Расчет технологических процессов водоснабжения населения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Водоснабжение - это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для получения воды из природных источников, улучшения ее качества и передачи к местам потребления.

Водоснабжение является одной из важнейших отраслей техники, направленной на повышения уровня жизни людей, благоустройство населенных мест и развитие промышленности. Снабжение населения чистой, доброкачественной водой в достаточном количестве имеет важное санитарно-гигиеническое значение, предохраняют людей от всевозможных эпидемических заболеваний, распространяемых через воду.

Рост числа промышленных предприятий и развитие городов и поселков приводят к увеличению объемов водопотребления и количества сбрасываемых сточных вод. Это вызывает интенсивное строительство инженерных сооружений подачи воды и отведения сточных вод. Создание более совершенных систем водоснабжения и канализации направлено на рациональное использование водных ресурсов, индустриализацию и снижение стоимости строительства.

Для нужд современных городов и промышленных предприятий требуется огромное количество воды, строго отвечающей по своим качествам требованиям потребителей. Выполнение перечисленных задач требует тщательного выбора источников водоснабжения, создания и широкое применение наиболее производительных и экономичных технологических схем систем водного хозяйства, которые должны обеспечивать бесперебойность их работы и надлежащее качество очищенных вод, организации охраны их от загрязнений и очистки воды на водопроводных сооружениях. Важной водохозяйственной проблемой является плановое проведение широких комплексных мероприятий по защите от загрязнения почвы, воздуха и воды, оздоровления рек и речных бассейнов.

Изучение водоснабжения необходимо для решения многих задач рационального проектирования и застройки городов и жилых районов, повышению благоустройства и комфортабельности зданий. Высокий уровень развития техники открывает широкие возможности для эффективного использования воды в архитектурном оформлении площадей и парков.

В данной курсовой работе на основе микрорайона города будут рассмотрены и представлены расчеты по всем технологическим процессам водоснабжения населения.



1. Расчетная часть

Исходные данные

Микрорайон города с этажностью застройки 5 этажей имеет численность населения 80 тыс. человек (N). Здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией с централизованным горячим водоснабжением.

Водоисточник - река. Свойства природной воды: мутность - 250 мг/л (М), цветность - 80є (Ц).

Геодезические отметки: насосов II подъема - 30 м (z_n), водонапорной башни - 52 м (z_б), диктующей точки - 38 м (z_а).

1.1 Нормы и режимы водопотребления

Расчетные расходы воды определяют с учетом числа жителей населенного места и норм водопотребления.

Нормой хозяйственно-питьевого потребления в населенных местах называют количество воды в литрах, потребляемой в сутки одним жителем на хозяйственно-питьевые нужды. Норма водопотребления зависит от степени благоустройства зданий и климатических условий.

водопотребление пьезометрический резервуар бак

Таблица 1. Нормы водопотребления

Степень благоустройства зданий	Норма на одного жителя среднесуточная (за год), л/сут
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией: - без ванн - с ваннами и местными водонагревателями - с централизованным горячим водоснабжением	125-160 160-230 230-350

Меньшие значения относятся к районам с холодным климатом, а большие к районам с теплым климатом.

В течение года и в течение суток вода для хозяйственно-питьевых целей расходуется неравномерно (летом расходуется больше, чем зимой; в дневные часы - больше, чем в ночные).

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте:

Q_{сут m} = q_ж N_ж /1000, м³ /сут; (1)

Q_{сут m} =230* 80000/1000 = 18400 м³ /сут,

где q_ж - удельное водопотребление (табл. 1);

N_ж - расчетное число жителей.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м³ /сут,

Q_{сут max} = К_{сут max} * Q_{сут m;} (2)

Q_{сут min} = К_{сут min} * Q_{сут m}

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления К_сут следует принимать равным:

К_{сут max} = 1,1-1,3

К_{сут min} = 0,7-0,9

Большие значения К_{сут max} принимают для городов с малым населением, меньшие - для городов с большим населением. Для К_{сут min} - наоборот.

Q_{сут max} = 1,3 * 18400 = 23920 м³ /сут

Q_{сут min} = 0,7 * 18400 = 12880 м³ /сут

Расчетные часовые расходы воды, м³ /ч,

q_{ч max} = К_{ч max} * Q_{сут max}/24; (3)

q_{ч min} = К_{ч min} * Q_{сут min}/24,



Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений:

К_{ч max} = б _max * в _max;

К_{ч min} = б _min * в _min,

где б - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий:

б _max = 1,2-1,4; б _min = 0,4-0,6 (меньшие значения для б _max и большие для б _min принимают для более высокой степени благоустройства зданий);

в - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте (принимают по табл. 2).

Таблица 2. Значение коэффициента

Коэффициент	Число жителей, тыс. чел
	2,5	4	6	10	20	50	100	300
в max	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,15	1,1	1,05
в min	0,1	0,25	0,25	0,4	0,5	0,6	0,7	0,85

К_{ч max} = 1,2* 1,1= 1,32;

К_{ч min} = 0,6 * 0,7= 0,42;

q_{ч max} = 1,32 * 23920/24 = 1315,6 м³ /ч

q_{ч min} = 0,42 * 12880 /24 = 5409,6 м³ /ч

Расходы воды на пожаротушение.

Расходование воды для тушения пожаров производится эпизодически - во время пожаров. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных пожаров в населенном пункте принимают по таблице 3.



Таблица 3. Расходы воды на наружное пожаротушение

Число жителей в населенном пункте	Расчетное кол-во одновременных пожаров (nп)	Расход воды на наружное пожаротушение на один пожар, л/с
		Застройка зданиями высотой до двух этажей (qп)	Застройка зданиями высотой три этажа и выше (qп)
До 1	1	5	10
Свыше 1 до 5	1	10	10
Свыше 5 до 10	1	10	15
Свыше 10 до 25	2	10	15
Свыше 25 до 50	2	20	25
Свыше 50 до 100	2	25	35

Одновременно рассчитывают расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета две струи по 2,5 л/с на один расчетный пожар.

Расчетную продолжительность тушения пожара принимают равной 3 часам.

Тогда запас воды на пожаротушение:

W_n = n_п(q_п + 2,5 * 2) *3* 3600/ 1000, м³ (5)

где n_п = 2; q_п= 35 л/с.

W_n = 2 (35 + 2,5 * 2) *3* 3600/ 1000 = 864 м³

Часовой расход на пожаротушение

Q_п.ч = W_n/3 = 864/3 = 288 м³ /ч.

По рассчитанному коэффициенту часовой неравномерности К_{ч max} = 1,32 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.

По данным таблицы (К_{ч max} = 1,32) строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами I и II подъема.

Рис. №1. Ступенчатый график водопотребления и суточные графики подачи воды насосными станциями I и II подъема

1.2 Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

Вместимость бака водонапорной башни может быть определена с помощью совмещенных графиков водопотребления и работы насосной станции II подъема. Результаты вычислений помещены в таблицу 4, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни.

Регулирующая емкость бака водонапорной башни - разность между максимальным и минимальным остатками воды в баке. Из таблицы 4 следует: (2,7 - 0,4) = 2,3% суточного потребления:

W_р = Q_{сут max} * 2,3/100 = 23920 *2,3/100 = 550,16 м³



Таблица 4. Расчет регулирующей емкости бака водонапорной башни, % суточного расхода

Часовые промежутки	Расходы воды городом	Подача воды насосами	Поступление в бак	Расход воды из бака	Остаток в баке
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20	3,2 3,1 3,2 3,2 3,2 3,4 3,8 4,6 5,4 5 4,8 4,6 4,5 4,4 4,6 4,6 4,4 4,3 4,4 4,5	3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5	0,3 0, 0,3 0,3 0,3 0,1 - - - - - - - 0,1 - - 0,1 0,2 0,1 -	- - - - - - 0,3 0,1 0,9 0,5 0,3 0,1 - - 0,1 0,1 - - - -	1,3 1,7 2 2,3 2,6 2,7 2,4 2,3 1,4 0,9 0,6 0,5 0,6 0,6 0,5 0,4 0,5 0,7 0,8
Часовые промежутки	Расходы воды городом	Подача воды насосами	Поступление в бак	Расход воды из бака	Остаток в баке
20-21 21-22 22-23 23-24	4,5 4,8 3,8 3,7	4,5 4,5 4,5 3,5	- - 0,7 -	- 0.3 - 0,2	0,8 0,5 1,2 1

Емкость баков водонапорных башен определяют из условия неблагоприятной работы всей системы, то есть исходя из предложения, что пожары происходят в часы наибольшего водопотребления и что в это время расходование воды для собственных целей очистной станции (промывка фильтров) не прекращается.

Емкость баков водонапорных башен определяется как сумма регулирующей емкости и объема воды, необходимой для тушения в течение

10 минут одного внутреннего и одного наружного пожара:

W_б =W_р+(q_п + 2 * 2,5)* 10*60/1000 м³ (6)

W_б =550,16+(35 + 2 *2,5)* 10*60/1000 = 574,16 м³

Принимаем две водонапорные башни.

Емкость одного регулирующего бака составляет:

W_б = 287,1 м³

Геометрические размеры бака определяют из рекомендуемого соотношения высоты и диаметра бака: Н₀ = 0,7 Д_б.

Тогда W_б⁰ = (рД_б²/4) * Н₀

W_б⁰ = 0,55 Д_б³

Д_б = ³v W_б⁰/0,55 = ³v 287,1/0,55 = 8,1 м.

Диаметр бака одной башни Д_б = 8,1 м.

Высота бака Н₀ = 5,7 м.

Емкость резервуаров чистой воды на станции очистки

W_рез= W_р+ W_п+ W_ф + 3q_чmax -3*4,17/100 Q_{сут max,} (7)

где W_ф - объем воды, необходимый для собственных нужд очистной станции (на промывку фильтров) в течение 3 часов:

W_ф = 3 (0,05-0,08) Q_{сут max} /24



W_ф = 3 (0,05-0,08)* 23920/24=89, 7

W_рез= 550,16+ 864+ 89, 7 + 3*1315,6 - 3*4,17/100*23920 = 5450, 7? 5500м³

Емкость резервуаров чистой воды определяется соотношением режимов работы насосных станций I и II подъема. Накопление чистой воды в резервуарах происходит в период с 19⁰⁰ до 6⁰⁰. За эти 11 часов насосы I подъема подадут объем воды, равный 0,0417 * 23920*11 = 10972,1 м³; насосы II подъема подадут из резервуаров в сеть объем воды, равный 0,035* 23920* 11 = 9209,2 м³. Необходимый объем резервуаров чистой воды:

W_рез = 10972, 1 - 9209, 2 = 1762, 9? 1800 м³.

Выбираем больший объем - 1800 м³.

1.3 Построение пьезометрической линии

Подбор насосов II подъема

Минимальный свободный напор в сети водопровода при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м;

Н_СВ = 10 + 4 (Э - 1), (8)

где Э - этажность застройки. Н_св = 10 + 4 (5 - 1) = 26 м.

Диктующей точкой является точка а (Рис. 2).



Рис. №2 Пьезометрическая линия

Пьезометрическая линия характеризует падение напора в сети в часы максимального водопотребления, когда из-за движения воды по водоводу появляются потери напора по длине.

Высоту водонапорной башни (высота расположения дна бака башни) определяют из соотношения высот:

Н_б + Z_б = Z_а + Н_св + h_ба, (9)

Откуда Н_б = Н_св + h_ба - (Z_б - Z_а), (10)

где h_ба - потери напора на участке от башни до диктующей точки а; h_ба = i * 1_ба; i = (5 - 8) м вод. ст. на 1 км.

Н_б = 26 +8 * 0,5 - (52 - 38) = 16 м.

Пьезометрическая линия от насосной станции второго подъема до башни определяет необходимый напор насосов второго подъема из соотношения

Z_н + Н_II - h_нб = Z_б + Н_б + Н_о, (11)

Откуда Н_II = (Z_б - Z_н) + (Н_б + Н_о) + h_нб + (2 - 2,5), (12)



где (2-2,5) - потери напора во внутренних коммуникациях насосной станции.

Н_II = (52 - 30) + (16 +5,7) + 8 * 1,5 + 2,4 = 58,1 м вод. ст.

Подбор насосов станции II подъема

Насосы подбирают по каталогам центробежных насосов для чистых жидкостей по требуемым производительности и напору.

Из совмещенного графика водопотребления и режимов работы насосных станций (Приложение 1) следует, что в час максимального водопотребления (с 8 до 12 ч) подача воды насосами II подъема составляет 6% от суточного хозяйственно-питьевого потребления.

С учетом пожарного водопотребления насосы второго подъема должны обеспечить подачу

Q_II = 0,06 Q_{сут max} + Q_п.ч (13)

Q_II = 0,06 *23920 +288 = 1740?1800м³/ч

Примем 4 насоса, тогда каждый насос должен подавать 500 м³/ч при требуемом напоре 58,1 м вод. ст.

По каталогам подбираем марку насоса.

Требованиям удовлетворяет насос Д 500-65 (10 Д-6) с параметрами:

Подача 500 м³/ч; напор - 65 м вод. ст.; двигатель - 100 кВт: масса агрегата - 1680 кг.



2. Технологическая часть

2.1 Качество воды и основные методы ее очистки

Качество природной воды зависит от наличия в ней различных веществ неорганического и органического происхождения.

Содержание в воде нерастворенных веществ характеризуется мутностью в мг на литр.

Присутствие в воде гумусовых веществ характеризуется цветностью в градусах по так называемой платинокобальтовой шкале.

Содержание в воде соли кальция и магния придают ей жесткость.

Загрязненность воды бактериями характеризуется количеством бактерий, содержащихся в 1 куб. см воды.

Методы очистки воды зависят от качества природной воды, потребляемого расхода и требований к ее качеству. При очистке речной воды для хозяйственно-питьевых нужд наиболее широко применяют осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды (дезинфекцию).

Более глубоко и более эффективно осветление воды происходят при коагулировании и пропуске через «взвешенный слой» хлопьев, ранее отделенных от воды в осветлениях.

Для глубокого осветления воды применяют ее фильтрование через песчаные фильтры.

Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, а затем хлорирование воды применяют также для устранения цветности и снижения окисляемости воды.

Обеззараживание воды производят хлорированием, озонированием, ультрафиолетовым облучением.

Для снижения жесткости (умягчения), обессоливания и дегазации воды применяют химические и физико-химические методы обработки воды. Их применяют одновременно с отстаиванием и фильтрованием.

2.2 Выбор технологической схемы очистки воды

В процессе очистки вода должна пройти ряд очистных сооружений, в которых осуществляются принятые методы очистки.

Наиболее распространенные технологические схемы очистки речной воды для хозяйственно-питьевых целей.

1. Глубокое осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды путем коагулирования и последовательного осветления воды в отстойниках и на фильтрах.

Природная вода насосами I подъема 1 подается в смеситель 3, куда одновременно подаются реагенты, приготовленные в реагентном цехе 2. После смешения с реагентами вода поступает в камеру хлопьеобразования 4, где происходит процесс агломерации взвешенных (мутность) и коллоидальных (цветность) частиц в крупные хлопья. Затем вода поступает в отстойники 5, в которых движется с малой скоростью (2-10 мм/с). При этом основная масса образовавшихся хлопьев отделяется от обрабатываемой воды и выпадает в осадок. Из отстойников воду подают на фильтры 6 для глубокого осветления путем пропуска ее через толщу песчаной загрузки. В процессе очистки в толще фильтров накапливаются загрязнения. Для их удаления фильтры выключают из работы и промывают.

Осветленную воду обеззараживают и собирают в резервуарах чистой воды 7, где обеззараживание завершается в результате контакта с дезинфекторами (хлором, озоном).



Рис. №3 Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с применением отстойников и фильтров

Вода, подаваемая в сеть, не должна содержать озона, так как он вызывает коррозию труб и оборудования. Поэтому воду, обработанную озоном, выдерживают в резервуарах до завершения расходования озона.

2. Метод глубокого осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды.

Рис. №4 Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с применением осветлителей и фильтров

1-насосы Й подъема; 2 - реагентный цех; 3-смеситель; 4 - осветлитель со взвешенным осадком; 5 - фильтры; 6 - резервуары чистой воды; 7 - насосы ЙЙ подъема



Отличие от раннее описанной схемы состоит в том, что в ней отстойники заменены осветлителями, при применении которых отпадает необходимость в устройстве камеры хлопьеобразования. Процесс коагуляции взвесей и осветления воды происходит во взвешенном слое осадка.

3. Отличие метода в том, что лишь одно сооружение для осветления воды - контактные осветлители.

Рис. №5 Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды на контактных осветлителях

1-насосы Й подъема; 2 - реагентный цех; 3-смеситель; 4 - контактный осветлитель; 5 - резервуары чистой воды; 6 - насосы ЙЙ подъема

В них коагуляция взвесей и осветление воды происходят одновременно. Укрепление частиц в хлопья происходит не в свободном объеме, а на поверхности зерен фильтрующего материала под действием сил прилипания (контактная коагуляция). Общий объем очистных сооружений по этой схеме значительно меньше, чем по предыдущим. Эту схему можно применять при малом содержании в воде взвешенных веществ - до 150-200 мг/л.

По рассмотренным технологическим схемам обесцвечивание воды происходит в результате сорбции коллоидных гумусовых веществ, обусловливающих цветность воды.

При выборе сооружений для осветления и обесцвечивания воды рекомендуется руководствоваться исходными данными.

В соответствии с исходными данными: мутность - 250 мг/л; цветность - 80 град выбираем для обработки воды с применением коагулянтов и флокулянтов контактные осветители. Выбранной технологии соответствует третий метод, представленный на Рис. №4.

Как правило, на очистных станциях применяют не менее двух сооружений каждого типа. Этим обеспечивается непрерывность работы очистных станций при авариях и эксплуатационных отключениях сооружений.

Взаимное высотное расположение сооружений предусматривают с таким расчетом, чтобы движение воды от сооружения к сооружению было самотечным. Разность отметок уровней воды в расположенных рядом сооружениях должна быть равна потерям напора при движении воды между сооружениями по трубопроводам и лоткам, а также в самих сооружениях.

2.3 Реагентное хозяйство

Коагулирование осуществляют для ускорения процесса осветления и обесцвечивания воды.

Дозу коагулянта Д_к, мг/л, в расчете на Al₂(SO₄)₃, FeCl₃, Fe₂(SO₄)₂ принимают по таблице 5.

Таблица 5. Доза коагулянта

Мутность воды, мг/л	Доза безводного коагулянта, мг/л
До 100 Свыше 100 до 200 Свыше 200 до 400 Свыше 400 до 600	25 - 35 30 - 40 35 - 45 45 - 50



При одновременном содержании в воде взвешенных веществ и цветности принимают большую из доз коагулянта.

Дозу флокулянтов (в дополнение к дозам коагулянтов) следует принимать: полиакриламида (ПАА) по безводному продукту при вводе перед отстойниками по таблице 6.

Таблица 6. Доза флокулянта

Мутность воды, мг/л	Цветность воды, град	Доза безводного ПАА, мг/л
До 10 Свыше 10 до 100 Свыше 100 до 500 Свыше 500 до 1500	Свыше 50 30-100 20-60 -	1-1,5 0,3 - 0,6 0,2 - 0,5 0,2 - 1

Флокулянт вводят в воду после коагулянта.

Дозу хлоросодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции и обесцвечивания воды, а также для улучшения санитарного состояния сооружений следует принимать 3-10 мг/л. Реагенты вводят за 1-3 мин до ввода коагулянтов.

Дозы подщелачивающих реагентов Д_щ, мг/л необходимых для улучшения процесса хлопьеобразования, определяют по формуле:

Д_щ = К_щ(Д_к/е_к - Щ_о) +1, (15)

Где Д_к - максимальная, в период подщелачивания, доза безводного коагулянта, мг/л; е_к - эквивалентная масса коагулянта(безводного), мг/мг - экв, принимаемая для Al₂(SO₄)₃ - 57; FeCl₃ - 54; Fe₂(SO₄)₂ - 67; К_щ - коэффициент, равный для извести (по СаО) - 28; для соды (по Na₂CO₃) -53; Щ_о - минимальная щелочность воды, мг-экв/л.

Реагенты вводят одновременно с вводом коагулянтов.

Доза коагулянта (Al₂(SO₄)₃₎ Д_к = 45 мг/л

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_к= 1,05 Q_{сут max} Д_к/1000 = 1,05* 23920*45/1000 = 1130,22 кг.

Доза флокулянта (ПАА) по таблице 6.

Д_ПАА= 0,5 мг/л

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_ПАА = 1,05 Q_{сут max} Д_ПАА/1000 = 1,05*23920*0,5/1000 =12,56 кг

Доза хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании

Д_Cl= 3-10 мг/л, принимаем Д_Cl= 5 мг/л.

Потребность хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) в сутки максимального водопотребления:

С_Cl= 1,05 Q_{сут max} Д_Cl/1000 = 1,05 *23920 * 5/1000 = 125, 58 кг.

Доза подщелачивающих реагентов (извести)

Д_щ = 28*(45/57 - 0,2)+1 =17,5 мг/л.

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_щ= 1,05 Q_{сут max} Ч Д_щ/1000 = 1,05* 23920 * 17,5/1000 = 439,53 кг.

2.4 Обеззараживание воды

Методы обеззараживания воды составляют четыре основные группы: термический (кипячение), химический (хлор, озон и др.), олигодинамический (воздействие ионов благородных металлов) и физический (ультразвук, ультрафиолетовые лучи).

Наибольшее распространение получили методы второй группы. В качестве окислителей используют хлор, двуокись хлора, озон, йод, перманганат калия, перекись водорода, гипохлорит натрия и кальция. Из перечисленных окислителей на практике отдают предпочтение хлору, озону, гипохлориту натрия.

Хлор опасен при транспортировании и использовании, его утечки могут вызвать отравление людей. Кроме того, при хлорировании образуются хлорорганические соединения, в том числе - диоксин - сильнейший мутаген. При наличии в воде фенолов образуются хлорфенолы, обладающие токсичными свойствами и неприятным запахом.

Достоинство озонирования в том, что, уничтожая, бактерии, споры, вирусы, он разрушает растворенные и взвешенные в воде органические вещества. Это позволяет использовать озон не только для обеззараживания, но и для обесцвечивания и дезодорации воды. При этом природные свойства воды не изменяются. Избыток озона (в отличие от хлора) не только не ухудшает, но и значительно улучшает качество воды - устраняет цветность, привкусы и запахи.

Для обеззараживания воды выбираем метод озонирования. В случае только обеззараживания фильтрованной воды доза озона составляет 1-2 мг/л. Если же озон применяется для обесцвечивания и обеззараживания воды, его доза может достигать 4-5 мг/л.

2.5 Выбор технологического оборудования станции очистки воды

Технологическое оборудование выбирают на основе принятой технологической схемы очистки воды.

Для рассматриваемого примера в соответствии с выбранной технологической схемой очистки воды потребуется следующее оборудование.

Для приготовления и дозирования реагентов примем растворные баки конической или пирамидальной формы. Средняя производительность очистной станции в рассматриваемом примере (1,05 Q_{сут max}=1,05*23920?25116 м³/сут) позволяет расходные баки реагентов совместить с растворными.

Для подачи в очищаемую воду необходимого количества реагентов используем пропорциональные дозаторы, обеспечивающие подачу в очищаемую воду количества реагента, соответствующего расходу воды.

Тщательное перемешивание очищаемой воды, необходимое для полной обработки, осуществляем в вертикальном смесителе цилидроконической формы. Смешение воды и реагента происходит в период подъема кверху (завихрения при расширении потока). Объем смесителя определяется из условий пребывания в нем воды в течение 1,5-2 мин.

Из смесителя вода подается на осветлитель со взвешенным осадком (Рис. 6).

Рис. 6 Осветлитель со взвешенным осадком коридорного типа

1 - отводящие желоба; 2 - отбор воды из осадкоуплотнителя; 3 - направляющие козырьки; 4 - подача осветляемой воды; 5 - удаление уплотненного осадка; 6 - окна для отвода осадка; 7 - задвижка для регулирования отбора воды из осадкоуплотнителz; 8 - лоток для сбора осветленной воды; 9 - отводящая труба

Рабочая камера состоит из двух отделений, в нижнюю часть по трубам 4 поступает осветляемая вода. В расширяющемся потоке скорость подъёма воды постепенно уменьшается хлопья коагулянта и увлекаемые ими взвешенные частицы мутности поднимаются восходящим потоком до тех пор, пока их скорость выпадения не станет равной скорости восходящего потока. На определенной высоте подъём хлопьев прекращается, образуется слой взвешенного осадка, через который проходит и «фильтрируется» осветляемая вода. На этой высоте расположены окна 6, отводящие хлопья в осадкоуплотнитель. Хлопья при этом уносят с собой захваченные взвешенные частицы мутности.

Отбор воды из осадкоуплотнителя по трубам 2 в сборный лоток 8 понижает уровень в осадкоуплотнителе. Это является побудительной силой принудительного отсоса осадка через окна 6. Козырьки 3 препятствуют поступлению в окна осветлённой воды. Уровень воды в осадкоуплотнителе регулируют с помощью задвижки 7. Уплотнённый осадок удаляют по дырчатым трубам 5.

Конечная операция очистки воды - фильтрование, при котором задерживаются самые мелкие взвеси после коагулирования, при реагентом умягчении и обезжелезивании (Рис. 12).

Рис. 12 Скорый фильтр

а) - фильтрация воды; б) - промывка фильтра

1 - слой песка; 2 - желоб подачи воды; 3 - карман подачи воды;

4 - слой гравия; 5 - дренажное устройство

Вода поступает на фильтр через карман 3 и желоба 2, проходит через слой песка 1 и гравия 4 и отводятся с помощью дренажных устройств 5, расположенных в нижней части фильтра. При промывке фильтр выключается из работы, промывная вода подаётся снизу через дренажные устройства и проходит через слои гравия и песка в обратном направлении. Вода взмучивает песок и интенсивно отмывает его от загрязнений. Эффективна водовоздушная промывка: сокращается время промывки, снижается расход воды на промывку (а для этой цели используют очищенную и дезинфицированную воду).

Осветлённую воду перед поступлением её в резервуар чистой воды подвергают обеззараживанию. Обеззараживание воды может быть осуществлено с помощью хлорирования, озонирования, бактерицидного облучения (см. выше). В резервуаре чистой воды обеспечивается необходимый контакт дезинфектора с водой.

Чистую воду потребителям подаёт насосная станция II подъёма. Для регулирования напора и компенсации неравномерности часового потребления воды в течение суток служат водонапорные башни



Заключение

В настоящий момент появилось много усовершенствованных технологий, участвовавших в процессе водоснабжения. В особенности, технологии по очистке, обработке воды от бактериологических загрязнений и придания ей хороших органолептических свойств.

При достаточном финансировании этой отрасли можно надеяться на ее развитие, совершенствование технологий.

Для нужд современных городов и промышленных предприятий требуется огромное количество воды, строго отвечающей по своим качествам требованиям потребителей. Требуется тщательный выбор источников водоснабжения, создание и широкое применение наиболее производительных и экономичных технологических схем систем водного хозяйства, которые должны обеспечивать бесперебойность их работы и надлежащее качество очищенных вод, организации охраны их от загрязнений и очистки воды на водопроводных сооружениях.

Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с применением осветлителей и фильтров должна обеспечить данный микрорайон в заданных условиях достаточным количеством питьевой воды.



Список используемой литературы

1. Абрамов Н.Н. Водоснабжение: Учебник для вузов. 3-е изд., переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1982 г.

2. Василенко А.А. Водоотведение. Курсовое проектирование. Киев: Выща шк., 1988.256 с.

3. Власов А.И. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Техника и технология отраслей городского хозяйства». ХГТУ, 2001 г.

4. Зацепина М.В. Курсовое и дипломное проектирование водопроводных и канализационных сетей и сооружений. М.: Стройиздат, 1984 г.

5. Илясов Г.И. Водоснабжение и водоотведение: Учеб. пособие. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1994. 282 с.

6. Инженерное оборудование зданий и сооружений: Энциклопедия. М.: Стройиздат, 1994. 512 с.

7. Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации. М.: Стройиздат.

8. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика / Н.И. Лихачев, И.И. Ларин, С.А. Хаскин и др.; Под общ. ред. В.Н. Самохина. М.: Стройиздат, 1981. 639 с.

9. Москвитин Б.А., Мирончик Г.М., Москвитин А.С. Оборудование водопроводных и канализационных сооружений. М.:Стройиздат, 1984 г.

10. Николадзе Г.И. Коммунальное водоснабжение и канализация. М.: Стройиздат, 1983 г.

11. Прозоров И.В., Николадзе Г.И., Минаев А.В. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учебное пособие для вузов. М.: Высш.шк., 1990 г.

12. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения /Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1985 г.

Размещено на Allbest.ru

...