службовців 6000 чоловік. Завод працює в три зміни. Iзміна - 40 % робітників - 2400 чол. IIзміна - 30 % робітників - 1800 чол. IIIзміна - 30 % робітників - 1800 чол.

Кількість працюючих у цехах:

Iзміна - холодний цех - 70 % - 1680 чол; гарячий цех - 30 % - 720 чол.

IIзміна - холодний цех - 65 % - 1170 чол; гарячий цех - 35 % - 630 чол.

IIIзміна - холодний цех - 65 % - 1170 чол; - гарячий цех -35% - 630 чол.

Змінні витрати.

Холодний цех:

мі/зм.

мі/зм.

мі/зм.

Гарячий цех:

мі/зм

мі/зм.

мі/зм.

Душові витрати.

Число робітників, що користуються душем після зміни:

І зміна - холодний цех - 20 % від 1680 чол.; Nдуш = 336 чол.

- гарячий цех - 50 % від 720 чол.; Nдуш = 360 чол

IIзміна -холодний цех - 20 % від 1170 чол.; Nдуш = 234 чол.

-гарячий цех - 50 % від 630 чол.; Nдуш = 315 чол.

IIIзміна -холодний цех - 15 % від 1170 чол.; Nдуш = 176 чол.

-гарячий цех - 45 % від 630 чол.; Nдуш = 284 чол.
Розрахункова витрата води на прийом душів по змінах:

мі/год.

мі/год.

мі/год.

Розрахункова витрата води на технологічні потреби 3-го підприємства:

мі/год.

4. Тканевий комбінат.

Число працюючих 9000 чоловік. Завод працює в три зміни. I зміна -35 % робітників - 3150 чол. II зміна -35 % робітників - 3150 чол. III зміна -30 % робітників - 2700 чол.

Кількість працюючих у цехах.

Iзміна -холодний цех - 60 % -1890 чол; -гарячий цех - 40 % -1260 чол.

IIзміна-холодний цех - 50 % -1575 чол; -гарячий цех - 50 % -1575 чол.

ПІ зміна -холодний цех - 50 % -1350 чол;-гарячий цех - 50 % -1350 чол.

Змінні витрати.

Холодний цех:

мі/зм.

мі/зм.

мі/зм.

Гарячий цех:

мі/зм.

мі/зм.

Душові витрати.

Число робітників, що користуються душем після зміни:

Iзміна - холодний цех - 25 % від 1890 чол.; Nдуш = 473 чол.

-гарячий цех - 60 % від 1260 чол.; Nдуш = 756 чол.

IIзміна - холодний цех - 20 % від 1575 чол.; Nдуш = 315 чол.

-гарячий цех - 50 % від 1575 чол.; Nдуш = 788 чол.

IIIзміна - холодний цех - 20 % від 1350 чол.; Nдуш = 270 чол.

-гарячий цех - 50 % від 1350 чол.; Nдуш = 675чол.

Розрахункова витрата води на прийом душів по змінах:

мі/год.

3.5 Оцінка якості води джерела водопостачання

Вода електронейтральна, тому сума концентрації катіонів й аніонів виражена в мг-екв/дм3 (або мг-екв/л) рівні, з огляду на переважаючи в природних водах іони:

[Ca2+]+[Mg2+]+[Na+]=[HCO3-]+[SO42-]+[Cl-]+[Si3-]

1,38 + 4,58 + 0,34 = 4,0 + 1,68 + 0,62

Загальна жорстіксть води Жо - це сумарна концентрація Ca2+ і Mg2+:

Жо = [Ca2+] + [Mg2+]

Жо =1,38 + 4,58 = 5,96 мг-екв/л

Ло залежно від іонного складу включає бікарбонатну, карбонатну й гідратну складову. З перерахованих аніонів у більшості природних вод переважають аніон НСО3-, то лужність води в цьому випадку визначається концентрацією карбонатів. Це справедливо за умови, що величина рН не перевищує 8,3; (відповідно до завдання рН=6,8)при Жо > Ло

Реагентне господарство

На очисних спорудах передбачається будівництво складів-реагентів, пристроїв для їхнього зберігання в сухому виді або у вигляді концентрованих розчинів, і пристроїв для готування розчинів необхідної концентрації. Для складування й зберігання реагентів приймають до пристрою склади й складські приміщення. Необхідні для очищення речовини звичайно зберігаються у твердому виді, тому для їхнього використання насамперед необхідно їх попередньо розчинити. В процесі очищення води застосовуються різні реагенти, що прискорюють, поліпшують або взагалі роблять можливим процес знебарвлення, освітлення й знезаражування води: коагулянти, флокулянти, засоби для підлужування або підкислення й знезаражування. Розрахункові дози реагентів встановлюють на підставі даних технологічного аналізу.

Коагулювання води. Коагуляцією домішок води називається процес укрупнення колоїдних і зважених часток дисперсної системи, що відбуває в результаті їхньої взаємодії й об'єднання в агрегати. Завершується цей процес об'єднанням злиплих часточок і звільнення їх з рідкої фази осадженням. Найчастіше в якості коагулянту застосовуються Al2(SO4)3 й FeCl3 або їхньої варіації. Для господарсько-питного й технічного водопостачання в більшості випадків використають розчини цих коагулянтів. У дипломному проекті прийнятий коагулянт Al2(SO4)3 з умовами зберігання в мокрому виді.

Визначення дози коагулянту. Доза коагулянту по кольоровості води (К) визначають по формулі:

мг/дм3

Дозу коагулянту по мутності води визначають.

Для мутності води 600 мг/л, дозу коагулянту приймають Дк = 50мг/дм3. При одночасному змісті у воді зважених речовин і речовин, зумовлюючих мутність, беруть більшу з доз коагулянту: такою є доза розрахована по мутності - 50 мг/л.

По товарному продукті зі змістом безводної солі Al2(SO4)3 - 45,3% знаходимо дозу коагулянту:

Загальна добова витрата

 т/доб

Добова витрата води на готування 5%-го розчину коагулянту

м3/доб

Схема коагулянтного господарства при мокрому зберіганні коагулянту. На водопровідні очисні споруди коагулянт доставляють авто самоскидами й завантажують у розчинні баки, де готують 17% розчин. Прийняте мокре зберігання коагулянту в баках-сховищах. Із цих баків кислотостойким насосом коагулянт перекачують у видаткові баки. Беруть розчин з верхнього шару через шланг, прикріплений до поплавця. У видаткові баки подають воду для розведення розчину коагулянту до 5% концентрації, тоді розчин насосами-дозаторами перекачують у трубопровід перед змішувачем, для поліпшення процесу перемішування подають повітря повітродувкою. Обсяг розчинних баків запланований на прийом від одного самоскида вантажопідйомністю 5т з розрахунку 1,5м3 на 1т коагулянту. Ємність бака 1,5*5=7,5м3; розміри бака приймаємо 2*2*1,9м. Для інтенсифікації процесу розчинення в баки подають стиснене повітря. Ємність баків-сховищ визначаємо з розрахунку 15-30- добової витрати (Т=30 діб) 17%-го розчину коагулянту по формулі:

м3

де Дк - доза коагулянту по безводному продукту, мг/дм3;

Qос - повна продуктивність очисних споруд м3/доб;

Тсх- розрахункова тривалість зберігання розчину коагулянту (30діб);

вв-сх - концентрація розчину в баках-сховищах;

св-сх - щільність розчину коагулянту (1190 кг/м3).

Отриманий обсяг баків-сховищ може бути зменшений на сумарну ємність розчинних баків. Приймаємо до проектування 3 баки. Робочий обсяг одного бака 6*9*2,5=135 м3.

Ємність видаткових баків визначаємо по формулі:

м3

де Qгодос - повна продуктивність очисних споруд, м3/год;

Тсх - число годин роботи станції, на яке розраховується кількість розчину коагулянту у видаткових баках, приймається при продуктивності станції: 10 - 50тис. м3/доб -8-12 годин.

вв-р - концентрація розчину у видаткових баках по безводному продукту (приймається 12%);

св-р - щільність розчину коагулянту, 1050кг/м3.

Приймаємо до проектування 2 робочі баки з розмірами 2,0*2,0*1,35 = 5,4 м. Для перекачування розчину коагулянту з баків-сховищ у видаткові баки прийнятий насос марки Х8/30, продуктивністю 8 м3/ч, напором - 30 м агрегований з електродвигуном потужністю 4кВт і частотою обертання 2900 об/хв (1 - робочий, 1 - резервний). Для дозування розчину коагулянту приймаємо плунжерні насоси-дозатори НД-2500/10 у кислотостійкому виконанні.

Флокулювання води. Флокулянтами в технології хімічного очищення води називають речовини, які інтенсифікують процес коагуляції, які належать до класу лінійних полімерів - високомолекулярних речовин, розчиняють добре у воді. Високомолекулярні флокулянти бувають органічного походження - природні (крохмаль, білкові дріжджі й т.д.) і синтетичні (поліакриламід), і неорганічні (активована кремнієва кислота). У дипломному проекті приймаємо ПАА.

Визначення дози й площі поліакриламіду. Приймаємо поліакриламід (ПАА) технічної марки «А» по ТУУ-2-6-01-194-68. На очисні спорудження ПАА надходить у вигляді 8% гелю у мішках з поліхлорвінілової або поліетиленової плівки, вкладених в паперові або у тканинних мішках з наступним укладанням їх у дерев'яні ящики з масою 40-50 кг. ПАА зберігається в критих приміщеннях при температурі не вище за 25-30°С. Строк зберігання не більше 6 місяців, при цьому заморожування ПАА не допускається. Доза ПАА - 0,5 мг/л. По товарному продукті зі змістом корисної частини 8% доза ПАА становить 6,25 мг/л. Добова потреба ПАА:

т/доб

Робочий обсяг 1%-го розчину ПАА дорівнює 34м3. Кількість води, необхідне для готування 0,4%-го розчину ПАА:

м3/доб

а робочий обсяг 0,4%-го розчину ПАА:

м3/доб

Площа складу для ПАА, м2, визначається по формулі:

де n - кількість ящиків ПАА на 15-добове зберігання, шт.;

- площа ящика з ПАА, м2=0,3;

1,15 - коефіцієнт, що враховує площу проходів;

4 - кількість установлених ярусів ящиків ПАА.

Добова потреба ПАА становить 0,34 т, то при 15-ти добовому запасі кількість ящиків при вазі 50 кг складе:

шт.

Тоді

м2.

Схема готування розчину поліакриламіду. ПАА завантажують в апарат з турбінною швидкохідною мішалкою. При прийнятій робочій ємності апарата 6м3, необхідно наготовлювати розчин 5 разів у добу (0,34:6 ? 5). Для перекачування 1%-го розчину ПАА з апарата з мішалкою у видатковий бак установлено насос марки ДО8/18, продуктивністю 14 м3/з і напором 14 м, що буде працювати 5 разів у добу по 26 хвилин (6:14:60). Час готування робочого розчину ПАА (включаючи зважування, завантаження, перемішування й перекачування) становить біля двох годин. ПАА завантажують в апарат з мішалкою разів на добу. Маса ПАА для одноразового завантаження становить 0,34:5 = 68 кг. ПАА завантажують через люк, в апарат по трубопроводу подають воду в кількості, необхідному для готування 1%-го розчину. Після закінчення циклу перемішування насосом розчин по трубопроводу перекачують у бак для розведення до робочої концентрації (0,4%), зберігання й дозування. Приймаємо до установки два видаткових баків по 8м3, кожний з розмірами 2*2*2м, кожен бак буде зачиняться 5 разів у добу. У баки для робочих розчинів для поліпшення перемішування подається повітря з інтенсивністю 3 - 5 л/с * м2 (при площі баків 8 м2). Витрата повітря для двох баків Qпов=8?2х5=80 л/с. До установки приймаємо насоси дозатори типу НД 630/10 (один робочий, один резервний), які здійснюють подачу розчину IIAA до місця введення.

Вапнування води. Вапно на станціях обробки води для господарсько-питних цілей може застосовуватися як для поліпшення умов пластівцеутворення, так і для стабілізаційної обробки води. Спочатку визначаємо дозу лугу для умов пластівцеутворення:

мг/дм3

де Дк - максимальна в період підлужування доза безводного коагулянту, мг/дм3;

ек - еквівалентна маса коагулянту (безводного), мг/мг-екв (ек = 57);

Ло - мінімальна лужність води, мг-екв/дм3;

Кл - коефіцієнт, рівний для вапна (за СаО) 28.

Доза лугу має негативне значення, то для поліпшення умов пластівцеутворення підлужувати воду не треба.

При відсутності даних технологічних аналізів стабільність води визначаємо за аналізом насичення:

Тому що вода піддається обробці сульфатом алюмінію, то при підрахунку індексу насичення варто враховувати зниження рН і лужності води внаслідок додавання до неї коагулянту. рНs визначається залежно від [Ca2+], солевмісту, температури й лужності вихідної води за рис. 1.1., дод.5- величина рн після обробки коагулянт: рНs=7,5; I= 6,8 - 7,5 = - 0,9. Індекс насичення має негативне значення, отже, для захисту труб від корозії й оброблення горбистих корозійних відкладень необхідно передбачати стабілізаційну обробку води лужними реагентами (вапном, содою, або цими реагентами спільно) не більше трьох місяців у році.

Лужність води після коагулювання визначається по формулі:

мг/дм3

де Ло - лужність вихідної води (до коагуляції), мг-екв/дм3.

Кількість вільного двоокису вуглецю у воді після коагулювання (СО2)в визначається по формулі:

мг/дм3,

де (СО2)св - концентрація вуглекислоти у вихідній воді до коагулювання мг/л, визначається залежно від рН, солевмісту, температури й лужності вихідної води прил.5: рН=6,8; р=0,341 г/л; t=12°С; l1=51 мм; l2=35 мм; l=86мм; (СО2)о= 130 мг/дм3.

Доза вапна визначається по формулі:

де Дв - доза вапна, мг/дм3, перераховуючи на СаО;

в і - коефіцієнт, за номограмою прил.5, залежно від рН води до стабілізаційної обробки (після коагулювання) і індексу насичення I (в=0,4);

Кt - коефіцієнт, що залежить від температури води (при t=20°С Кt=1).

Ло - лужність води до стабілізаційної обробки, мг-екв/дм3.

Дв=28?0,4х1х4,0=44,8 мг/дм3

При виборі реагенту варто керуватися результатом обчислення дози по формулі:

мг-екв/ дм3

Тому що доза вапна Дв/28 виходить менше величини dи, то реагент для стабілізаційної обробки води приймаємо вапно: Дл=44,8 + 0 = 44,8 мг/дм3

Для перерахування Дв в масові одиниці технічного продукту (Дв',мг/дм3) варто використати формулу:

мг/дм3

де Сл - зміст активної речовини в технічному продукті, %.

Добова витрата товарного вапна

г = 3,9 т

Схема готування вапняного молока. Вапно надходить на склад у контейнерах. Транспортують їх по площі складу й встановлюють на завантажувальному бункері вапногаски за допомогою електричної кран-балки. Перевезення й зберігання вапна в контейнерах виключає втрати його на території реагентного господарства, однак вимагають більшої площі складу й витрати металу для контейнерів. Вапно з контейнера надходить у бункер і далі до вапногаски, де відбувається її гасіння. Приймаємо термомеханічну вапногаску продуктивністю 1,5 т/ч. Добова масова витрата 30%-го вапняного молока т/доб, отже, 3%-го - 133 т/доб.

При щільності 30%-го вапняного молока р = 1,2 т/кг3 його добова об'ємна витрата

м3/доб

 м3/доб

де 1,02 - щільність 3%-го вапняного молока, т/м3. З урахуванням добового обсягу витрати кожен бак для зберігання 30%-го вапняного молока повинен мати розміри в плані 2x2 м і висоту шару розчину м.

Перед перекачуванням вапняного молока в гідромішалку й під час її роботи необхідне перемішування вапняного молока стисненим повітрям, яке надходить від повітродувки з інтенсивністю 8-10 л/с м2. Витрата повітря, необхідного для перемішування вапняного молока в одному баці. 2x2x10 = 40 л/с = 2.4 м /хв. Для подачі 30%-го вапняного молока до гідромішалки приймаємо два насоси (один з них резервний) типу ФГ 14,5/10-6 продуктивністю 6,1 м3/год і тиском Н=7,7-6.3 м вод ст. Цей насос перекачує вапняне молоко з одного бака протягом 109 хв (10,8:6.1 60). До установки прийняті 2 гідравлічні циркуляційні мішалки вапняного молока з наступними параметрами: V = 4 м3; Д = 1600 мм; Н = 2900 мм, що працюють по черзі. Вапняне молоко застосовується для стабілізаційної обробки,тому воно не повинне містити забруднень і шкідливих домішок. Для очищення вапняного молока варто застосовувати вертикальні відстійники й гідроциклони. На підставі відомої витрати 3% вапняного молока (108:24 = 4,62 м3/год) приймаємо два гідроциклони (відповідає кількості гідромішалок) з діаметром Д = 75 мм. Продуктивність гідроциклону при тиску на вхід від 0,6 до 2,5 кгс/см2 становить 3-6 м3/год.

Приготовлене в гідромішалці вапняне молоко забирають циркуляційним насосом і подають до гідроциклону, з мішалкою для очищення. Після гідроциклону вапняне молоко надходить у конічну частину гідромішалки в кількості 94% від обсягу гідромішалки -. 3,76 м3, інша частина 0,24 м3 іде на злив. Знаючи обсяг вапна, яке надходить із гідромішалки в оброблювану воду (3,76м3), визначаємо, що в гідромішалках необхідно заготовлювати вапно (108:3,76=25) 25 разів на добу. Насос, який перекачує 3% вапняне молоко в гідромішалки, працює напротязі (108:11 = 10 хв) - 10 хв 11 разів у добу. Після очищення в гідроциклоні при безперервній циркуляції в гідромішалці починається подача вапняного молока в дозатор, з якого воно надходить в оброблювану воду - дозатор марки ДИМБА 43 (по одному на гідромішалку 3,44 м/год). Прийнятий насос марки ФГ 81 31-а (4Ф-6) продуктивністю 40 м3/год і тиском Н = 28 м. Швидкість висхідного потоку в гідромішалці повинна бути не менш 5 мм/с або 18 м/год. при прийнятому насосі швидкість висхідного потоку

м/год

де QH - витрата вапняного молока, що подається в гидромішалку, рівний продуктивності циркуляційного насоса за винятком витрати вапняного молока, що подається в оброблювану воду, м2;

Fм - площа перетину гідромішалки, м2.

Кількість води, необхідної для готування 3%-го вапняного молока

м3/доб

Визначимо площу складу, займану контейнерами. У них поставляється вапно, з урахуванням 15-добового запасу (постачальник перебуває поблизу станції). При добовій витраті перевелися 4 т запас її повинен становити 4 х 15 = 60 т, при насипній масі 1 т/м вона займе обсяг =60 м3 . Контейнери марки КГ-5 мають обсяг 5,1 м3 (довжина 2100, ширина 1325 і висота 2440 м), то на станції повинен бути запас із 12 контейнерів. При встановленні контейнерів у два ряди з урахуванням коефіцієнта запасу, рівного 1,5 площа складу дорівнює:

м3

Знезаражування води. У дипломному проекті приймаємо хлорування води для цілей її знезаражування тому що це найбільш надійний, відносно простий й економічно виправданий метод у даних умовах. Знезаражування води з метою видалення хвороботворних бактерій на очисних спорудженнях може бути досягнуте за допомогою застосування окислювачів (Cl2, O3, KMnО4). Вибір методу знезаражування залежить від якості води, необхідного ефекту очищення, техніко-економічних показників і т.д. Приймаємо первинне (попереднє) і вторинне (постхлорування води). Первинне застосовується з метою бактеріального знешкодження й знезаражування. Вторинне - для досягнення ефекту пролонгації, тобто залишкового ефекту знезаражування очищеної води. Хлораторна установка розрахована на попереднє хлорування дозою Д1х=5 мг/л, п. і вторинне хлорування дозою Д2х=3 мг/л.

Годинна витрата хлору визначається:

17,4 кг/год або 417,6 кг/доб.

Відповідно, місячна потреба в рідкому хлорі:

Мх=160,9*30=12528 кг.

Хлор на станцію доставляють у контейнерах (баках) ємністю 1000л і зберігають на складі. Тому що маса рідкого хлору в бочку становить 1250 кг, то на складі повинні зберігатися 12528/1250=10 бочок. Перетворять рідкий хлор у газоподібний у випарниках змієвикового типу ([3], гл.14, п.3). хлор-газ, який утворився, проходить через балон-грязевик до хлораторів, якими дозують хлор. Із хлораторів виходить хлорна вода й подається в оброблювану воду.

Витрата води, необхідна для роботи хлораторів первинного хлорування, може бути визначений по формулі:

м3/доб

де Кх - розрахункова витрата води для роботи хлораторів, прийнятий рівним 0,6 на 1 кг хлору.

Витрата води, необхідний для роботи хлоратора вторинного хлорування, визначається по формулі:

м3/доб

Для первинного хлорування прийняті три вакуумних хлоратори ЛОНИИ-100 (один з них резервний) продуктивністю 10 кг/год кожний. Для вторинного хлорування прийняті два хлоратори такої ж марки продуктивністю 10 кг/год (один з них резервний). Продуктивність хлораторів ЛОНИИ-100 змінюється від 1 до 12 кг/год залежно від матеріалу поплавця в ротаметрі (дюралюміній). Подають хлорну воду в оброблювану воду по напірних гумових рукавах внутрішнього діаметра dвн=25 мм. Рукава прокладають під землею у футлярах з азбестоцементних труб.

3.6 Розрахунок споруд схеми очситки води

Розрахунок мікрофільтрів

Використання мікрофільтрів забезпечує економію експлуатаційних витрат і забезпечує зниження собівартості очищення води. Мікрофільтри використовуються для попереднього освітлення води. Використання мікрофільтрів дозволяє підвищити продуктивність станції на 10 - 20% з одночасним поліпшенням гідробіологічних показників якості очищеної води.

Витрата води на власні потреби мікрофільтрів, приймається в обсязі 1,5% від витрат води, що подається на очисні споруди.

Розрахункова продуктивність мікрофільтрів:

До встановлення приймається 3 мікрофільтри (2 робочі і 1 - резервний) марки МФ 1,5Ч3 продуктивністю 35000 м3/доб кожний:

Обсяг вхідної камери повинен бути розрахунковий на 2 хвилини перебування в ній води: питний вода очисний споруда

Розрахунок вертикального змішувача

Змішувачі служать для рівномірного розподілу реагентів у масі оброблюваної води. Змішування реагентів з потоком оброблюваної води повинне відбуватися 1 - 2 хв. Розрахункова витрата м3/год.

Виходячи з того, що на один змішувач доводиться витрата не більше 1500 м3/год, приймають 2 змішувачі, продуктивність кожного з них:



По таблицях Шевелева підбираємо діаметр трубопроводу, який подає оброблену воду в нижню частину змішувача із вхідною швидкістю

Vн =1 - 1,5 м/с;D = 500 мм;

1000 і = 3,59; V = 1,486 м/с.

Верхня частина змішувача на плані приймається прямокутною.

Сторона змішувача:

де Vзм. = 0,03 м/с - швидкість вихідного потоку в змішування на рівні каналу.

Кут між похилими стінками приймаються 45°.

Висота пірамідальної частини змішувача:

Обсяг пірамідальної частини змішувача:

Загальний обсяг змішувача:



де tзм = 120 сек - час перебування води в змішувачі.

= 0,3?120=36 м3

Обсяг призьмообразної частини змішувача:

Висота призьмоподібної частини змішувача:

Площа отворів визначається для відводу води зі змішувача при Vотв. = 1 м/сек

Кількість отворів:

де - площа одного отвору. Приймається dотв. = 70 мм.

Кількість отворів:

шт.

Висота змішувача до низу отворів:

де = 0,15 м. - глибина затоплення отворів.

м.

Робоча висота:

м.

,

де = 0,3 м - товщина днища;

= 0,2 - резервна будівельна висота.

м.

Вода у верхній частині змішувача збирається по периферичних лотках через затоплені отвори. Перетин лотка на плані приймається квадратним потік розділяється на два струмені, та враховуючи, що

м2

Приймають ширину каналу Вкан. = 0,6 м.

Глибина:

м.

Необхідно передбачити обвідної трубопровід. Трубопровід, що відводить воду на очисні спорудження, при

V = 0,6-4 м/с; d = 700; 1000?і = 1,13; V = 0,8 м/с.

Оцінка рівня підлоги:

м.

Нраб = 2 м - відстань між підлогою й днищем змішувача;

Zзм = 159,85 - оцінка в змішувачі.

Оцінка землі Zземл. = 154,85, тобто змішувач заглублений на 2,59 м.

Розрахунок камери пластівцеутворення зі зваженим осадом

Камера пластівцеутворення призначена для перемішування води й утворення великих пластівців, які швидко осідають.

Розрахункова годинна витрата:

Кількість камер пластівцеутворення приймається рівним кількості відстійників і становить 5 шт. Навантаження на один відстійник 450 - 500 м3/год:

шт.

Витрата на одну камеру:

Вихідна швидкість руху води приймається Vк = 1,8 мм/з=0,0018 м/с.

Площа однієї камери пластівцеутворення, зблокованої з відстійником:

м2.

Тому що камера примикає до горизонтального відстійника, її ширина дорівнює ширині відстійника Вк = 6 м;

Довжина камери:

м.

Час знаходження води в камері пластівцеутворення t = 20 - 30 хв, Приймають t = 30 хв для мутних вод.

Висота камери:

м.)

Діаметр колектора, який підводить воду, визначається з урахуванням швидкості руху води в ньому

= 0,54 м/с d =500 мм.

Розподіл води по площі камери здійснюється за допомогою перфорованих труб, приймається їхня кількість рівною 3.

Витрата води через одну трубу:

Відстань між поділяючими трубами: 11 =2 м.

Швидкість руху в розподільних трубах

Діаметр труб при = 40 л/с, та = 0,53 м/с, становитиме dтр. = 300 мм.

Площа всіх отворів у розподільних трубі повинна становити 30 - 40 % від площі перетинання всієї труби, приймається рівної Р = 35 %.

.

Діаметр отворів у трубі необхідно прийняти не менш 25 мм. приймається dотв. = 25 мм.

Площа одного отвору:

Кількість отворів на розділовій трубі:

шт.

Тому що отвору на трубі розташовані у два ряди, відстань між ними перебувають по формулі:

см.

Відвід води з камер пластівцеутворення у відстійники передбачається через затоплений водозлив. Швидкість руху в ньому не більше 0,1 м/с. Приймають Vвод=0,1м/с.

Висота води над переливною стінкою буде дорівнювати:

м

На вході у відстійник необхідно встановлювати підвісну перегородку, заглиблену на 1/4 висоти відстійника. Швидкість руху води між стінкою й перегородкою повинна бути не більше 0,03 м/с. Приймаємо Vпрох = 0,03 м/с.

Висота зони осадження відстійника приймається h3 = 3 м. Т

оді глибина заглиблення підвісної перегородки:

м.

Ширина проходу між вертикальною стінкою камери й підвісної перегородки:

Тоді:

 м.

При кількості убудованих у відстійник камер пластівцеутворення менше шести, передбачаємо одну резервну.

Розрахунок горизонтальних відстійників

Умовні позначення до схеми (рис. 3.2.)

1- трубопровід, що подає воду від змішувача в розподільний канал

2- перфоровані розподільні труби з отворами

3- отвори для випуску повітря

4- ринва для збору освітленої води з отворами

5- трубопровід для випуску осаду

6- трубопровід для змиву осаду

7- перегородки, що розсікають

8- перфоровані труби для збору осаду з отвірами

9- трубопровід освітленої води

Горизонтальні відстійники використаються для видалення з води основної маси пластівців коагулянту разом із частками забруднення. Горизонтальні відстійники необхідно проектувати з розосередженим по площі збором води.

Розрахунок відстійників необхідно робити для 2-х періодів:

- мінімальна мутність при мінімальній зимовій витраті:

q3 = 540 м3/год 2М3min = 40 мг/дм3.

- максимальна мутність при максимальній витраті води в літній період:

qл = 2175 м3/год М лmax = 600 мг/дм3.

Швидкість випадання суспензії визначається:

Для маломутних вод (до 50 мг/дм3):

- швидкість випадання суспензії, ио = 0,45 мм/с;

- розрахункова швидкість горизонтального руху води, Vср = 8 мм/с.

Для мутних вод (250 - 1500 мг/л):

- швидкість випадання суспензії, ио = 0,58 мм/з;

- розрахункова швидкість горизонтального руху води, Vср = 10 мм/с.

Площа горизонтальних відстійників визначається для двох періодів по формулі:

де б - коефіцієнт об'ємного використання, б = 1,3;

м2.

м2.

За розрахункову площу приймається більша із площ м2.

Довжина відстійників визначається по формулі:

де Нср = 3 м - середня висота зони осадження.

м.

Ширина однієї секції відстійника приймається 6 м.

Загальна ширина відстійників:

 м.

Обсяг зони нагромадження осаду одного відстійника:

,

де q - розрахункова витрата, більший з 2-х періодів;

с - концентрація зважених речовин у вихідній воді, з = 600 мг/дм3;

m = 10 мг/дм3- концентрація зважених речовин у освітленій воді на виході з відстійника (приймається від 8 до 15 мг/дм3);

t = 24 година - час між скиданням осаду з відстійників;

N - кількість відстійників, N=5.

дср = 60000 г/м3 - середня концентрація твердої фази.

м3.

Площа зони нагромадження однієї секції:

м2

Висота зони нагромадження:

м.

Середня висота відстійника:

,

де Нос = 3 м - висота зони осадження;

hбуд. = 0,3 м - будівельна висота над рівнем води.

м.

Тривалість скидання осаду у відстійнику становить 20-30 хв. Прийнято t=30хв.

Визначається загальний обсяг кількості води, яка скидається з відстійників разом з осадом:

,

де Кр = 1,5 - коефіцієнт, який враховує розведення осаду при його гідростатичному видаленні.

м3/доб

Приймається система скидання осаду, яка складається із придонних клапанів через 6 м, кількість яких дорівнює:

шт.

Збір освітленої води передбачається системою горизонтально розташованих дірчатих труб, розташованих на ділянці в 2/3 довжини відстійника, рахуючи від задньої торцевої стінки:

м.

Витрата освітленої води з одного відстійника:

л/с.

Швидкість руху води в трубах і жолобах приймається 0,6 - 0,8 м/с.

Приймається для відведення й збору проясненої води система, яка складається із продовженої труби змінного перетину, розташованої на 2/3 довжини відстійника L1 = 36 м і дірчастих труб, які примикають до нього та розташовуються в поперечному напрямку руху води й затоплені під рівень води.

Діаметр збірні труби находимо з умови, що швидкість води в ній становить Vтр = 0,6 - 0,8 м/с.

q1 = 124 л/с d1 = 5020 мм V1 = 0,6 м/с

q2 = 62 л/ d2 = 300 мм V2 = 0,8 м/с

Поперечні дірчасті труби розташовуються на відстані не більше L/1=3м. Їхня кількість встановлюється по формулі:

шт.

Швидкість руху води в них дорівнює 0,6 - 0,8 м/с. Витрата через одну трубу:

dтр = 150 мм. V = 0,51 м/с.

Швидкість руху води в отворах збірних труб, Vотв. = 1 м/с. Площа отвору в трубі:

м2.

Діаметр отворів приймається найменший припустимий d = 25 мм. Площа одного отвору

м2

Кількість отворів на одній трубі:

шт.

Якщо отвори розташовані в 2 ряди, то крок отворів буде дорівнює:

,

де Ввід = 6 м - ширина відстійника;

dтр = 0,15 м - діаметр труби;

2 - кількість рядів отворів на одній трубі.

м.

Отвори в трубах розташовані горизонтально по вісі, заглиблення труби під рівень води визначається по формулам:

;

;

,

де Vn = 1 м/с - швидкість руху води в трубі;

kn - коефіцієнт перфорації, дорівнює відношенню сумарної площі отворів fотв = 0,0104 м2 до площі поперечного переріза труби fтр:

м2

м.

Розрахунок швидких фільтрів

Визначення кількості фільтрів й їхньої площі. Фільтри і їхня комунікації повинні бути розраховані на роботу при нормальному й форсованому режимах. Швидкість фільтрації при нормальному й форсованому режимах при відсутності технологічних даних необхідно приймати згідно табл. 3.6. Фільтри служать для остаточного очищення вихідної води від зважених часток і кольоровості. У воді після фільтра повинне бути не більше 1,5 мг/л суспензії й не більше 20° кольоровості води. Використаються швидкі двошарові фільтри із завантаженням різної крупности. Матеріал завантаження - кварцової пісок і дроблений керамзит [23].

Таблиця 3.6 Характеристика матеріалу завантаження фільтрів

Тип фільтра	Характеристика фільтруючого шару	Швидкість фільтрування
Швидкі фільтри із двошаровим завантажен-ням	Матеріал навантаження	Діаметр зерен	Коефіцієнт неоднорідності	Висота шару	Нор-мальний	Форсо-ваний
		min	max	еквіва-лентний
	Кварцової пісок	0,5	1,2	0,7-0,8	1,8-2,0	0,7-0,8	7-10	8,5-12,0
	Дроблений керамзит або антрацит	0,8	1,8	0,9-1,1	1,6-1,8	0,4-0,5

Рис. 3.3. Швидкий фільтр з боковою кишенею і трубчастим дренажем

Умовні позначення до схеми (рис. 3.3.)

1. - подача води на очистку;

2. - відведення фільтрової води;

3. - подача води на промивку;

4. - скидання промивної води;

5. - корпус фільтра;

6. - бічна кишеня;

7. - жолоб;

8. - колектор дренажу;

9. - труби дренажу (відгалуження);

10. - фільтруюче завантаження;

11. - підтримують слої.

Прийняте число промивань одного фільтра в добу при нормальному режимі n = 2, при форсованому - n = 3.Тривалість фільтроциклу при нормальному режимі - 8 годин, при форсованому - 6 годин.

Час простою фільтра у зв'язку із промиванням приймається фпр = 0,33 год.

Загальну площу фільтрів знаходять по формулі:

,

де Qпов - корисна продуктивність станції, м3/доб;

Т = 24 годин - тривалість роботи станції;

Vн - швидкість при нормальному режимі роботи, м3/год;

nпр = 2 - число промивань одного фільтра в добу при нормальному режимі роботи;

qпр - питома витрата води на одне промивання фільтра на одиницю площі за час t1.

,

де W - інтенсивність промивання, W = 16 л/с?м2;

t1 = 0,1 година. - час промивання;

фпр = 20 хв. = 0,33 год - час простою фільтра у зв'язку із промивкою.

м3/м2.

 м2.

По розрахункових розмірів фільтрів типових водоочисних станцій приймається типорозмір 1, кількістю Nф = 6 шт.

Площа одного фільтра:

м2.

Приймається конструкція швидкого фільтра із центральним розподільним каналом, його ширина повинна бути не менше 0,7 м, приймається Вк = 1,0 м.

Приймаються будівельні розміри фільтра 6х9 м.

м;

м;

м.

Робоча площа буде дорівнювати:

м2;

м3/год.

Дійсна швидкість фільтрування пр2и нормальному режимі буде дорівнює:

 м3/год

Швидкість фільтрування при форсованому режимі:

м3/год.

деN - кількість фільтрів на станції;

N1 - кількість фільтрів, які перебувають у ремонті.

При кількість фільтрів на станції N менше 20, кількість фільтрів, які перебувають у ремонті N1 = 1.

Загальна висота фільтра:

,

де Н1 = 0,3 м - товщина днища фільтра;

Н2 = 0,45 м - висота шару гравію, вважаючи від днища фільтра;

Н3 = 1,8 м - висота шару фільтруючого завантаження;

Н4 = 2,0 м - висота шару води над фільтруючим завантаженням;

Н5 - додаткова висота, пов'язана із промиванням фільтра:

,

де W0 - кількість води, яка накопичується за час простою від промиваються фільтрів.

Витрата через один фільтр у годину становить:

м3/год.

 м3.

Площа п'яти фільтрів, які залишилися в роботі:

м2.

Н6 = 0,5 м - перевищення будівельної висоти над розрахунковим рівнем води.

Тоді Нф складе:

м.

Характеристика фільтра. Прийнято фільтри із центральним розподільним каналом. Ширина каналу у світлі Вк = 1,0 м. Будівельний розмір фільтра в плані 6х9 м. Розмір внутрішньої частини фільтра з урахуванням товщини стінок Sст = 0,2 м, 5,8Ч3,7 м з корисною площею bст = 21,46 м 2. Тому що фільтр складається із двох центрів, то загальна корисна площа фільтра складатиме

м2.

Кількість фільтрів N = 6 шт.

м2.

Крупність зерен навантаження 0,7 1,6 мм.

dекв = 1,0 мм, k = 1,6

Висота шаруючи завантаження Н3 = 1,8 м. Vн = 8,45 м/ год. Vф = 10,13 м/год.

Розподільна система фільтрів. Трубчасті розподільні (дренажні) системи великого опору необхідно приймати з висновком води в підтримуючі шари.

Кількість промивної води при промиванні одного фільтра складе:

м3.

А витрата промивної води промиванню одного фільтра складе:

Швидкість руху води на початку відгалуження приймається 1,6-2,0 м/с.

Відстань між осями відгалуження приймають 250 - 350 мм. Приймають S = 300 мм. Кількість бічних відгалужень в одному центрі:

шт.

де Вф - ширина.

Витрата води, яка доводиться на одне бічне відгалуження:

л/с.

Підбираємо діаметр відгалужень при Vб.в.=1,86м/с він становитиме dб.в.=100мм.

Діаметр отворів у дренажі приймається

Сумарна площа отворів повинна становити 0,25 - 0,5 % робочої площі фільтра. Приймаємо Р = 0,3 %.

 м2.

Площа одного отвору:

м2.

Загальна кількість отворів:

шт.

...