Водопроводные очистные сооружения
Анализ показателей качества воды и сопоставление их с требованиями ГОСТ. Определение доз коагулянта, флокулянта, подщелачивающих реагентов и хлора. Компоновка горизонтальных отстойников. Расчет технологических трубопроводов водоочистного комплекса.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.04.2018 |
| Размер файла | 350,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Архитектурно-строительный институт
Кафедра водоснабжения и водоотведения
Водопроводные очистные сооружения
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине «Водоснабжение»
Уфа, 2017
Содержание
Введение
1. Технологическая часть
1.1 Анализ показателей качества воды и сопоставление их с требованиями ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством
1.2 Определение полной производительности станции водоподготовки
1.3 Выбор и обоснование технологической схемы очистки воды
1.4 Построение высотной схемы сооружений станции водоподготовки
1.5 Расчет реагентного хозяйства
1.5.1 Определение доз коагулянта, флокулянта, подщелачивающих реагентов и хлора
1.5.2 Выбор схемы реагентного хозяйства
1.5.3 Расчет сооружений и оборудования реагентного хозяйства
1.6 Выбор типа и расчет смесителей
1.7 Расчет камер хлопьеобразования
1.7.1 Выбор типа и конструкции камер хлопьеобразования
1.7.2 Высотная компоновка камер хлопьеобразования
1.7.3 Расчет камер хлопьеобразования
1.8 Расчет горизонтальных отстойников
1.8.1 Определение площади, количества секций и размеров горизонтальных отстойников
1.8.2 Определение размеров и объема зоны накопления и уплотнения осадка
1.8.3 Высотная компоновка горизонтальных отстойников
1.8.4 Система подачи и распределения исходной воды
1.8.5 Система сбора и отвода воды
1.8.6 Система сбора и отвода осадка
1.9 Расчет скорых фильтров
1.9.1 Определение площади, количества и размеров скорых фильтров
1.9.2 Расчет дренажно-распределительной системы скорых фильтров
1.9.3 Расчет системы сбора и отвода промывной воды
1.9.4 Высотная компоновка фильтров
1.9.5 Определение потерь при промывке фильтров
1.9.6 Выбор технологической схемы и расчет системы промывки скорых фильтров
1.10 Обеззараживание воды
1.11 Расчет резервуаров чистой воды
1.12 Расчет основных технологических трубопроводов водоочистного комплекса
1.13 Расчет сооружений повторного использования промывной воды
1.13.1 Выбор технологической схемы повторного использования промывной воды
1.13.2 Расчет и компоновка сооружений обработки повторного использования промывной воды
1.13.3 Выбор, расчет и компоновка сооружений обработки осадка
1.14 Насосная станция второго подъема
1.15 Подсобные и вспомогательные сооружения очистного комплекса
1.16 Зоны санитарной охраны
1.17 Проектирование генплана водоочистного комплекса и определение его основных показателей
Список использованных источников
Введение
Современная технология производства и городское хозяйство предъявляют высокие требования к сооружениям по забору, транспортировке и очистке природных вод.
При проектировании, строительстве и эксплуатации водопроводных очистных сооружений важнейшими направлениями являются широкое использование новых методов гидравлического расчета устройств в водоснабжении, применение электронно-вычислительных машин и автоматических систем управления для обеспечения наиболее экономичной и безопасной эксплуатации водопроводных систем.
Обработка воды с целью ее пригодности для питья, хозяйственных и производственных целей представляет собой комплекс физических, химических и биологических методов изменения ее первоначального состава. Под обработкой воды понимают не только ее очистку от ряда нежелательных и вредных примесей, но и улучшение ее природных свойств путем обогащения ее недостающими ингредиентами.
Выбор методов обработки воды производят на основе предварительного изучения состава и свойств воды источника и их сопоставление с требованиями потребителя.
За последние годы предложен ряд новых методов обработки и подачи воды потребителям, а также появились новые конструктивные решения сооружений для сбора, транспортировки и качественной очистки воды.
В настоящее время основным направлением повышения производительности систем водоснабжения является не расширение существующих мощностей, а интенсификация процессов обработки воды путем применения новых методов очистки воды и новых материалов.
Задача настоящего курсового проекта заключается в разработке технического проекта коммунальных водоочистных сооружений, предназначенных для осветления и обеззараживания природных вод из поверхностных источников водоснабжения.
Состав запроектированных очистных сооружений должен обеспечивать получение необходимого количества воды питьевого качества и быть наиболее надежными и экономичными в работе при минимальных затратах на их строительство и эксплуатацию.
1. Технологическая часть
Технология обработки природной воды и необходимый состав водопроводных очистных сооружений определяется в соответствии с качеством исходной воды, требованиями потребителя, производительностью станции, технико-экономическими соображениями и данными по эксплуатации сооружений, работающих в аналогичных условиях.
1.1 Анализ показателей качества воды и сопоставление их с требованиями ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством
Качество воды в природных источниках определяется наличием в ней веществ органического и неорганического происхождения, а также микроорганизмов и характеризуется физическими, химическими, бактериологическими показателями. Длительное потребление воды, содержащей даже сравнительно малые концентрации некоторых химических загрязнений, вызывает хроническое отравление организма.
Длительное потребление воды, содержащей даже сравнительно малые концентрации некоторых химических загрязнений, вызывает хроническое отравление организма. Наличие в воде железа, марганца, многих органических примесей ухудшает ее вкусовые, органолептические показатели. Цинк, свинец и некоторые органические загрязнения делают воду токсичной. Ряд веществ, являясь канцерогенами, могут стать причиной злокачественных опухолей.
Исходя из выше сказанного, природная вода должна после очистки соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2.1.4.559-96, поэтому возникает необходимость в сравнении показателей исходной воды с требованиями данного нормативного документа.
Таблица 1
Определение общего солесодержания
|
Наименование иона |
Эквивалентный вес |
Концентрация |
||
|
мг-экв/л |
мг/л |
|||
|
Иона кальция Са2+ |
20 |
2,24 |
44,8 |
|
|
Ионы магния Mg2+ |
12 |
4,2 |
50,4 |
|
|
Ионы калия К+ + ионы натрия Na2+ |
23 |
2,1 |
48,3 |
|
|
Ионы хлора Cl- |
35,5 |
3,08 |
109,34 |
|
|
Сульфат-ионы SO42- |
48 |
1,82 |
88,8 |
|
|
Бикарбонат-ионы HCO3- |
61 |
3,92 |
239,12 |
|
|
Общее солесодержание |
580,76 |
Таблица 2
Исходные данные качества воды и их сопоставление с ГОСТ 2874-82
|
Показатели качества воды |
Содержание в исходной воде |
Требования ГОСТ 2874-82 |
|
|
Температура, оC |
от 2 до 25 |
не более 35 |
|
|
Вкус и запах, баллы |
2 |
не более 2 |
|
|
Содержание взвешенных веществ, мг/л |
700 |
не более 1,5 |
|
|
Цветность, град |
от 25 до 100 |
не более 20 |
|
|
Активная реакция, рН |
7,0 |
6,0-9,0 |
|
|
Коли-титр, мл |
420 |
не менее 300 |
|
|
Ионы кальция Ca2+, мг/л |
44,8 |
25-130 |
|
|
Ионы магния Mg2+, мг/л |
50,4 |
5-65 |
|
|
Ионы калия K+ и натрия Na+, мг/л |
48,3 |
не более 220 |
|
|
Хлорид-ионы Cl-, мг/л |
109,34 |
не более 350 |
|
|
Сульфат-ионы SO42-, мг/л |
88,8 |
не более 500 |
|
|
Бикарбонат-ионы HCO3-, мг/л |
239,12 |
30-400 |
|
|
Общее солесодержание, мг/л |
580,76 |
не более 1000 |
При составлении данных химического анализа воды необходимо проверить равенство суммарного содержания ионов и анионов.
где ?К- суммарное содержание катионов, мг-экв/л,
?К = 2,24 + 4,2 + 2,1 = 8,54 мг-экв/л;
?А- суммарное содержание анионов, мг-экв/л,
?А = 3,08 + 1,82 + 3,92 = 8,82 мг-экв/л.
- условие выполнено.
1.2 Определение полной производительности станции водоподготовки
Согласно п. 6.7 [1] водопроводные очистные станции рассчитываются на равномерную работу всех сооружений в течении суток с возможностью для отключения отдельных сооружений.
= 33600 м3/сут.
Полная производительность очистных сооружений определяется по формуле, м3/сут:
,
где - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды станции, б = 1,04 [1];
Qmaxсут- максимальная суточная производительность станции, Qmaxсут = = 33600 м3/сут;
- дополнительный расход воды на пополнение противо-пожарного запаса, м3/ч:
,
- число одновременных пожаров, определяется по табл. 5 [1], =2, исходя из количества жителей, определяемых по формуле:
,
где - удельное хозяйственно-питьевое водопотребление, = 300 л/сут = 0,3 м3/сут [1].
= 112000 чел.
- норма расхода воды на один пожар, определяется по табл. 5 [1], = 40 л/с.
Qпож = 3,6 • 3 • 3 • 40 = 1296 м3/сут.
QОС = 1,04 • 33600 + 1296 = 36240 м3/сут.
1.3 Выбор и обоснование технологической схемы очистки воды
Сравнение показателей качества воды источника с требованиями [11] и [12] показывает, что они не удовлетворяют требованиям по мутности, цветности и бактериологической загрязненности. Следовательно, необходимо производить осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды.
Осветление и обесцвечивание воды предусматривается коагулированием с применением в качестве коагулянта сернокислого алюминия (Al2(SO4)3•18H2O), а также для улучшения процессов коагулирования взвеси предусмотрено использование флокулянта - полиакриламида (ПАА) - с введением его в воду перед смесителем.
Для улучшения процессов коагуляции и выпадения взвеси предусматривается предварительное хлорирование. Для обеззараживания воды также предусматривается хлорирование перед поступлением в резервуар чистой воды.
Схему, при отсутствии изысканий, принимаем согласно таблицы 21 [1].
Для выбора схемы необходимо определить полную концентрацию взвешенных веществ в исходной воде:
СВ = М + КК + ДК + 0,25Ц + ВИ,
где М - количество взвешенных веществ в исходной воде, М = 700 мг/л;
КК - коэффициент, принимаемый для сернокислого алюминия согласно п. 6.65 [1] равным 0,5;
ДК - доза коагулянта по безводному веществу (40), мг/л;
Ц - цветность в исходной воде (100), град.;
ВИ - количество нерастворимых веществ, вводимых с известью, принимаем равным 0, т.к. воду подщелачивать не надо.
СВ = 700 + 0,5 + 40 + 0,25•100 + 0 = 745 мг/л.
Учитывая мутность исходной воды и производительность станции в соответствии с таблицей 15 [1] в качестве основных технологических сооружений принимаем осветлители со взвешенным осадком и скорые фильтры.
Кроме того, в состав станции водоподготовки входят:
1) реагентное хозяйство;
2) смесители;
3) резервуары чистой воды;
4) сооружения повторного использования промывных вод;
5) насосная станция второго подъема;
6) сооружения для обработки осадка.
7) радиальный отстойник.
1.4 Построение высотной схемы сооружений станции водоподготовки
Согласно п. 6.218 [1] сооружения надлежит располагать по естественному уклону местности с учетом потерь напора в сооружениях, соединяющих коммуникациях и измерительных устройствах.
Проектирование высотной схемы следует начинать с наиболее низко расположенных сооружений - резервуаров чистой воды. Максимальный уровень воды в резервуаре чистой воды находится над поверхностью земли не менее чем на 0,5 м. Далее, прибавив к этой отметке потери напора в коммуникациях и сооружениях, определим отметки уровня воды во всех сооружениях.
1 - смеситель; 2 - камера хлопьеобразования; 3 - горизонтальный отстойник; 4 - скорый фильтр; 5 - резервуар чистой воды; 6 - насосная станция II подъема; 7 - насос подкачки промывной воды; 8 - песколовка; 9 - резервуар промывной воды; 10 - насос перекачки промывной воды; 11 - хлораторная; 12 - цех коагулирования; 13 - установка для приготовления ПАА; I - предварительное хлорирование; II - ввод коагулянта; III - ввод флокулянта; IV - вторичное хлорирование
Рисунок 1 - Высотная схема движения воды по сооружениям
При построении высотной схемы сооружений согласно п. 6.219 [1] приняты следующие потери напора в сооружениях и соединительных коммуникациях:
1) смесители - 0,6 м;
2) камеры хлопьеобразования - 0,5 м;
3) горизонтальные отстойники - 0,8 м;
4) скорые фильтры - 3 м;
5) от смесителя до камеры хлопьеобразования - 0,4 м;
6) от отстойников до скорых фильтров - 0,6 м;
7) от скорых фильтров до резервуара чистой воды - 1 м.
1.5 Расчет реагентного хозяйства
1.5.1 Определение доз коагулянта, флокулянта, подщелачивающих реагентов и хлора
Выбор доз реагентов имеет большое значение, так как требуемый эффект очистки воды должен быть достигнут при условии допустимых остаточных концентраций реагентов в воде после обработки.
В качестве коагулянта принимается Al2(SO4)3.
Дозу коагулянта определяют по двум показателям:
1) цветность:
ДК = , мг/л,
где Ц - цветность природной воды, Ц = 100 град.
ДК = = 40 мг/л.
2) мутность:
Согласно табл. 16 [1] ДК = 50 мг/л.
Подбираем дозу коагулянта по наибольшему значению.
Доза флокулянта (ПАА) определяется по табл. 17 [1] и находится в пределе от 0,2 до 1,5 мг/л.
Необходимо понять, нужно ли подщелачивать воду. Для этого нужно проверить условие:
где еК - эквивалентная масса коагулянта:
еК (Al2(SO4)3) = 57 мг/мг-экв;
КЩ (СаО) = 28.
Щ0 = 3,5.
Подщелачивание не требуется.
Для окисления органических примесей и для улучшения процесса коагулирования предусматривается предварительное хлорирование. Доза хлора для предварительного хлорирования принимается по п. 6.18 [1] и равна 3 мг/л.
Для обеззараживания воды применим вторичное хлорирование с вводом хлора перед резервуаром чистой воды. Доза хлора по п. 6.146 [1] составит 2 мг/л.
1.5.2 Выбор схемы реагентного хозяйства
Комплекс сооружений для коагулирования включает в себя реагентное хозяйство (сооружения для хранения реагентов, приготовления их растворов и дозирования в обрабатываемую воду). В настоящее время распространены две схемы реагентного хозяйства: сухое хранение реагента на складах и мокрое хранение реагента в баках-хранилищах. Сухое хранение используется на небольших водоочистных станциях, мокрое - на станциях средней и большой производительности.
Принимаем сухой способ хранения коагулянта.
1.5.3 Расчет сооружений и оборудования реагентного хозяйства
Суточный расход коагулянта:
,
где Q - полная производительность водоочистной станции, м3/сут;
ДК - расчетная доза коагулянта, равная 50 мг/л;
р - содержание активной безводной части в коагулянте, принимается для неочищенного сернокислого алюминия равным 33,5 %.
= 5,41 т/сут.
Полный потребный расход коагулянта:
,
где Т - срок хранения коагулянта, принимаем согласно п. 6.202 [1] 30 дней.
= 5,41 • 30 = 162,3 т.
Исходя из условия поставки коагулянта в вагонах, вместимость которых равна 60 т, принимаем запас коагулянта для хранения в баках-хранилищах равным 180 т (т.е. на станцию одновременно поставляется 3 вагона коагулянта по 60 т в каждом).
Вместимость баков для мокрого хранения коагулянта принимается согласно п. 6.205 [1] из расчета 2,4 м3 на 1 т неочищенного коагулянта и составит:
;
= 180 • 2,4 = 432 м3.
Принимаем 3 бака-хранилища вместимостью 150 м3 каждый с размерами в плане 5Ч10 и высотой 3 м.
Из баков-хранилищ раствор 17% концентрации перекачивается в растворные баки в объеме:
,
где q - расчетный расход воды по станции, м3/час;
t - промежуток времени между подачами перекачиваемого раствора в расходные баки, принимаем 12 ч;
ДК - максимальная доза коагулянта в пересчете на безводный продукт, мг/л;
bк - концентрация перекачиваемого раствора, равная 17 %;
ср - плотность раствора, принимаем равной 1 т/м3.
= 5,33 м3.
Согласно [1], число растворных баков должно быть не менее 3-х, а расходных баков - не менее 2-х. Принимаем 3 растворных бака объемом по 1,8 м3 каждый с размерами 1Ч1,8Ч1 м.
Получившийся раствор 2 раза в сутки перекачивается в расходные баки, где разбавляется до 5 % концентрации.
Вместимость расходных баков:
,
где b - концентрация раствора в расходных баках, равная 5 %.
= 9,1 м3.
Принимаем 2 расходных бака вместимостью по 4,6 м3 каждый с размерами в плане 2Ч2,3 и высотой 1 м.
Для улучшения растворения коагулянта в баках-хранилищах и перемешивания раствора в расходных баках используем сжатый воздух.
Потребный расход воздуха определим по формуле:
где Fрасх, Fраст - площадь поперечного сечения соответственно расходного бака и бака-хранилища, м3;
qн.расх, qн.раст - интенсивность подачи сжатого воздуха, принимаем соответственно 10 л/с•м2 и 5 л/с•м2;
nрасх, nраст - количество расходных и растворных баков соответственно.
QВ = 10•4,6·2 + 5•1,8·3 = 119 л/с = 7,14 м3/мин.
На основании полученной величины принимаем воздуходувку марки 105 ВП 20/3 с подачей 20 м3/мин и напором 2 м в количестве 2 штук (1 рабочая и 1 резервная).
Днища баков-хранилищ и расходных баков проектируются с уклоном 45о в сторону приямка. Для опорожнения баков и сбора осадка предусмотрены трубопроводы диаметром 200 мм для баков-хранилищ и 150 мм для расходных баков. Баки оборудованы колосниковыми решетками с прозорами 15 мм. Сверху решеток предусмотрена сетка из кислотостойкого материала с отверстиями 2 мм.
Дозирование реагентов в обрабатываемую воду осуществляется дозаторами, которые могут обеспечить постоянную дозу реагента в зависимости от расхода очищаемой воды.
Подача насоса-дозатора
;
= 4,51 м3/ч
Для дозирования раствора коагулянта по таблице 3.12 [2] принимаем 2 насоса-дозатора марки НД-2500/10 с подачей 2500 л/с, мощностью электродвигателя 3 кВт.
Флокулянт полиакриламид следует применять в виде раствора 0,1…1% концентрации. Доведение раствора до требуемой концентрации осуществляется в баке. ПАА доставляется на водоочистную станцию в виде 6…9 % геля в бочках.
Площадь склада для хранения флокулянта
,
где QОС - полная производительность водоочистной станции, м3/сут;
ДПАА - расчетная доза флокулянта, ДПАА = 1 мг/л;
Т - продолжительность хранения флокулянта, принимаем 30 суток;
б - коэффициент учета площади проходов на складе, равный 1,15;
рс - содержание активного безводного продукта в флокулянте, равное 9 %;
со - плотность флокулянта, равная 1,3 т/м3;
hр - высота укладки бочек с полиакриламидом, принимаем 1,5 м.
= 7,12 м2.
Принимаем склад для хранения полиакриламида с размерами в плане 2,0Ч3,6 м.
Вместимость баков для приготовления раствора полиакриламида с концентрацией 0,3% найдем по формуле
где q - расчетный расход воды по станции, q = 1510 м3/ч;
t - срок хранения 0,3% раствора, принимаем по п. 6.31 [1] равным 48 часам;
ДПАА - максимальная доза флокулянта, равная 0,5 мг/л;
bр - концентрация полиакриламида, равная 0,3%;
с - плотность раствора, принимаем равной 1 т/м3.
= 12,08 м3.
Принимаем 2 бака для приготовления раствора полиакриламида вместимостью по 6,5 м3 каждый, с размерами в плане 2,5Ч2,6 м и высотой 1 м. Для перемешивания раствора применяем установку УРП-2М производительностью 14 м3/сут, вместимостью бака 2 м3 в количестве 2 шт (марка насоса - 2К-20/30, установленная мощность - 7 кВт, масса - 730 кг). Такие же размеры принимаем для бака хранения и дозировки раствора полиакриламида.
Флокулянт дозируется насосом-дозатором. Его подача рассчитывается по формуле
;
= 2,8 м3/ч.
Для дозирования принимаем 2 насоса-дозатора 2НД 3200/10 с производительностью 3,2 м3/ч.
1.6 Выбор типа и расчет смесителей
вода качество отстойник водоочистной
Смесители служат для быстрого и полного смешения реагента с обрабатываемой водой. Время пребывания в них должно быть не более 2 минут. Преимущественно применяют смесители гидравлического, а также механического перемешивания.
На станциях водоподготовки применяют смесители вихревого типа согласно п. 6.42 [1]. Количество смесителей назначается из расчета пропускаемого ими расхода - не более 1200…1500 м3/ч, но смесителей должно быть не менее двух согласно 6.44 [1]. Исходя из этого, принимаем 2 смесителя с расходом в каждом 1510/2 = 755 м3/ч. Расчет смесителей сводится к определению площади поперечного сечения верхней части.
где q - расчетный расход смесителя, м3/ч;
хв - скорость движения воды в верхней части смесителя, принимаем согласно п. 6.45 [1] равной 30 мм/с = 108 м/ч.
= 7 м2.
Для квадратного в плане смесителя длина его стороны составит
= 2,65 м
Принимаем длину стороны смесителя в верхней части равной 2,7 м, тогда площадь верхней части смесителя составит Fв = 7,29 м2.
Диаметр подводящего трубопровода
,
где q - расход воды в смесителе, q = 0,21 м3/с;
х - скорость движения воды в подводящем трубопроводе, принимаемая по п. 6.45 [1] равной 1,2 м/с.
= 0,47 м.
Принимаем диаметр подводящего трубопровода равным 500 мм, тогда фактическая скорость составит 1,07 м3/с. Принимаются трубы стальные электросварные.
Высоту нижней пирамидальной части найдем по формуле:
,
где ВН - ширина пирамидальной части смесителя, принимаемая равной наружному диаметру подводящего трубопровода, м;
б - угол между наклонными стенками днища, равный 35о (п. 6.45 [1]).
= 3,49 м.
Вместимость пирамидальной части смесителя
,
где FB - площадь верхней части смесителя, м2;
FH - площадь нижней части смесителя:
= 0,25 м;
= 10,34 м3.
Полная вместимость смесителя
,
где t - время пребывания воды в смесителе, 1,5 мин.
= 18,88 м3.
Вместимость верхней части
;
= 8,54 м3.
Высота верхней части
= 1,17 м.
Согласно п. 6.45 [1] высота верхней части смесителя должна быть в пределах 1… 1,5 м.
Полная высота смесителя
= 4,96 м.
Для сбора воды в верхней части смесителя применяем лотки.
Площадь живого сечения лотка определится по формуле:
,
где q - расход воды в смесителе, м3/ч;
х - скорость движения воды в конце лотка, по п. 6.45 [1] равная 0,6 м/с;
n - число водосборных лотков, принимаем 2 лотка.
= 0,17 м2.
Высота слоя воды в желобе
,
где ВЖ - ширина желоба, равная 0,4 м.
= 0,475 м.
Дно лотка выполняется с уклоном 0,02.
Площадь всех затопляемых отверстий в стенках лотка составит
,
где х - скорость движения воды через отверстия, равная 1 м/с.
= 0,21 м2.
Принимаем диаметр отверстий 0,08 м.
Количество отверстий
,
где fo - площадь отверстия, fo = 0,005 м2.
= 42 отверстия.
Расстояние между отверстиями
,
где UЖ - внутренний периметр желоба, м;
No - количество отверстий в одном желобе.
UЖ = В - 2ВЖ = 2,7 - 2•0,4 = 1,9 м;
= 0,09 м.
Диаметр трубопровода, отводящего воду от смесителя
,
где х - скорость движения воды, равная 0,6 м/с по п. 6.49 [1].
= 0,41 м.
Принимаем отводящую трубу диаметром 400 мм (хф = 0,62 м/с). В соответствии с размерами трубопровода назначаются размеры сборного кармана смесителя -0,5Ч1 м, глубина - 1 м. Вода по отводящим трубопроводам собирается в коллекторе и идет по двум трубопроводам (диаметром 500 мм) в камеру хлопьеобразования.
1.7 Расчет камер хлопьеобразования
1.7.1 Выбор типа и конструкции камер хлопьеобразования
Камеры хлопьеобразования предназначаются для завершения процесса образования и укрупнения хлопьев. Это достигается плавным перемешиванием потока при небольших скоростях движения воды (во избежание разрушения хлопьев).
Камеры хлопьеобразования водоворотного типа устраивают встроенными в вертикальные отстойники. Вихревые камеры хлопьеобразования применяют в схемах с горизонтальными отстойниками, могут быть с вертикальными и наклонными стенками, угол между которыми равен 50…70о. Если вихревая камера встраивается в горизонтальный отстойник, длина камеры принимается равной ширине отстойника. Камеры хлопьеобразования со взвешенным осадком (зашламленного типа) встраивают в горизонтальные отстойники и применяются для вод средней мутности и мутных. Число камер равно числу горизонтальных отстойников.
Принимаем встроенную камеру хлопьеобразования со взвешенным осадком (рис. 1). Число встроенных камер хлопьеобразования принимаем равным числу горизонтальных отстойников (4 штук). Ширина камеры равна ширине отстойника: BК = 6 м.
Подача воды в камеру осуществляется в ее нижнюю часть. Распределение воды в камере осуществляется с помощью дырчатых труб, расстояние между которыми принимается равным 2 м (расстояние от трубы до стенок камеры не более 1 м). Отверстия в трубах диаметром не менее 25 мм, направлены вниз под углом 45°. Общая площадь отверстий составляет 30...40 % площади сечения распределительной трубы. Диаметр труб подбирается по расходу в одной трубе и скорости движения воды, принимаемой равной 0,5...0,6 м/с.
Для обеспечения движения потока в вертикальном направлении в камере устанавливаются струенаправляющие перегородки. Время пребывания воды в камере должно составлять не менее 20 мин.
1.7.2 Высотная компоновка камер хлопьеобразования
Рисунок 2 - Камера хлопьеобразования зашламленного типа:
1 - камера хлопьеобразования зашламленного типа; 2 - горизонтальный отстойник; 3 - струенаправляющая перегородка; 4 - водораспределительные трубы; 5 - трубопровод для подачи воды в камеру; 6 - трубопровод для опорожнения камеры и удаления осадка из отстойника
1.7.3 Расчет камер хлопьеобразования
Площадь одной камеры:
,
где q - расчетный расход станции водоподготовки, м3/ч;
х - скорость восходящего потока, принимаем равной 1,6 мм/с по п. 6.56 [1];
N - число камер хлопьеобразования.
= 87,38 м2.
Длина камеры:
.
= 14,6 м ? 15 м.
Проверим скорость восходящего потока:
,
= 6 • 15 = 90 м2.
,
= 1510 / (90 • 3,6 • 3) = 1,55 мм/с,
что входит в предел 0,8…2,2 мм/с, согласно п. 6.56 [1].
Высота камеры хлопьеобразования равна высоте отстойника с учетом потерь напора в камере (hн = 0,5 м):
,
HК = 4,38 + 0,1 = 4,48 м.
Время пребывания воды в камере:
= 48 мин.
При допустимом расстоянии между распределительными дырчатыми трубами 2 м, согласно [1], число их в одной камере составит 3/2 = 1,5 шт.
Принимаем 2 шт. Расход воды в одной трубе:
1510 / (3•2) = 252 м3/ч.
При скорости движения воды в трубе х = 0,7 м/с диаметр:
,
= 0,357 м.
Принимается диаметр распределительной трубы 400 мм.
Площадь отверстий в одной распределительной трубе:
,
где D - диаметр распределительной трубы, м.
= 0,044 м2.
Диаметр одного отверстия принимаем 25 мм согласно п. 6.57 [1]. Площадь отверстия составит Fo = 0,00049 м2.
Общее число отверстий:
;
= 90 шт.
За стенкой водослива закрепляют подвесную перегородку, которая должна быть погружена под воду на ј высоты отстойника, т.е. на 1 м.
1.8 Расчет горизонтальных отстойников
1.8.1 Определение площади, количества секций и размеров горизонтальных отстойников
Отстаивание воды предназначено для удаления из нее основной массы взвешенных веществ и осуществляется в отстойниках при непрерывном движении воды с небольшой скоростью. Выделяющиеся из воды примеси скапливаются на дне отстойника в виде осадка.
Расчет горизонтальных отстойников следует производить для двух периодов согласно п. 6.63 [1]:
· минимальной мутности при минимальном зимнем расходе;
· максимальной мутности при максимальном расходе воды, соответствующему периоду.
Минимальное содержание взвешенных веществ - 150 мг/л (маломутные воды), производительность водоочистной станции
q = 0,9 • q = 0,9 • 1510 = 1359 м3/ч.
Площадь горизонтальных отстойников в плане:
где Uo - скорость выпадения взвеси, мм/с, принимаем по таблице 18 [1];
боб - коэффициент объемного использования отстойников, равный 1,3.
Определим площадь отстойников в зимнее время.
Производительность равна 1510 м3/ч, гидравлическая крупность Uо = 0,6 мм/с (по таблице 18 [1] Uo = 0,5 мм/с, но так как в данной технологической схеме водоподготовки используется флокулянт, скорость выпадения взвеси следует увеличить на 20%).
= 817,92 м2.
Определим площадь отстойников в летнее время.
Производительность равна 1510 м3/ч, гидравлическая крупность Uо = 0,6 мм/с.
= 908,8 м2.
Из двух значений принимаем большее, т.е. площадь всех горизонтальных отстойников будет равна 908,8 м2.
Длина отстойников:
,
где Hср - средняя высота зоны отстаивания, примем 3,5 м;
хср - расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаем равной 9…12 мм/с для мутных вод (п. 6.68 [1]).
= 58,33 м.
Число отстойников шириной ВГО = 6 м:
= 2,6 ? 3 шт.
Принимаем число отстойников N = 3 шт.
Уточненная длина отстойника:
= 50,5 м.
Принимаем длину отстойников L = 51 м.
Проверка соблюдения скоростного режима:
,
= 9,04 мм/с,
что входит в заданный предел скорости 9…12 мм/с.
Итак, принимается к установке 4 горизонтальных отстойника (три рабочих и один резервный), длиной L = 51 м и шириной В = 6 м.
1.8.2 Определение размеров и объема зоны накопления и уплотнения осадка
Для удаления осадка существуют несколько способов. Принимаем гидравлическое удаление осадка, производимое раз в сутки.
Объем зоны накопления и уплотнения осадка:
,
где Тр - продолжительность работы отстойника между чистками, примем 24 часа (таблица 19 [1]);
СВ - концентрация взвешенных веществ в воде, СВ = 700 мг/л;
Мосв - мутность воды после отстойника, 8 г/м3;
д - средняя по всей высоте осадочной части концентрация твердой фазы осадка, в зависимости от мутности и продолжительности интервалов между сбросами, по табл. 19 [1] д = 60000 г/м3.
Nр - число рабочих отстойников, Nр = 3 шт.
= 139,32 м3.
Высота зоны накопления и уплотнения осадка:
,
где F - площадь одного отстойника, м2.
= 0,46 м.
1.8.3 Высотная компоновка горизонтальных отстойников
1 - трубопровод для полного опорожнения отстойника; 2 - трубопровод для подачи отстойной воды на фильтр; 3 - горизонтальный отстойник; 4 - желоб для рассредоточенного сбора воды; 5 - смотровой павильон; 6 - трубопровод для отведения осадка
Рисунок 3 - Горизонтальный отстойник.
Полная высота горизонтального отстойника:
,
где Hср - средняя высота зоны осаждения, 3,5 м согласно п. 6.68 [1];
Hос - высота зоны накопления и уплотнения осадка, м.
НГО = 3,5 + 0,48 + 0,4 = 4,38 м.
1.8.4 Система подачи и распределения исходной воды
Подача воды в горизонтальный отстойник из камеры хлопьеобразования зашламленного типа осуществляется через затопленный водослив. Расчет водослива см. п.1.7.3.
1.8.5 Система сбора и отвода воды
Для рассредоточенного сбора осветленной воды согласно п. 6.75 [1] предусматриваются дырчатые подвесные желоба (по два в каждом отстойнике), длина которых составляет 2/3 длины отстойника:
;
• 51 = 34 м.
Расход воды в одном желобе:
,
где N - число горизонтальных отстойников;
nж - число желобов в отстойнике.
= 188,75 м3/ч.
Площадь живого сечения желоба:
,
где х - скорость движения воды в конце желоба, 0,6 м/с согласно п.6.75 [1].
= 0,09 м2.
Принимаем размеры поперечного сечения желоба 0,3Ч0,3 м, а с учетом конструктивного превышения стенок желобов над уровнем воды окончательно примем - 0,6Ч0,3 м.
Согласно п. 6.75 [1] предусматриваются затопленные отверстия диаметром dОЖ = 30 мм, располагаемые на 5…8 см выше дна желоба.
Общая площадь отверстий:
,
где хо - скорость движения осветленной воды в отверстиях, по п. 6.75 [1] - 1 м/с.
= 0,05 м2.
Количество отверстий:
,
где Fо - площадь одного отверстия, Fо = 0,00071 м2.
= 70,4 ? 71 отверстие.
Шаг отверстий:
;
= 0,48 м.
Из желобов вода свободным изливом поступает в сборный карман отстойников, а оттуда - на скорые фильтры.
1.8.6 Система сбора и отвода осадка
Удаление осадка предусмотрено гидравлическим способом без отключения отстойника, с помощью дырчатых труб. В каждом отстойнике устанавливаются две дырчатые трубы на расстоянии 3 м друг от друга (согласно п. 6.71 [1]), которые должны обеспечить удаление осадка за время t = 20…30 мин (0,33…0,5 ч).
Расход воды, сбрасываемый из отстойника при удалении осадка:
,
где Wос - объем зоны накопления и уплотнения осадка, м3;
б - коэффициент разбавления, при гидравлическом удалении осадка равный 1,5 (п. 6.74 [1])
t - продолжительность удаления осадка, ч;
n - число труб.
= 208,98 м3/ч.
Площадь поперечного сечения трубы:
,
где х - скорость движения осадка в конце трубы, 1,2 м/с по п. 6.71 [1].
= 0,048 м2.
Диаметр трубы:
,
= 0,25 м.
Принимаем d = 250 мм, при этом площадь поперечного сечения составит Fтр = 0,049 м2, а фактическая скорость в конце трубы х = 1,18 м/с, что больше 1 м/с.
Площадь отверстий:
= 0,034 м2.
Принимаем отверстия для приема осадка диаметром do = 25 мм, площадь одного отверстия f1' = 0,00049 м2.
Количество отверстий:
;
= 69,4 ? 70 шт.
Шаг отверстий:
;
= 0,73 м.
В начале трубы предусматривается отверстие диаметром 15 мм для выпуска воздуха.
1.9 Расчет скорых фильтров
1.9.1 Определение площади, количества и размеров скорых фильтров
В качестве основных фильтрующих материалов применяем кварцевый песок (диаметр зерен 0,5…1,2 мм, эквивалентный диаметр 0,7…0,8 мм, коэффициент неоднородности загрузки 1,8…2, высота слоя 0,7…0,8 м) .
Фильтры рассчитываются на 2 режима работы: нормальный и форсированный.
Общая площадь фильтров:
,
где Q - полезная производительность станции водоподготовки, м3/сут;
Тст - продолжительность работы станции в течение суток, ч;
хн - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, согласно табл. 21 [1] равная 7…10 м/ч, примем 9 м/ч;
nпр - число промывок, 2 по п. 6.97 [1].
qпр - удельный расход воды на одну промывку фильтра, м3/м2:
,
где щ - интенсивность промывки фильтра, 15 л/с по таблице 23 [1];
tпр - время промывки, tпр = 6 мин = 0,1 ч по таблице 23 [1];
фпр - время простоя фильтра в связи с промывкой, 0,33 ч по п. 6.98 [1].
= 3,6 • 12 • 0,1 = 5,4 м3/м2.
= 168,6 м2.
Количество фильтров:
;
= 6,5 ? 7 шт.
Принимаем 7 ячеек с размерами одной 6Ч9 м, фактической площадью одной ячейки Fф = 25 м2 (типовые ячейки по [4]) и общей площадью 175 м2.
Согласно п. 6.99 [1] количество фильтров должно быть не менее 4 шт., при этом должно обеспечиваться соотношение:
;
где хф - скорость фильтрования при форсированном режиме, согласно таблице 21 [1] должна находиться в пределах 8,5…12 м/ч;
N1 - количество фильтров, находящихся в ремонте, согласно п. 6.95 [1] N1 = 1.
= 10,5 м/ч,
что входит в заданный предел скорости 8,5…12 м/ч.
1.9.2 Расчет дренажно-распределительной системы скорых фильтров
В качестве дренажно-распределительной системы принята система распределения большого сопротивления, состоящая из центрального коллектора и боковых ответвлений в обе стороны. Коллектор проходит по центру фильтра.
Дренажная система фильтра рассчитывается по промывному расходу:
;
25 • 14 = 350 л/с = 0,35 м3/с.
Диаметр коллектора промывной системы определяется по скорости входа промывной воды, которая по п. 6.106 [1] принимается 1,1 м/с:
;
= 0,64 м.
Принимаем коллектор диаметром 700 мм.
Число ответвлений:
;
где L - длина фильтра, м;
е - расстояние между осями ответвлений, 0,35 м согласно п. 6.105.
= 26 шт.
Расход воды в ответвлении:
;
= 0,013 м3/с.
Согласно п. 6.106 [1] скорость движения воды в ответвлениях принимаем 1,9 м/с. Диаметр ответвления:
;
= 0,093 м.
Диаметр ответвления при этом составит 100 мм.
На ответвлениях трубчатого дренажа следует предусматривать отверстия, расположенные в два ряда в шахматном порядке под углом 45о к низу от вертикали. Согласно п. 6.105 [1] площадь отверстий должна составлять 0,25%...0,5% от рабочей площади фильтра при их диаметре 12 мм.
Общая площадь отверстий:
;
25 • 0,0035 = 0,088 м2.
Площадь одного отверстия при его диаметре 0,012 м составит 0,00011 м2.
Количество отверстий:
= 800 шт.
На одно ответвление приходится 31 отверстий.
Длина одного ответвления:
;
= 6 - 0,64 = 5,36 м
Расстояние между отверстиями:
= 0,17 м.
Согласно п. 6.105 [1] это расстояние должно находиться в пределе 150…200 мм.
1.9.3 Расчет системы сбора и отвода промывной воды
Для сбора и отвода промывной воды предусматривается устройство желобов. Принимаем желоб с полукруглым сечением, с отношением высоты прямоугольной части к половине его ширины, равным 1. Определим необходимое количество желобов исходя из требований п. 6.111 [1], что расстояние между осями соседних желобов должно быть не более 2,2 м:
;
? 3 шт.
Расход промывной воды в желобе:
;
= 0,12 м3/с.
Ширина желоба:
,
где qж - расход промывной воды по желобу, м3/с;
а - отношение высоты прямоугольной части к половине его ширины;
k - коэффициент, k = 2;
0,49 м.
Расстояние от верхней кромки желоба до поверхности фильтрующей загрузки:
;
где Нз - высота фильтрующего слоя, Нз = 0,8 м;
аз - относительное расширение фильтрующей загрузки в %, принимаемое по таблице 23 [1].
+ 0,3 = 0,66 м.
Верх желоба принимается горизонтальным, дно - с уклоном в сторону бокового канала.
Поскольку в канал поступает промывная вода из всех желобов, т.е. из всего фильтра, расход в канале равен промывному расходу. Расстояние от дна желоба до дна канала во избежание подпора должно быть не менее:
;
где Вкан - ширина канала, примем 1 м по п. 6.112 [1].
+ 0,2 = 0,6 м.
1.9.4 Высотная компоновка фильтров
1 - карман; 2 - промывные желоба; 3 - подающий трубопровод; 4 - трубопровод для сброса промывной воды в канал; 5 - трубопровод фильтрата; 6 - трубопровод промывной воды; 7 - канал для сброса промывной воды; 8 - коллектор дренажа; 9 - ветви трубчатого дренажа; 10 - гравийная засыпка; 11 - фильтрующий слой; 12 - трубопровод для сброса первого фильтрата
Рисунок 4 - Скорый однопоточный фильтр
Дренажную систему располагают у дна фильтра (рис.4) в толще поддерживающих слоев. Граница нижнего самого крупнозернистого слоя с размерами фракций 20…40 мм находится на уровне верха трубы ответвлений (d = 150 мм) на 100 мм выше отверстий дренажной системы. С учетом расстояния от низа трубы до дна фильтра, равного 75 мм, толщина этого слоя принимается 200 мм.
Остальные три слоя с размерами фракций (снизу вверх) 10…20 мм, 5…10 и 2…5 мм принимаются по 100 мм каждый. Общая высота поддерживающих слоев: 200 + 100 + 100 + 100 = 500 мм.
Слой воды над загрузкой в скорых фильтрах должен быть не менее 2 м, конструктивное превышение стен фильтра над слоем воды - не менее 0,5 м. Следовательно, общая высота фильтра:
1.9.5 Определение потерь при промывке фильтров
1. Потери напора в распределительной системе:
,
где хк - скорость движения воды в начале коллектора, 1 м/с;
хВО - средняя скорость на входе в ответвление, п. 6.106 [1] 1,6…2 м/с;
о - коэффициент гидравлического сопротивления:
,
где kП - коэффициент перфорации:
где Fo - суммарная площадь всех отверстий, м2;
Fк - площадь поперечного сечения коллектора, м2.
= 0,23.
+ 1 = 42,59.
= 2,33 м.
Полученная величина принимается к дальнейшим расчетам, так как она меньше 7 м (п. 6.105 [1]).
2. Потери напора в фильтрующем слое:
,
где щ - интенсивность промывки фильтра, л/(с•м2);
hф - высота фильтрующего слоя, м;
а и b - коэффициенты, принимаем равными 0,76 и 0,017 соответственно.
= (0,76 + 0,017 • 14) • 0,8 = 0,8 м.
3. Потери напора в гравийных поддерживающих слоях:
,
где НП - высота поддерживающего слоя, НП = 0,5 м;
= 0,022 • 0,5 • 14 = 0,15 м.
4. Потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к общему коллектору распределительной системы:
,
где d - диаметр трубопровода, м;
k, n, p - коэффициенты, согласно приложению 10 [1] для новых стальных труб равные 0,00179, 1,9 и 5,1 соответственно;
l - длина трубопровода, 100 м.
• 100 = 0,15 м.
5. Потери напора на местных сопротивлениях в фасонных частях и арматуре подводящего трубопровода:
,
где х - скорость в трубопроводе, 1,5 м/с;
?о - коэффициенты местных сопротивлений, равные для колена - 0,984, для задвижек - 0,26, для тройников - 0,92.
= 0,5 м.
Полные потери напора при промывке фильтра:
,
= 2,33 + 0,8 + 0,15 + 0,15 + 0,5 = 3,93 м.
1.9.6 Выбор технологической схемы и расчет системы промывки скорых фильтров
Для промывки скорых фильтров принимаем 2 насоса. Воду для промывки фильтров забираем из резервуаров чистой воды. Насосы для промывки фильтров располагаем в здании насосной станции II подъема. Насос для промывки подбираем по промывочному расходу (0,5 м3/с) и напору:
,
где HZ - геометрическая разность отметок воды в скором фильтре и РЧВ, м;
hН - потери напора при промывке, м;
hНС - потери напора в коммуникациях насосной станции, 2,0 м;
hвс - потери напора во всасывающей линии:
,
где d - диаметр трубопровода, равный 0,7 м;
l - длина трубопровода, равная 10 м;
х - скорость в трубопроводе, 1,15 м/с;
?о - коэффициенты местного сопротивления для входа в трубу - 0,24, для задвижки - 0,26.
= 0,5 м.
На основании полученных данных из [5] принимаем насосы марки
Д 1600-90, n = 980 c-1, с напором 18 м при подаче 600 м3/ч, в количестве 1 рабочих и 1 резервный (диаметр рабочего колеса - 460 мм, двигатель мощностью 160 кВт, КПД - 50 %).
Н = 4 + 3,93 + 0,5 + 2 = 10,43 м.
1.10 Обеззараживание воды
Осветленная в фильтрах вода поступает в резервуары чистой воды, по пути она подвергается вторичному обеззараживанию хлором. Кроме того, в схеме очистки воды используется предварительное ее хлорирование для улучшения процессов коагуляции взвеси. Доза хлора для прехлорирования принимается по п. 6.18 [1] и равна 3 мг/л; при вторичном хлорировании по п. 6.146 [1] - 2 мг/л.
Расход хлора при первичном хлорировании:
,
Расход хлора при вторичном хлорировании:
где Q - полная производительность водоочистной станции, м3/сут.
= 4,53 кг/ч.
= 3,02 кг/ч.
Полный расход хлора:
;
= 4,53 + 3,02 = 7,55 кг/ч.
Принимаем хлораторную производительностью 10 кг/ч с размерами в плане 27Ч12 м (хлоратор ЛОНИИ-100), совмещенную с расходным складом .
Для хлораторной с такой производительностью предусматривается доставка хлора в контейнерах. Требуемое число контейнеров определяется по формуле:
,
где Sкон - съем хлора с одного контейнера, 3 кг/ч•м2;
Fкон - площадь поверхности контейнера, 5,07 м2 при диаметре 800 мм и высоте 2020 мм.
= 0,5 ? 1 шт.
Число контейнеров, подлежащих хранению на расходном складе хлора:
,
где Т - принятый срок хранения, согласно п. 6.202 [1] - 30 дней;
Vкон - объем контейнера, 800 м3.
= 6,8 ? 7 шт.
1.11 Расчет резервуаров чистой воды
По заданию, емкость резервуаров чистой воды составляет 7% от Qсут:
;
= 2536,8 м3.
Принимаем из таблицы 7.3 [4] 5 резервуаров емкостью 576 мі с размерами: В = 12 м, L = 12 м, H = 4 м.
1.12 Расчет основных технологических трубопроводов водоочистного комплекса
Расчет заключается в определении диаметров основных технологических трубопроводов.
Диаметр определяется по формуле:
где q - расход воды в трубопроводе, мі/с;
х - скорость движения воды в трубопроводе, м/с.
Проверка скорости при уточненном диаметре осуществляется по формуле:
.
Таблица 3
Расчет основных технологических трубопроводов
Наименованиетрубопровода |
Коли-чествотрубо-проводов |
Расход втрубо-проводе,мі/с |
Рекомен-дуемыескорости,м/с |
Расчет-ныйдиаметр,мм |
Приня-тыйдиаметр,мм |
Факти-ческаяскорость,м/с |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
Напорный трубопровод от НС-I до смесителей |
2 |
0,21 |
1…1,5 |
454 |
500 |
1,03 |
|
|
Обводной трубопровод в обход смесителей |
1 |
0,42 |
1…1,5 |
642 |
700 |
1,04 |
|
|
Трубопровод от смесителей до камер хлопьеобразования |
2 |
0,21 |
0,6…1 |
578 |
600 |
0,86 |
|
|
Обводной трубопровод в обход горизонтальных отстойников |
1 |
0,42 |
0,8…1 |
771 |
800 |
0,91 |
|
|
Трубопровод от горизонтальных отстойников до скорых фильтров |
2 |
0,21 |
0,8…1,2 |
517 |
600 |
0,86 |
|
|
Трубопровод от скорых фильтров до резервуаров чистой воды |
2 |
0,21 |
1…1,5 |
454 |
500 |
1,03 |
1.13 Расчет сооружений повторного использования промывной воды
1.13.1 Выбор технологической схемы повторного использования промывной воды
Согласно п. 6.4 [1] в целях сокращения расхода воды на собственные нужды очистной станции следует принять повторное использование воды после промывки скорых фильтров. При двухступенчатой очистке и при наличии горизонтальных отстойниках применяем следующую схему использования промывной воды: вода после фильтров поступает в песколовки, а затем в резервуары промывных вод. Вода из резервуаров с помощью насосов подается в трубопроводы перед смесителями. Осадок из отстойников и резервуаров промывных вод поступает самотеком в накопитель.
1.13.2 Расчет и компоновка сооружений обработки повторного использования промывной воды
1. Расчет песколовок.
Песколовку подбираем по расходу промывной воды qпром = 350 л/с.
Принимаем песколовку с круговым движением воды из таблицы 4.15 [6] ТП 902-2-27 с пропускной способностью 278…394 л/с, диаметром 6 м в количестве 2 шт.
2. Расчет резервуаров промывных вод.
Объем резервуара принимаем равным объему воды на одну промывку:
,
где qпром - промывочный расход, м3/с;
tпром - время промывки, 0,1 ч = 360 с.
= 0,35 • 360 = 126 м3.
Принимаем согласно прил. 9 п. 2 [1] два резервуара, один из которых резервный, емкостью 150 м3 с размерами в плане 5Ч10 м и высотой 3,0 м.
Для откачки воды из резервуаров промывных вод в голову сооружения принимаем один рабочий и один резервный насос марки К 290/18 с подачей 290 м3/час и напором 18 м.
1.13.3 Выбор, расчет и компоновка сооружений обработки осадка
Накопители предусматриваются для обезвоживания и складирования осадка с удалением осветленной воды и воды, выделившейся при его уплотнении. Расчетный период подачи осадка согласно прил. 9 п. 7 [1] в накопитель составляет 5 лет.
Объем накопителя:
,
где q - расчетный расход воды по станции, м3/ч;
СВ - среднегодовая концентрация взвешенных веществ в исходной воде, мг/л;
РОС1, … , РОС5 - соответственно средние значения влажности по годам, %, принимается по прил. 9 рис. 1 [1].
Р1, … , Р5 - соответственно плотность осадка по годам, т/м3, принимается по прил. 9 рис. 1 [1].
= 4699735 м3.
Принимаем высоту накопителя 5 м, тогда площадь накопителя составит:
;
= 939947 м2.
Принимаем 5 накопителей 1000Ч200 м, работающих попеременно по годам.
1.14 Насосная станция второго подъема
Принимаем насосную станцию второго подъема с равномерным графиком работы насосов. Принимаем для подачи потребителю очищенной воды из резервуаров чистой воды 3 рабочих насоса и 1 резервных с подачей:
;
= 774,4 м3/ч.
Принимаем насосы марки Д 1250-125а.
Из таблицы 40.32 [3] принимаем типовую насосную станцию с размерами в плане 12Ч36 м, глубиной подземной части 4,8 м, площадью машинного зала 280 м2.
1.15 Подсобные и вспомогательные сооружения очистного комплекса
Состав и площади подсобных и вспомогательных сооружений и помещений водопроводных очистных сооружений принимаем из таблицы 31 [1].
Таблица 4
Подсобные и вспомогательные сооружения и помещения
|
Помещения |
Площадь, м2 |
|
|
1. Химическая лаборатория |
40 |
|
|
2. Весовая |
6 |
|
|
3. Бактериологическая лаборатория автоклавная |
20 |
|
|
4. Средоварочная и моечная |
10 |
|
|
5. Комната для гидробиологических исследований |
10 |
|
|
6. Помещение для хранения посуды и реактивов |
10 |
|
|
7. Кабинет заведующего лабораторией |
8 |
|
|
8. Комната для дежурного персонала |
20 |
|
|
9. Контрольная лаборатория |
10 |
|
|
10. Кабинет начальника станции |
15 |
|
|
11. Мастерская для текущего ремонта мелкого оборудования и приборов |
20 |
|
|
12. Гардеробная, душ и сантехнический узел |
20 |
|
|
13. Местный пункт управления |
20 |
1.16 Зоны санитарной охраны
Зоны санитарной охраны должны предусматриваться на всех проектируемых и реконструированных водопроводах хозяйственно-питьевого назначения в целях обеспечения их санитарно-эпидемиологической надежности.
Граница первого пояса зоны санитарной охраны совпадает с ограждением площадки очистных сооружений и предусма...
Подобные документы
Очистные сооружения в технологических процессах природоохранной защиты. Биологические очистные сооружения, полигон закачки жидких отходов. Захоронение твёрдых технологических отходов на промышленном отвале. Структура санитарной лаборатории компании.
отчет по практике [345,1 K], добавлен 19.09.2014Исследование особенностей вертикальных, горизонтальных и радиальных типов отстойников. Изучение способов выделения из сточных вод грубодисперсных примесей. Определение скорости осаждения шарообразной частицы, расчет затрат электроэнергии на подачу воды.
курсовая работа [478,2 K], добавлен 14.06.2012Проектирование сооружения для механической очистки сточных вод. Расчет отстойников. Биологическая отчистка в искусственных и естественных условиях. Расчет биологических фильтров, параметров вторичных отстойников. Метод использования очищенных стоков.
курсовая работа [851,0 K], добавлен 14.03.2011Сравнительный анализ степени токсичности и патогенеза металлов. Определение некоторых показателей качества питьевой воды в различных районах г. Южно-Сахалинска и их сравнительный анализ. Подготовка проб питьевой воды. Расчет индекса загрязнения вод.
дипломная работа [112,5 K], добавлен 10.07.2010Применение механической очистки бытовых и производственных сточных вод для удаления взвешенных веществ: решеток, песколовок и отстойников. Сооружения биологической очистки и расчет аэротенков, биофильтров, полей фильтрации и вторичных отстойников.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.04.2012Пробоотбор питьевой воды в различных районах г. Павлодара. Химический анализ качества питьевой воды по шести показателям. Проведение сравнительного анализа показателей качества питьевой воды с данными Горводоканала, рекомендации по качеству водоснабжения.
научная работа [30,6 K], добавлен 09.03.2011Определение расчетных параметров очистной станции. Выбор и обоснование метода очистки сточных вод. Расчет канализационных очистных сооружений. Техника и технология строительно-монтажных работ, анализ энергозатрат и издержек за срок службы насосов.
дипломная работа [671,5 K], добавлен 30.09.2011Расчет необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам, биологического потребления кислорода и активного кислорода. Выбор технологической схемы очистки. Определение количества песка, задерживаемого в песколовке. Расчет системы аэрации.
курсовая работа [990,9 K], добавлен 24.06.2014Основные положения компоновки водоочистной станции. Проектирование генерального плана очистных сооружений. Выбор методов обработки воды и состава основных технологических сооружений. Дозирование реагентов в обрабатываемую воду. Зоны санитарной охраны.
курсовая работа [93,6 K], добавлен 23.09.2013Анализ качества шахтных вод шахты Бутовская и сравнение показателей с требованиями к очищенным шахтным водам для сброса в реку. Схема осветления шахтных вод. Технологические расчеты очистных сооружений. Использование воды для подпитки обратного цикла.
курсовая работа [32,9 K], добавлен 21.10.2013Применение алюмосодержащих и железосодержащих коагулянтов на станциях водоподготовки. Методы обеззараживания воды при помощи тяжелых металлов, диоксида хлора. Предлагаемые мероприятия по повышению эффективности водоочистных сооружений г. Нижний Тагил.
дипломная работа [645,4 K], добавлен 11.02.2017Определение расходов сточных вод от жилой застройки. Характеристика загрязнений производственных сточных вод и места их сброса. Выбор технологической схемы очистки и обработки осадка. Расчет сооружений механической очистки. Аэрируемая песколовка.
курсовая работа [236,6 K], добавлен 24.02.2014Объект водоснабжения. Расчетное водопотребление. Выбор источника водоснабжения, системы и схемы водоснабжения. Водозаборные сооружения. Очистные сооружения. Водопроводная сеть и водоводы. Мероприятия по охране труда.
дипломная работа [497,7 K], добавлен 15.06.2007Общая характеристика условий водопроводной сети. Источники водоснабжения. Технология очистки воды в системе водоснабжения. Подача и распределение питьевой воды. Контроль качества питьевой воды. Водозаборные сооружения. Групповой водозабор подземных вод.
отчет по практике [25,3 K], добавлен 09.11.2008Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с применением камер хлопьеобразования, отстойников и фильтров. Определение размеров зон санитарной охраны источника водоснабжения. Расчет расстояния, на котором сказывается воздействие выбросов.
курсовая работа [175,0 K], добавлен 26.02.2013Круговорот воды в природе, поверхностные и грунтовые воды. Проблемы водоснабжения, загрязнение водных ресурсов. Методические разработки: "Водные ресурсы планеты", "Исследование качества воды", "Определение качества воды методами химического анализа".
дипломная работа [105,2 K], добавлен 06.10.2009Роль питьевой воды для здоровья населения. Соответствие органолептических, химических, микробиологических и радиологических показателей воды требованиям государственных стандартов Украины и санитарного законодательства. Контроль качества питьевой воды.
доклад [19,7 K], добавлен 10.05.2009Анализ показателей качества питьевой воды и ее физико-химическая характеристика. Изучение гигиенических требований к качеству питьевой воды и основные источники ее загрязнения. Значение воды в жизни человека, влияние водных ресурсов на его здоровье.
курсовая работа [52,6 K], добавлен 17.02.2010Основание существования биосферы и человека на использовании воды. Химические, биологические и физические загрязнители воды. Факторы, обуславливающие процессы загрязнения поверхностных вод. Характеристика показателей качества воды, методы ее очистки.
курсовая работа [57,9 K], добавлен 12.12.2012Расчет изменения расходов и показателей качества сточных вод, почасовых расходов. Изменение показателей качества сточных вод. Предварительная разработка схемы водоотведения и технологических схем комплексов локальных очистных сооружений по объектам.
курсовая работа [281,0 K], добавлен 13.02.2013
