Водопроводные очистные сооружения

Выбор технологической схемы водопроводных очистных сооружений. Определение производительности. Стабилизационная обработка воды. Расчет смесителей, горизонтальных отстойников, системы сбора и удаления промывной воды. Параметры насоса для промывки фильтров.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.03.2018
Размер файла 66,3 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/

Водопроводные очистные сооружения

Исходные данные для проектирования

Производительность станции - 60000 м3/сут

Показатели качества исходной воды

мутность - М = 200 мг/л

цветность - Ц = 60 град

Щ = 0,5 мг-экв/л

солесодержание - 250 мг/л

Отметка уровня воды в РЧВ - 23 м

1.Выбор технологической схемы ВОС

Метод обработки воды, состав и расчетные параметры водопроводных очистных сооружений и расчетные дозы реагентов устанавливаем в зависимости от качества воды водоисточника, назначения ВОС и ее производительности, на основании опыта эксплуатации сооружений, работающих в аналогичных условиях.

При выборе сооружений мы руководствуемся указаниями пп. 62 и 6.3 СНиП 2.04.02.-84, а также данными табл.15. Источник водоснабжения река имеющая:

мутность - М = 200 мг/л

цветность - Ц = 60 град

производительность водопроводной станции - 60000 м3

По СНиП 2.04.02.-84 (табл. 15) принимаем основные сооружения ВОС в составе: горизонтальные отстойники - скорые фильтры.

2.Определение производительности водопроводных очистных сооружений

Расчетная производительность водопроводных очистных сооружений рассчитывают на равномерную работу в течение суток (при производительности > 5000м3/сут) СНиП 2.04.02-84

Qрас = Qmax.сут + а·Qmax.сут + Qдоп

а - коэффициент для расхода на собственные нужды станции: 0,060,08 СНиП 04.02-84

Qmax.сут - полезный расход подаваемый потребителю

а·Qmax.сут - расход на собственные нужды станции

Qдоп - расход воды на восстановления пожарного запаса в резервуарах чистой воды

tпож - расчетная производительность пожара в часах - 2часа СНиП 2.04.02-84

m и m` - число одновременных пожаров соответственно в населенном пункте и на промышленном предприятии СНиП 2.04.02-84 (табл. 5)

qпож и q`пож - расход воды на один пожар в населенном пункте и на промышленном предприятии СНиП 2.04.02-84 (табл. 8)

Число жителей рассчитываем по формуле:

у = 0,8 - доля расхода воды в сутки максимального водопотребления на х/п нужды

qуд.вод = 250 л/сут - удельное среднесуточное водопотребление на одного жителя

чел

Исходя из числа жителей принимаем по СНиП 2.04.02-84 (п.2.23): m = 3; qпож = 40 л/с; m` = 1; q`пож = 20 л/с

Qдоп = 3,6·2·(3·(40+5) + 1·(20+5)) = 1152 м3/сут

Qрас = 60000 + 0,07·60000 + 1152 = 65352 м3/сут

Расчет дозы коагулянта

В качестве коагулянта используем сернокислый алюминий Аl2(SO4)3. Источник водоснабжения река имеющая:

мутность - М = 200 м/л;

цветность - Ц = 60 град.

Определяем дозу коагулянта по мутности и по цветности по СНиП 2.04.02.-84 (табл. 16 и формула 6)

мг/л; мг/л

Расчет сооружения для мокрого хранения осадка

Выбор емкостей и оборудования определяется условиями работы при максимальных дозах реагента. Расчёт растворных баков ведется на хранение 30-ти суточного запаса СНиП 2.04.02-84 (п.6.202). Месячный расход товарного Аl2(SO4)3 равен:

Q - суточная производительность водопроводной очистной станции;

Дк -доза коагулянта;

n - количество суток

с - содержание безводного вещества в коагулянте

т/мес

Емкость баков растворителей:

W = Qк/G0

G0 = 1,1 т/м3 - объемный вес коагулянта при загрузке

W = 174,3/1,1 = 158,5 м3

Согласно СНиП 2.04.02.-84 (п. 6.205) количество растворных баков необходимо принимать не менее трех. Принимаем 3 бака растворителя с размерами 3*6 м и полезной высотой 3 м. Полезный объем составит 162 м3.

Из баков-растворителей раствор коагулянта насосами перекачивается в расходный бак раствора коагулянта, теми же насосами обеспечивается непрерывная циркуляция раствора коагулянта в баках-растворителях. К установке принимаем 2 циркуляционных подающих насоса марки 5Х-18Л-1 с подачей 118-198 м3/ч и напором 34-23 м ("Справочник монтажника" табл. 5.27).

В расходных баках раствор доводится до 8 процентной концентрации. Расходные баки рассчитываются на 10 часовое хранение раствора коагулянта. Часовой расход 8-ми процентного раствора коагулянта определятся по формуле:

n = 30 - количество дней

b = 8% - концентрация раствора реагента

г = 1,08 - удельный вес раствора реагента

м3

Требуемый объем расходных баков составит:

Р0 = 10·q = 28 м3

По конструктивным соображениям принимаем 2 расходных бака с размерами в плане 2*3 м и полезной высотой 2,5 м. Полезный объем 2-х баков - 30 м2.

Дозирование осуществляется 2 (1 раб. 1 резерв.) насосами дозаторами марки НД-1600/10 ("Справочник монтажника" табл. 5.27).

Расчет дозы флоакулянта

Доза полиакриламида рассчитывается в соответствии со СНиП 2.04.02.-84 (п. 6.17 табл. 17)

Дф = 0,5 мг/л, т.к. мутность - 200 мг/л, а цветность - 60 град.

Расчет растворного узла для полиакриламида

Для растворения ПАА используются мешалки УРП-2м. За один цикл она растворяет 150 кг геля ПАА за 25-40 мин; полный цикл приготовления 2ч; рабочая емкость бака 1,2 м3 при обшей ёмкости 2 м3 бак имеет квадратную форму; скорость вращения вала 960 об/мин, размеры лопастей 60*100 мм монтируются под углом 10 градусов к вертикальной оси.

Одна мешалка УРП -2м может обеспечить рабочим раствором ПАА станцию на время:

qм = 6 кг/ч - производительность мешалки("Справочник проектировщика" пункт 18.7)

Дф = 0,5 мг/л - доза флоакулянта СНиП 2.04.02.-84 (п. 6.17 табл. 17)

Q = 65352 м3 - производительность станции

сут

На очистной станции устанавливаем 1 мешалку УРП-2м СНиП 2.04.02.-84(п. 6.31)

Для перекачки 1%-го раствора ПАА в расходные баки и его непрерывной циркуляции в баке мешалки в установке УРП-2м принят насос марки 2К-20/30 подачей 10-30 м3/ч напором 35-24 м ("Справочник монтажника " с. 274 табл. 5.25).

Принимаем 2 расходных бака 1%-го раствора ПАА полезный объем 2 баков составляет 25,2 м3. Для циркуляционного раствора ПАА применяем циркуляционный насос, который подбирается из расчета 2-х кратного пропуска объема баков: qц.н = V·2

V - рабочая (полезная) емкость баков

Для дозирования 1% раствора ПАА принимаем насос дозатор типа НД с подачей:

Qч = 2723 м3/ч - часовая производительность станции

b = 1% - концентрация раствора реагента в процентах

г = 1 г/см3 - удельный вес раствора реагента

л/ч

К установке принимаем 2 насоса дозатора марки НД-0.5Р 300/10 (1-рабочий, 1-резервный) с подачей 50 - 300 л/ч, давлением нагнетания 1 МПа ("Справочник проектировщика" табл. 18.7).

ПАА следует вводить в воду после коагулята. Время разрыва между дозированием этих реагентов должно составлять до 2-3 мин в зависимости от качества обработанной воды (СНиП 2.04.02.-84 п.6.17).

Расчет дозы извести для подщелачивания воды

При недостаточной щелочности воду искусственно подщелачивают гашеной известью Са(ОН)2. Доза извести для подщелачивания воды рассчитывается согласно СНиП 2.04.02-84 п.6.19:

Ди1 = kщ·(Дкк - Щ0) + 1

Ди1 - количество извести для подщелачивания воды

kщ - коэффициент, равный для извести 28

Дк = 40 мг/л - максимальная, в период подщелачивания доза безводного коагулянта

ек = 57 мг-экв/л - эквивалентная масса безводного коагулянта для Аl2(SO4)3

Щ0 = 0,5 мг-экв/л - минимальная щелочность воды

Ди1 = 28·(40/57 - 0,5) + 1 = 28·(0,7 - 0,5) + 1 = 6,6

Стабилизационная обработка воды

При отсутствии данных технологических анализов стабильность воды допускается определять по индексу насыщения карбонатом кальция:

J = рН0 - рНs

0 = 7,2 - водородный показатель, измеренный с помощью рН-метра

pHs = 9,2 - водородный показатель в условиях насыщения воды карбонатом кальция, определяемой по номограмме (СНиП 2.04.02-84 приложение 5), исходя из значений содержания кальция Са = 1,5 мг-экв/л, общего солесодержания - 250 мг/л = 0,25 г/л, щелочности Щ = 0,5 и температуры воды t = 20 °С

J = 7,2 - 9,2 = -2

При отрицательном индексе насыщения воды карбонатом кальция для получения стабильной воды следует предусматривать ее обработку щелочными реагентами (известью).

Дозу извести следует определять по формуле:

Ди = 28·ви·kt·Щ

ви = 0,3 - коэффициент, определяемый по номограмме рис. 4, в зависимости от рН воды (до стабилизационной обработки) и индекса насыщения J;

kt = 1 - коэффициент зависящий от температуры воды (при t = 20°С);

Щ - щелочность воды до стабилизационной обработки
Ди = 28·0,3·1·0,5 = 4,2 мг/л
Приготовление изветкового молока

Поставка извести на станцию ведется в контейнерах в виде известкового теста. Далее известковое тесто поступает в бак, где его концентрация снижается до 5%. Этот процесс должен сопровождаться непрерывным перемешиванием для поддержания частиц во взвешенном состоянии. Емкость бака для приготовления известкового молока рассчитывается по формуле:

Qч = 2723 м3/ч - часовая производительность станции

n = 12 часов - время, на которое заготавливают известковое молоко

Ди = 4,2 мг/л - доза извести, необходимая для обработки воды

bи = 5% - концентрация известкового молока

ги = 1 т/м3 - объемный вес известкового молока

м3

Кол-во баков для известкового молока надлежит принимать не менее 2-х (СНиП 2.04.02.-84 п. 6.35).

Принимаем 3 механических тихоходных перемешивателя типа ПМГ-16 с размерами:

- рабочий объем (90% полного) равен 2,4 м3

-диаметр резервуара 1000 мм

-высота 1200 мм

-частота вращения мешалки 31,5 об/мин ("Справочник монтажника" табл. 3.8).

Для дополнительного перемешивания предусматривается циркуляционный насос:

qцн = 3·Wм = 3·2,7 = 8,1 м3

К установке принимаем циркуляционный насос марки 2Х-9Л-1 ("Справочник монтажника" табл. 5.27)

Принимаем 1 напорный гидроциклон типа ГЦК, (СНиП 2.04.02.-84 п. 6.36). ("Справочник монтажника" табл. 3.13)

Для дозирования известкового молока принимаем насосы дозаторы с производительностью:

л/ч

Принимаем 2 насоса дозатора марки НД-0.6Р 1000/10 (1 рабочий, 1 резервный) ("Справочник проектировщика" табл. 18.7).

Расчет баков для хранения известкового теста

На складе предусматривается хранение 30-ти суточного запаса известкового теста (СНиП 2.04.02-84 п.6.202). На склад известковое тесто поставляется в контейнерах.

Объем извести на складе определяют по формуле:

Q = 65352 м3/сут - производительность станции

n = 30 дней

Ди = 4,2 мг/л - доза извести необходимая для обработки воды

bт = 35-40 - концентрация известкового теста

гт = 1 т/м3 - удельный вес известкового теста

м3

По конструктивным соображениям принимаем 2 бака известкового теста с размерами в плане 2*2 м и полезной высотой 3 м. Полезный объем 2-хбаков 24 м3, из мешалки известковое тесто перекачивается насосами к мешалкам известкового молока (через гидроциклотрон) с помощью циркуляционного насоса. Принимаем 1 напорный гидроциклотрон типа ГЦК ("Справочник монтажника" табл. 3.13)

Расчет дозы и расхода хлора для первичного хлорирования

Для удаления органических веществ из воды снижения интенсивности вкусов и запахов в качестве окислителей можно применить хлор. Дозу хлора принимаем на основании СНиП 2.04.02-84 Дхл1 = 5 мг/л.

Расчетный часовой расход хлора для первичного хлорирования воды определяется по формуле:

Q = 65352 м3/сут - производительность станции

кг/ч

Расчет дозы и расхода хлора для вторичного хлорирования

Дозу активного хлора для вторичного хлорирования следует устанавливать на основании данных технологических изысканий. При их отсутствии для предварительных расчетов следует принимать для поверхностных вод после фильтрования Дхл2 = 23 мг/л (СНиП 2.04.02.-84 п. 6.146).

Q = 65352 м3/сут - производительность станции

кг/ч

Расчет хлораторных установок для дозирования жидкого хлора при первичном и вторичном хлорировании

В аппаратной установке хлораторы вакуумные системы профессора Кульского ЛК-12 производительностью 1,825,4 кг/ч для первичного хлорирования - 1 рабочий и 1 резервный для вторичного хлорирования - 1 рабочий и 1 резервный ("Справочник монтажника" табл. 4.2)

Кол-во расходных баллонов с хлором определяется по формуле:

Qхл - общий расход хлора для первичного и вторичного хлорирования:

Qхл = Qхл1 + Qхл2 = 13,6 + 8,1 = 21,7 мг/л

Sб = 0,5-0,7 кг/ч - съем хлора с одного баллона без искусственного подогрева при температуре воздуха в помещении +18 °С

шт

Для уменьшения количества расходных баллонов в хлораторной устанавливаются стальные бочки-испарители. Диаметр бочки-испарителя 0,746 м, длина L = 1,6 м. Такая бочка имеет ёмкость 500 л и вмещает до 625 кг хлора. Съем хлора с 1 м2 боковой поверхности бочки составляет Sбоч = 3 кг/ч. Боковая поверхность бочки составит при принятых размерах 3,65 м2.

Съем хлора с одной бочки составит:

Qб = Fб·Sбоч

Fб - боковая поверхность бочки

Qб = 3,65·3 = 10,95 кг/ч

Для обеспечения подачи хлора при первичном и вторичном хлорировании необходимо установить 1 бочку испаритель. Чтобы пополнить расход хлора из бочки его переливают из стандартных баллонов емкостью 55 л (ГОСТ 949-57), создавая разряжение в бочке путем отсоса хлора газа эжектором. Это мероприятие позволяет увеличивать съем хлора до 5 кг/ч с одного баллона и, следовательно, сокращается количество единовременно действующих баллонов:

Nб.ед = Qхл/5 = 21,7/5 = 5 шт.

Всего за сутки потребуется баллонов с жидким хлором:

шт.

В помещении хлораторной должны находиться резервные баллоны в количестве не менее 50% от суточной потребности. Следовательно, необходимо установка 5-ти баллонов для первичного и вторичного хлорирования.

При суточном расходе хлора более 5-ми баллонов при хлораторной необходимо предусматривать хранение трехсуточного запаса хлора:

К = Nб.сут·3 = 10·3 = 30 шт.

Основной запас хлора хранится вне очистной станции на расходном складе, рассчитанном на месячную потребность:

шт.

Доставка баллонов с расходного склада на очистную станцию производится по мере надобности автомашиной или другими видами транспорта.

Вспомогательное оборудование хлораторных

Помимо основного оборудования, предназначенного для хранения хлора его испарения и дозирования, в хлораторной размещается и вспомогательное оборудование, обеспечивающие транспортирование тары внутри помещения, обезвреживание аварийных баллонов или бочек, нейтрализацию утечек хлора и т. п.

1) Тележка для перевозки хлорных баллонов ("Справочник монтажника" рис. VI.6)

2) Футляр для поврежденных баллонов ("Справочник монтажника" рис. VI.7)

3) Весы циферблатные ("Справочник монтажника" рис VI.1 табл. VI.1)

Определение точек ввода реагентов и разрыв во времени между ними.

1) Флоакулянт вводится после коагулянта с разрывом во времени 2 мин (СНиП 2.04.02.-84 п. 6.17).

2) Хлор для обеззараживания воды вводится в трубопровод перед РЧВ

3) Известь для стабилизации вводится одновременно с хлором в трубопровод перед РЧВ.

Расчет вихревых смесителей

В соответствии с заданием расход воды составляет Qрас = 2723 м3 /ч; секундный Qрас = 0,8 м3/с = 800 л/с. На основании (СНиП 2.04.02.-84 п. 6.44) число смесителей надлежит принимать не менее двух при этом резервные смесители не предусматриваются. Принимаем 2 смесителя, Qсм = Qрас/2 = 800/2 = 400 л/с. В соответствии со СНиП 2.04.02-84 п. 6.45 скорость входа воды в смеситель должна составлять 1,21,5 м/с. По таблицам Шевелева подбираем диаметр подводящего стального трубопровода dy = 600 мм при этом скорость движения воды составит 1,34 м/с.

Объем одного смесителя равен:

tp1 - разрыв во времени между вводом коагулянта и флоакулянта

В соответствии со СНиП 2. 04.02.-84 п. 6.17 разрыв во времени между вводом коагулянта и флоакулянта должен составлять 2-3 мин.

Принимаем разрыв во времени 2,5 мин объем смесителя в этом случае составит:

м3

Фактическая продолжительность пребывания воды в смесителе составит:

что удовлетворяет требованиям СНиП 2.04.02.-84 п. 6.17.

Площадь смесителя в плане равна:

vвосх - скорость восходящего движения воды под водосборными устройствами, принимаем в соответствии со СНиП 2.04.02.-84 п. 6.17 в пределах 30-40мм/с.

Принимаем скорость восходящего движения воды 30 мм/с, определяем площадь смесителя:

м2

Принимаем круглый в плане смеситель диаметром dc =2,5 м, фактическая площадь смесителя в плане равна:

м2

Фактическая скорость восходящего движения под водосборным устройством:

мм/с

что удовлетворяет требованиям п.6.45 СНиП 2.04.02.-84

Высота конической части смесителя рассчитывается по формуле:

Нкон = 0,5·(dc - dд)·ctgб/2

dд = 620 мм = 0,62 м - диаметр днища смесителя принимается равным наружному диаметру подводящего трубопровода

б = 40 град - угол конусности нижней части смесителя принимается в соответствии с п.6.45 СНиП 2.04.02.-84

Нкон = 0,5·(2,5 - 0,62)·ctg40/2 = 2,6 м.

Объем конической нижней части смесителя определяется по формуле:

Fд - площадь днища смесителя м2:

м2

Объем конической части равен:

м3

Объем цилиндрической (верхней) части смесителя равен:

Wц = Wсм - Wкон = 17 - 5,65 = 11,35 м3

Высота цилиндрической части смесителя по уровню воды равна:

м

Превышение строительной высоты над расчетным уровнем воды в смесителе принимаем равным Нстр = 0,82 м. Строительная высота смесителя равна:

Нс = Нкон + Нц + Нстр = 2,6 + 2,3 + 0,82 = 5,7 м.

Расчет горизонтальных отстойников

Применение горизонтальных отстойников со встроенной камерой хлопьеобразования и отбором осветленной воды через тонкослойные блоки, размещаемые в зоне осаждения, обеспечивает значительные технологические преимущества. Отличие состоит в том, что осветление воды происходит в тонкослойных элементах с ламинарным движением воды в них.

На основании п.6.63 и 6.67 СНиП 2.04.02.-84 горизонтальные отстойники рассчитываются для двух периодов:

-минимальной мутности при минимальном зимнем расходе воды

-наибольшей мутности при наибольшем расходе воды соответствующем этому периоду.

В соответствии с заданием на проектирование отстойников рассчитываем горизонтальный отстойник на осветление заданного расхода воды Qсут = 65352 м3/сут Qчас = 2723 м3/ч; минимальная мутность М = 40 г/м3 наибольшая М = 200 г/м3

Площадь горизонтального отстойника в плане Fго рассчитывается по формуле в соответствии с п. 6.64:

Fго = Qчас/q

Qчас = 2723 м3/ч - расчетный расход обрабатываемой воды

q - при установки тонкослойных блоков площадь определяется исходя из удельной нагрузки, для мутных вод q = 4,65,5 м3/(ч·м2)

Fго = 2723/5,5 = 495,1 м2

Длина горизонтального отстойника рассчитывается по формуле:

hp = 33,5 м - глубина зоны осаждения отстойника

v - скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, v = 912 мм/с для мутных вод

u - скорость осаждения взвеси, u = 0,6 мм/с (табл. 18 СНиП 2.04.02-84)

м

Ширина отстойника рассчитывается по формуле:

В = Fго/L = 495,1/60 = 8,3 м Принимаем В= 9 м

Вычисляем количество секций отстойника:

Nк = В/Вк

Вк = 4 м - ширина секции отстойника (СНиП 2.04.02-84 п. 6.68)

Nк = 9/4 = 2,5

Принимаем 3 секции, т.к. при количестве секций меньше 6 предусматривается одна резервная в соответствии со СНиП 2.04.02-84 п.6.68.

Удаление осадка из отстойника

Средняя концентрация взвешенных веществ в воде поступающей в отстойник Сср определяется по формуле:

Сср = М + k·Дк + 0,25·Ц + И = 200 + 0,55·40 + 0,25·60 + 2,5 = 239,5 г/м3

М = 200 г/м3 - количество взвешенных веществ в исходной воде

k = 0,55 - переводной коэффициент для очищенного сернокислого алюминия

Дк = 40 г/м3 - доза коагулянта в пересчете на безводный продукт

И - количество нерастворимых веществ вводимых с известью для подщелачивания воды:

И = (1 - 0,4)·Ди = 0,6·4,2 = 2,5

Ди = 4,2 мг/л - доза извести; 0,4 - содержание СаО в извести

Объем зоны накопления и уплотнения осадка определяется из формулы (10) СНиП 2.04.02-84:

Qчас - расчетный расход, м3

М = 815 г/м3 - мутность воды выходящей из отстойника принимается

b - средняя по всей высоте осадочной части концентрация твердой фазы осадка 32000 г/м3 по табл. 19 СНиП 2.04.02-84

tp - период работы между сбросами осадка

м3

Высота зоны накопления и уплотнения осадка определяется из формулы:

Нос.ч = Wос.ч/Fго = 229,2/495,1 = 0,5 м.

Для простоты вычислений высоту принимаем Нос.ч = 1 м

Диаметр дырчатых труб d = 500 мм; диаметр отверстий do = 25 мм; площадь fo = 0,00049 м2.

Площадь всех отверстий для приема осадка должна быть:

м2

kp = 0,7 - коэффициент перфорации трубы

fтр - площадь поперечного сечения трубы

Количество отверстий на трубе:

noc = foc/fo = 0,14/0,00049 = 280

Шаг отверстий, которые размещаются в два ряда в шахматном порядке:

ео = L/no = 70/280 = 0,25 м

В типовом проекте предусмотрен трубопровод опорожнения дырчатых труб отстойника dк = 400 мм

Камера хлопьеобразования

Камера хлопьеобразования с горизонтальной циркуляцией воды применяются для водоочистных станций с горизонтальными отстойниками. Объем камеры:

W = Qчас/60 = 2723·10/60 = 453,8 м3

В соответствии с высотной схемой станции высоту камеры принимаем Н = 4м

Площадь камеры в плане:

F = W/H = 453,8/4 = 113,5 м2

Ширина коридора камеры при скорости движения воды v = 0,2 м/с

м

Так как камера хлопьеобразования соединена с торцевой стенкой горизонтального отстойника, то по условиям компоновки станции надо принять длину камеры L = 9 м равной ширине отстойника. Найдем необходимое число коридоров:

b` - толщина железобетонных стенок камеры

Принимаем число коридоров N = 8, количество поворотов потока m = N-1 = 8-1 = 7

Ширина камеры в плане:

В = F/L = 113,5/9 = 12 м

Потери напора в камере:

hк = 0,15·v2·m = 0,15·0,22·6 = 0,036 м

3.Расчет скорых фильтров

1 .Определение размеров сооружения в плане

В соответствии со СНиП 2.04.02-84 п.6.98 общая площадь скорых фильтров рассчитывается по формуле 18:

Q - полезная производительность станции, м3/сут

tст - продолжительность работы станции в течении суток, ч

vн - расчетная скорость при нормальном режиме, м/ч, принимаем по табл. 21 СНиП 2.04.02-84

nпр - число промывок в сутки при нормальном режиме эксплуатации

qпр - удельный расход воды на одну промывку одного фильтра, м32

tпр - время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров промываемых водой 0,33 ч

В соответствии с заданием на проектирование наибольшая производительность очистных сооружений составляет 65352 м3/сут, продолжительность их работы в течение суток tст = 24 ч.

Продолжительность работы фильтра между промывками принимается по СНиП 2.04.02-84 (п.6.97) равной 12 ч, откуда число промывок каждого фильтра в сутки составит:

Nпр = tст/12 = 2 пр/сут

По таблице 21 СНиП принимаем следующие параметры скорых фильтров:

- двухслойные с загрузкой кварцевым песком и дробленым керамзитом;

- диаметр зерен кварцевого песка 0,51,2 мм, эквивалентный диаметр 0,70,8 мм;

- диаметр зерен керамзита 0,81,8 мм, эквивалентный диаметр 0,91,1 мм;

- коэффициенты неоднородности загрузки: кварцевого песка 1,82,0; керамзита 1,61,8;

- высота слоя: кварцевого песка Нпес = 0,7 м; керамзита Нкер = 0,5 м; общая Нсл = 1,2 м;

- скорость фильтрования при нормальном режиме vн = 10 м/ч, при форсированном режиме vф = 12 м/ч;

- промывка загрузки - водяная;

- дренажная система - трубчатая большого сопротивления.

Параметры поддерживающих слоев гравия в случае применения дренажной системы большого сопротивления приняты по таблице 22 СНиП с учетом примечания 2:

- крупность зерен 4020 мм, высота слоя h1 на уровне верха ответвления, но не менее чем на 100 мм выше отверстий;

- крупность зерен 2010 мм, высота слоя h2 = 150 мм;

- крупность зерен 105 мм, высота слоя h3 = 100 мм;

- крупность зерен 52 мм, высота сдоя h4 = 100 мм;

- крупность зерен 21,2 мм, высота слоя h5 = 100 мм.

По таблице 23 СНиП принимаем следующие параметры скорых фильтров обратной промывки:

- интенсивность промывки iпр = 15 л/(с·м2);

- продолжительность промывки tпр = 6 мин;

- относительное расширение загрузки Аз = 50%.

Для принятых параметров удельный расход воды на промывку одного фильтра qпр составит:

qпр = 0,06·iпр·tпр = 0,06·15·6 = 5,4 м32

Подставляя значения величин в формулу получим общую площадь фильтров:

м2

В соответствии с п. 6.99 СНиП количество фильтров на станции очистки Nф рассчитывается по формуле:

Nф = = 10 шт.

На основании п. 6.95 СНиП при форсированном режиме работы фильтров при общем их количестве до 20 предусматривается выключение на ремонт 1 фильтра (N1 = 1). В соответствии с формулой 20 СНиП скорость фильтрования на рабочих фильтрах при форсированной режиме равна:

м/ч,

что не превышает величину скорости фильтрования при форсированном режиме (12 м/ч).

Площадь фильтрования одного фильтра равна:

f1 = Fф/Nф = 293,6/10 = 32,6 м2

Принимаем фильтр с боковым распределительным каналом и размерами в плане в осях 9*6 м; ширина канала в плане в осях 1 м, собственно фильтра - 9*5м. Толщину стен фильтра принимаем равной 0,3 м, откуда размеры собственно фильтра по внутреннему обмеру составят 8,7*4,7. Фактическая площадь фильтрования одного фильтра составит:

F = Lф·Вф = 8,7·4,7 = 40,8 м2,

что соответствует требованиям п. 6.99 СНиП, согласно которым площадь фильтра не должна превышать 100120 м2.

Фактическая скорость фильтрования воды при нормальном режиме работы фильтров составит:

м/ч,

что не превышает принятое выше значение (10 м/ч).

Фактическая скорость фильтрования воды при форсированном режиме работы фильтров составит:

м/ч,

что не превышает принятое выше значение (12 м/ч).

Фактический расход воды на промывку фильтров в процентах от их полезной производительности равен:

Расчет дренажной системы скорых фильтров

Расход воды на промывку фильтра составляет:

Qпр = F·iпр = 40,8·15 = 572,85 л/с = 2062,3 м3

В соответствии с п. 6.106 СНиП скорость движения воды в начале распределительного коллектора дренажной системы принимаем равной vк = 1,0м/с. Коллектор принимается из стальной электросварной трубы по ГОСТ 10704-76. По этой скорости и расходу Qпр по таблицам Шевелева определяется диаметр коллектора dк = 800 мм, для которого фактическая скорость движения воды составляет vк = 1,12 м/с, потери напора 1000i = 1,81 мм/м.

На основании п. 6.105 расстояние между осями ответвлений дренажной системы принимаем равным Gотв = 300 мм, откуда число ответвлений равно:

nотв = Lф/Gотв = 8,7·1000/300 = 22 шт

Расход воды по одному ответвлению составит:

Qотв = Qпр/nотв = 572,85/22 = 26 л/с

На основании п. 6.106 СНиП скорость промывной воды в начале ответвления принимается равной vотв = 1,6 м/с. Ответвления принимаются из стальных электросварных труб по ГОСТ 10704-76. По этой скорости и расходу qотв по таблицам Шевелева принимаем ответвление диаметром dотв = 150 мм, для которого фактическая скорость движения воды составляет vотв = 1,33 м/с, потери напора 1000i = 20,7 мм/м.

В соответствии с п. 6.105 на ответвлениях дренажной системы предусматривается отверстия. Принимаем диаметр отверстия do = 12 мм, общую площадь отверстий - 0,25% от рабочей площади фильтра; в этом случае количество отверстий на одном ответвлении составит:

шт

Отверстия на каждом ответвлении располагаются в два ряда в шахматном порядке под углом 45 градусов к низу от вертикали (п. 6.105).

В соответствии с п. 6.104 СНиП верхняя граница слоя гравия крупностью частиц 4020 мм должна быть на уровне верха ответвления, но не менее чем на 100 мм выше отверстий; при условном диаметре ответвления dотв = 150 мм и наружном его диаметре 168 мм (см. раздел 1 таблиц Шевелева) высоту слоя гравия данной крупности принимаем равной h1 = 178 мм.

Суммарная высота поддерживающих слоев гравия с учетом принятых в п. 1 параметров (см. выше) составит:

Нгр = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 = 178+150+100+100+100 = 628 мм = 0,628 м.

Расстояние между осями отверстий на ответвлении равно:

Jo = Bф/No = 5,7/39 = 0,15 м

Потери напора в дренажной системе фильтра рассчитываются по формуле 22 СНиП:

vк - скорость воды в начале коллектора, м/с;

vотв - средняя скорость воды на входе в ответвление, м/с;

о - коэффициент гидравлического сопротивления, рассчитываемый для прямолинейной распределительной трубы или коллектора с ответвлениями с круглыми отверстиями согласно п. 6.86 СНиП по формуле:

kп - коэффициент перфорации - отношение суммарной площади отверстий к площади поперечного сечения коллектора дренажной системы фильтра; kп = 0,152,0.

Величина коэффициента перфорации kп для коллектора с условным диаметром dк = 800 мм равна:

Коэффициент гидравлического сопротивления о равен:

Потери напора в дренажной системе фильтра составят:

м

4.Расчет системы сбора и удаления промывной воды

Для сбора и отведения промывной воды фильтра в соответствии с п.6.111 СНиП предусматриваются желоба полукруглого или пятиугольного сечения.

Количество желобов Nж принимается по п. 6.111 из расчёта, что расстояние между осями соседних желобов не должно превышать 2,2 м.

Для проектируемого фильтра принимаем 4 желоба полукруглого сечения; расстояние от оси крайнего желоба до ближайшей внутренней поверхности фильтра составляет половину расстояния между осями соседних желобов, которое в этом случае будет равно:

Jж = Lф/Nж = 6,7/4 = 1,7 м,

что отвечает требованиям п. 6.111.

Расход воды по одному желобу составит:

м3

Ширина желоба Вж определяется по формуле 23 СНиП:

qж - расход воды по желобу, м3/с;

Аж - отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, принимаемое равным от 1 до 1,5;

kж - коэффициент, принимаемый равным: для желобов с полукруглым лотком 2, для пятиугольных желобов 2,1.

Принимаем Аж = 1, kж = 2; в этом случае ширина желоба составит:

м.

Высота прямоугольной части желоба составит:

hж = 0,5·Аж·Вж = 0,5·1·0,52 = 0,26 м.

В соответствии с п. 6.111 лотки желобов должны иметь уклон 0,01 к сборному каналу. Расстояние от дна желоба до дна бокового канала определяется по формуле 24 СНиП:

Qкан - расход воды по каналу м/с, равный расходу промывной воды Qпр;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

Вкан - ширина бокового канала, принимаемая не менее 0,7 м. Ширина бокового канала была принята (cм. п. 1) равной 1,0 м в осях; фактическая ширина канала при принятой толщине стенок 0,3 м составляет Вкан = 0,7 м.

При величине расхода промывной воды Qпр = 673,4 л/с значение Нкан будет равна:

м

На основе примечания к п.6.112 уровень воды в канале должен быть на 0,2 м ниже дна желоба.

Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до кромок желобов определяется по формуле 25 СНиП:

Нж = 0,01·Нз·Аз + 0,3

Нз = 1,2 м - высота фильтрующего слоя

Аз = 50% - относительное расширение фильтрующей загрузки (табл.23 СНиП)

Нж = 0,01·1,2·50 + 0,3 = 0,9

Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до дна желоба с учетом толщины его стенки 0,05 м составляет:

Ндж = Нж - hж - Вж - 0,05 = 0,9 - 0,26 - 0,52 - 0,05 = 0,07 м

С целью обеспечения равномерности распределения воды через поверхность загрузки принимаем величину Ндж = 0,1 м.

Определение высоты фильтров

Строительная высота фильтра определяется по формуле:

Нф = Нгр + Нз + Нв + Ндоп + Нстр

Нгр - суммарная высота поддерживающих слоев гравия, м;

Нз - высота слоя фильтрующего материала, м;

Нв - высота слоя воды над поверхностью загрузки, принимаемая не менее 2,0 м (п.6.101);

Ндоп - дополнительная высота слоя воды в фильтре над расчетным ее уровнем, м, определяемая в соответствии с п. 6.102 СНиП;

Нстр - превышение строительной высоты над расчетным уровнем воды, принимаемое не менее 0,5 м в соответствии с п. 6.101 СНиП.

Величина Ндоп определяется по формуле 21 СНиП:

Ндоп = Wo/УFф

Wo - объем воды, накапливающийся за время простоя одновременно промываемых фильтров, м3;

УFф - суммарная площадь фильтров, в которых происходит накопление воды, м2.

Расчет величины Ндоп производится для случая выключения одного из фильтров на ремонт (N1 = 1) при форсированном режиме работы остальных фильтров. Скорость фильтрования при форсированном режиме составляет vф = 8,9 м/ч

Величина Wo рассчитывается по формуле:

Wo = vф·F·tпр·N2

N2 - количество фильтров, одновременно находящихся на промывке; принимаем N2 = 1.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

Wo = 8,9·38,19·0,33·1 = 134 м3

Суммарная площадь фильтров, в которых происходит накопление воды УFф, рассчитывается по формуле:

УFф = F·(Nф-(N1+N2)) = 38,19·(9-(1+1)) = 267 м2

Дополнительная высота слоя воды в фильтре составит:

Ндоп = 134/267 = 0,5 м.

Принимаем следующие значения входящих в формулу параметров: высоту слоя воды над поверхностью загрузки Нв = 2,0 м, превышение строительной высоты над расчетным уровнем воды Нстр = 0,5 м.

Подставляя известные значения всех параметров в формулу, получим строительную высоту скорого фильтра:

Нф = 0,628 + 1,2 + 2,0 + 0,5 + 0,5 = 4,8 м.

5. Расчет трубопроводов подачи и отвода воды

Максимальный расчетный расход воды, подаваемой на один фильтр, составляет:

Qф = vн·F = 7,9·38,19/3,6 = 83,8 л/с.

В соответствии с п. 6.102 СНиП при форсированном режиме работы фильтров скорости движения воды в трубопроводах подачи исходной воды и отвода фильтрата не должны превышать 11,5 м/с. Для расхода Qф по таблицам Шевелева принимаем оба указанных трубопровода стальными диаметром 300 мм каждый, с фактической скоростью движения воды 1,11 м/с и удельными потерями напора 1000i = 6,05 мм/м.

На основании п. 6.117 СНиП скорость подачи и отвода промывной воды следует принимать равной 1,52,0 м/с. Для расхода промывной воды Qпр = 572,85 л/с принимаем оба трубопровода стальными диаметром 700 мм каждый, с фактической скоростью движения воды vпр = 1,47 м/с и удельными потерями напора 1000i = 3,67 мм/м.

6. Расчет параметров насоса для промывки скорых фильтров

Суммарные потери напора при промывке скорого фильтра Уh равны:

Уh = hдр + hтр + hгр + hсл + hмс

hдр - потери в дренажной системе большого сечения, м;

hтр - потери напора в трубопроводе, подающем промывную воду на фильтр, м;

hгр - потери напора в поддергивающих слоях гравия, м;

hсл - потери напора в фильтрующей загрузке, м;

hмс - потери напора в фасонных частях и запорно-регулирующей арматуре.

Потери напора в дренажной системе большого сопротивления при промывке фильтра, рассчитанные ранее, составляют hдр = 3,67 м.

Принимаем ориентировочную длину трубопровода подачи промывной воды к распределительному коллектору дренажной системы фильтра равной Lтр = 100 м (эта длина будет уточнена при разработке генплана площадки очистных сооружений); потери напора в трубопроводе с учетом принятых для него в п. 5 параметров составят:

м.

Потери напора в поддерживающих слоях гравия определяются по формуле:

hгр = 0,022·Нгр·1000iпр = 0,022·0,628·20,7 = 0,29 м.

Потери напора в фильтрующем слое, состоящем из дробленого керамзита и кварцевого песка, рассчитываются по формуле:

hсл = х1·(а + b·1000iпр)·Нпес

а, b - параметры, соответственно равные: 0,76 и 0,017 для зерен кварцевого песка размером 0,51,0 мм; 0,85 и 0,004 для зерен размером 1,02,0 мм;

x1 = 1,25 - коэффициент, учитывающий дополнительные потери напора в слое керамзита в случае применения двухслойной загрузки со слоями примерно одинаковой высоты;

Нпес - высота слоя кварцевого песка, принятая равной 0,7 м (см. п.1). Для кварцевого песка с принятым в п.1 размером частиц 0,51,2 мм параметры а и b равны 0,76 и 0,017 соответственно.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

hсл = 1,25·(0,76+0,017·20,7)·0,7 = 0,97 м.

Потери напора в фасонных частях и запорно-регулирующей арматуре рассчитываются по формуле:

Уо - сумма коэффициентов местных сопротивлений;

vпр - скорость движения промывной воды в подающем трубопроводе, принятая в п. 5 равной 1,47 м/с.

Количество местных сопротивлений и их коэффициенты принимаются равными:

- количество поворотов трубопровода на 90 градусов по пути движения воды принято равный 3, коэффициент местного сопротивления о1 = 0,984;

- количество задвижек равно 1, для задвижки со степенью открытия 80% о2 = 0,26;

- количество тройников равно 1, коэффициент о3 = 0,92;

- количество внезапных расширений трубопровода при переходе с диаметра 700 мм на диаметр 800 мм равно 1, коэффициент сопротивления равен: о4 = ((800/700)2 - 1) = 0,31

Подставляя принятые значения в формулу, получим:

м

Таким образом, суммарные потери напора при промывке скорого фильтра составляют:

Уh = 3,67 + 0,37 + 0,29 + 0,97 + 0,49 = 5,79 м.

Геометрическая высота подъема воды от дна резервуара чистой воды до верхней кромки желобов для сбора промывной воды рассчитывается по формуле:

Нгеом = Нрчв + Нсл + Нж

Нрчв - глубина резервуара чистой воды, м;

Нсл =1,2 м - высота слоя загрузки фильтра;

Нж =0,9 м - расстояние от поверхности фильтрующих загрузок до кромки желоба.

Для типового резервуара чистой воды Нрчв = 4,8 м, отсюда величина Нгеом равна:

Нгеом = 4,8 + 1,2 + 0,9 = 6,9 м.

Требуемый напор промывного насоса:

Ннас = Нгеом + Уh + 1,5 = 6,9 + 5,79 + 1,5 = 14,19 м,

1,5 м - запас напора для покрытия потерь в коммуникациях насосной станции.

Требуемая производительность промывного насоса:

Qнас = Qпр = 572,85 л/с = 2062,3 м3

Принимаем к установке (Справочник монтажника табл. 5.25) промывной насос марки Д2000-100 со следующими паспортными характеристиками: подача 20002300 м3/ч, напор 89100 м. Насос укомплектован электродвигателем АЗ-3158-6 мощностью 800 кВт и частотой вращения 985 об/мин; требуемое напряжение сети - 380 В. Количество рабочих агрегатов - 1, резервных - 1.

Расчет водонапорной башни

Для обеспечения требуемого напора промывной воды фильтров на территории станции необходимо наличие водонапорной башни. Объем бака башни рассчитывается на две промывки скорых фильтров:

Wвб = 2·Qпр·t

Qпр = 2062,3 м3/ч - расход воды на одну промывку;

t = 0,1 ч - продолжительность промывки.

Wвб = 2·2062,3·0,1 = 412,5 м3.

Принимаем к расчету цилиндрический бак с высотой Н = d/2. Исходя из этого, определяем диаметр бака башни. Объем бака находится по формуле:

Производим замену:

Из этого уравнения выражаем диаметр:

м.

Принимаем диаметр бака башни равным 11м, тогда уровень воды башне составит:

H = Wвб/Fвб

Fвб - площадь дна бака башни:

Fвб = р·d2/4 = 3,14·112/4 = 95 м2

Н = 412,5/95 = 4,3 м.

Для подачи промывной воды в башню применяются 2 насоса марки 8К-18 с подачей 220330 м3/ч и напором 20,415,0 м ("Справочник монтажника" стр.277 табл.5. 25). Насосы расположены в зале скорых фильтров.

Расчет резервуара чистой воды

Емкость резервуара чистой воды определяют по формуле:

W = Wp+Wп+Wф

Wp - регулирующий объем воды, м3, определяемый по СНиП 2.04.02-84, п. 9.2:

Q = 65352 м3/сут - расход воды в сутки максимального водопотребления

kн = 1,12 - отношение максимальной часовой подачи воды в регулирующую емкость при станции водоподготовки к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления;

kч = 1,1 - коэффициент часовой неравномерности отбора воды из регулирующей емкости, определяемый как отношение максимального часового отбора к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления;

м3

Wп = 1152 м3 - противопожарный запас воды;

Wф = 4124,6 м3 - запас воды на собственные нужды очистной станции, принимается на две промывки скорых фильтров.

W = 125,5 + 1152 + 4124,6 = 5402 м3

Принимаем глубину воды в РЧВ равной h = 5,4 м. В соответствии со СНиП 2.04.02-84, п. 9.21, общее количество резервуаров одного назначения в одном узле должно быть не менее двух. Площадь РЧВ в плане составит:

м2

Принимаем 2 резервуара размеры резервуара чистой воды в плане (в осях) 12,5*20 метров, объемом 1350 м3, площадью 250 м2, тогда глубина воды в РЧВ:

м.

Песковое хозяйство

Кварцевый песок, используемый в качестве загрузки фильтра, должен быть очищен от примесей и иметь определенный гранулометрический состав. В установках пескового хозяйства предусматривают подготовку карьерного песка как для первоначальной загрузки фильтров, так и для ежегодной его догрузки в размере 10% общего объема песчаного фильтрующего материала. Кроме того, необходима периодическая отмывка загрязненной загрузки.

Объем песка, загруженного в фильтры, перед пуском станции с 10-ю фильтрами площадью F = 38,19 м2 каждый и высотой фильтрующего слоя h = 1,2 м составит:

Wп = F·h·N

N - количество фильтров на станции

Wп = 38,19·1,2·9 = 412,45 м3.

Годовая потребность в дополнительном количестве песка (10-ти процентная догрузка):

Wд = 0,1·Wп = 0,1·412,45= 41,25 м3.

Принимаем, что в карьерном песке содержится 55% песка пригодного для загрузки фильтра.

Тогда потребность в карьерном песке перед пуском станции:

Wп1 = Wп·100/55 = 412,45·100/55 = 749,9 м3.

Годовая потребность в карьерном сырье дня догрузки в фильтры:

Wд1 = Wд·100/55 = 41,25·100/55 = 75 м3

Песковая площадка принята асфальтированная с размером в плане 20*25 м (т.е. 500 м2), в том числе размер отделения для складирования карьерного сырья 13*13 м. Объем складированного сырья при высоте слоя 0,5 м составит:

Wc = 13·13·0,5 = 84,5 м3

Чисто отсортированный песок с крупностью зерен 0,51,2 мм хранится в железобетонной емкости размером 3*3 (в осях) и высотой 3 м, размещенной в помещении реагентного хозяйства. Объем этого песка:

Wот = 2,8·2,8·3 = 23,5 м3

Сортировка и отмывка песка производится в классификаторе ТКП-4 конструкции АКХ РСФСР производительностью 5 м3/ч исходного сырья. Продолжительность работы классификатора перед пуском станции:

tк = 749,9/5 = 149,98 ч

а для догрузки фильтров:

tд = 75/5 = 15 ч в год

Объем расходуемой воды перед пуском станции: - классификатором (Qчас = 300 м3/ч):

Qк = 300·149,98 = 44994 м3;

- бункером-питателем (Qчас = 30 м3/ч):

Qб = 30·149,98 = 4499,4 м3

Суммарный расход воды Q = 49493,4 м3.

Объем воды, расходуемой при догрузке песка:

- классификатором: 300·15= 4500 м3/год

- бункером-питателем 30·15 = 450 м3/год.

Общий расход исходной воды 4950 м3/год.

На песковой площадке так же предусматриваем отделение для выгрузки отработавшего песка размером 8*10 м, оборудованное дренажной системой. Объем выгружаемого песка при высоте слоя 0,5 м составит:

Wв = 8·10·0,5 = 40 м3

Расчет сгустителей

Сгустители с медленным механическим перемешиванием применяются для ускорения уплотнения осадка из горизонтальных и вертикальных отстойников, осветлителей, реагентного хозяйства (недопал) и осадка из отстойников промывных вод на станциях водоподготовки. В рассматриваемом случае осадок из горизонтальных отстойников самотеком выпускается в резервуары приема сырого осадка, откуда насосами перекачивается в сгустители.

Расчёт сгустителя ведется по прил. 9 СНиП 2.04.02-84.

Продолжительность цикла сгущения осадка состоит из следующих операций:

- наполнение сгустителя 20 мин;

- сгущение 8 часов (для особо неблагоприятных условий);

- последовательная перекачка осветленной воды и сгущенного осадка 40 мин.

Итого, продолжительность цикла составляет - tц = 9 ч. Наибольшую скорость движения вращения фермы принимаем 0,025 м/с. Средняя влажность осадка после сгущения 97%.

Объем сгустителя определяем по формуле:

Wсг = 1,3·kро·Wос.ч

kро - коэффициент разбавления осадка при выпуске его из сооружений подготовки воды, принимаемый по п. 6. 81 СНиП 2.04.02-84, kро = 1,5;

Wос.ч = 229,2 м3 - объем осадочной части горизонтальных отстойников.

Wсг = 1,3·1,5·229,2 = 446,94 м3

Принимаем 2 сгустителя со средней рабочей глубиной Н = 3,0 м, тогда диаметр их будет равен:

м

Ввод осадка в сгуститель осуществляется на 1 м выше отметки дна в центре сгустителя. Забор осветленной воды производится устройствами, не зависящими от уровня воды в сгустителях.

Для перекачки сгущенного осадка из приемного резервуара к установке принимаем 3 насоса (2 - рабочих, 1 - резервный) марки ПН-28 с подачей 28 м3/ч и напором 30 м ("Справочник монтажника" стр.293 табл. 5. 27).

Сооружения для повторного использования промывной воды

Последовательность повторного использования промывной воды:

- сбор промывной воды;

- выделение частиц песка в песколовке;

- равномерное подмешивание промывной воды к потоку исходной воды.

На одну промывку фильтра расход воды составит:

q = F·w·60·t

F = 38,19 м2 - площадь одного фильтра;

w = 16 л/(с·м) - интенсивность промывки, принимаемая по табл. 23 СНиП 2.04.02-84;

t = 7 мин - продолжительность промывки, принимаемая по табл. 23 СНиП 2.04.02-84.

q = 38,19 · 16 · 60 · 7 = 256636,8 л = 257 м3

Сооружение для повторного использования промывной воды должно состоять из двух отделений емкостью:

W = q·k

k = 1,2 - коэффициент запаса.

W = 257·1,2 = 308,4 м3

Принимаем отделение следующих размеров:

- ширина 6 м;

- длина 13 м;

- глубина проточной части 4,0 м;

- рабочий объем отделения 312 м3.

Из рабочего объема каждого отделения сооружения для повторного использования промывной воды выделяем две секции, работающие в режиме улавливания песка. Размер каждой секции в плане в осях 4*4 м.

В сутки производят две промывки фильтра, число фильтров N = 10, следовательно, общее число промывок фильтров за сутки n = 20. Время между промывками фильтров составит:

t = 24/n = 24/20 = 1,2 ч

Параметры насосов, перекачивающих промывную воду в голову сооружений, подбираются следующим образом:

- объем воды 257 м3,

- продолжительность перекачки, tп = 1,5 часа.

Исходя из этого, определяем производительность насоса перекачки:

qп = q/tп = 257/1,5 = 171 м3/ч = 47,5 л/с

Принимаем 2 насоса (1 рабочий и 1 резервный) марки 8К - 12а с подачей 194300 м3/ч и напором 2720 м, оборудованные электродвигателями с регулируемым приводом ("Справочник монтажника" стр.276 табл. 5.25).

Зоны санитарной охраны

Зоны санитарной охраны обеспечивают соответствующее требованиям ГОСТ качество питьевой воды и предотвращают возможность загрязнения и заражения воды, как в источнике, так и в самих водопроводных сооружениях; они разделяются на пояса.

В первом поясе, т.е. в местах расположения водопроводных и технологических сооружений, резервуаров чистой воды, насосных станций и других, должно быть постоянное ограждение территории на расстоянии не менее 30 м от основных сооружений; вдоль ограждений создается зеленая полоса насаждений. В границах этой зоны строгого режима разрешается пребывание только людей, работающих на объекте или имеющих специальные пропуска и разрешения. Для контроля устанавливается постоянная охрана объекта. Кроме перечисленных объектов на территории станции разрешается размещать понизительные подстанции, склады хлора, аммиака, коагулянта и других реагентов, ремонтные (механические, электротехнические, строительные) мастерские, центральную котельную, склад фильтрующих материалов. Другие подсобные и служебные помещения (гаражи, контора, помещение охраны и др.) следует располагать вне зоны строгого режима. В проекте первого пояса зоны санитарной охраны должно быть учтено следующее:

...

Подобные документы

  • Выбор и обоснование технологической схемы подготовки воды и сооружений. Определение полной производительности станции и расчетных расходов. Узел приготовления и дозирования раствора флокулянта и коагулянта. Расчет горизонтальных отстойников и смесителей.

    дипломная работа [136,0 K], добавлен 29.08.2014

  • Определение производительности очистной станции, выбор технологической схемы. Расчет реагентного хозяйства, система дозирования и перемешивания реагента. Вычисление осветлителей со слоем взвешенного осадка. Принципы компоновки очистных сооружений.

    курсовая работа [183,6 K], добавлен 17.12.2014

  • Стабилизационная обработка воды. Определение полной производительности станции. Расчет емкостей расходных и растворных баков. Расчет хлораторной установки, горизонтальных отстойников, вихревого смесителя, песколовки, сгустителей и резервуара чистой воды.

    курсовая работа [603,6 K], добавлен 01.02.2012

  • Устройства для сбора и отведения промывной воды фильтровальных аппаратов. Установление интенсивности промывки и относительного расширения слоя загрузки как основная задача при расчете промывки фильтров. Системы поверхностных промывок скорых фильтров.

    реферат [1,5 M], добавлен 09.03.2011

  • Задачи обработки воды и типология примесей. Методы, технологические процессы и сооружения для очистки воды, классификация основных технологических схем. Основные критерии для выбора технологической схемы и состава сооружений для подготовки питьевой воды.

    реферат [1,2 M], добавлен 09.03.2011

  • Принципы компоновки водоочистных комплексов. Основы выбора технологической схемы и реагентов. Повторное использование промывной воды и обработка осадка на водоочистных комплексах. Проектирование высотной схемы и планировка водоочистных сооружений.

    реферат [1,5 M], добавлен 09.03.2011

  • Понятие и функции очистных сооружений на предприятии. Изучение технологических процессов водоснабжения и водоотведения; требования к качеству воды. Расчёт растворных и расходных баков, трубопровода, фильтров и резервуаров хозяйства, подбор оборудования.

    курсовая работа [306,7 K], добавлен 13.02.2014

  • Определение расчетной производительности станции. Выбор технологической схемы очистки воды для целей водоснабжения. Устройства для приготовления раствора коагулянта и его дозирования. Обеззараживание воды и уничтожение в ней запахов и привкусов.

    курсовая работа [824,1 K], добавлен 17.03.2022

  • Оценка качества воды в источнике. Обоснование принципиальной технологической схемы процесса очистки воды. Технологические и гидравлические расчеты сооружений проектируемой станции водоподготовки. Пути обеззараживания воды. Зоны санитарной охраны.

    курсовая работа [532,4 K], добавлен 02.10.2012

  • Характеристика и типы отстойников. Горизонтальные отстойники с рассредоточенным по площади сбором осветленной воды. Особенности конструкции и применение радиальных и вертикальных отстойников. Осветление воды в отстойниках с малой глубиной осаждения.

    реферат [1,8 M], добавлен 09.03.2011

  • Выбор и обоснование принятой схемы и состава сооружений станции водоподготовки. Расчет изменения качества обработки воды. Проектирование системы оборотного охлаждающего водоснабжения. Расчет реагентного хозяйства для известкования и коагуляции воды.

    курсовая работа [317,2 K], добавлен 03.12.2014

  • Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий. Химический состав воды и золы ячменя. Технологическая сущность фильтрования воды. Описание работы фильтр-пресса и его расчет. Сравнительный анализ основных видов фильтров для очистки воды.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.05.2010

  • Технологические установки, входящие в состав системы сбора и подготовки продукции нефтяной скважины. Описание принципиальной технологической схемы установки предварительного сброса воды (УПСВ). Общий материальный баланс УПСВ, расчет его показателей.

    курсовая работа [390,0 K], добавлен 04.08.2015

  • Характеристика исходного сырья и готовой продукции. Выбор и обоснование технологической схемы производства. Расчет материального баланса воды и волокна на бумагоделательной машине. Определение массоподготовительного отдела и производительности машины.

    курсовая работа [241,0 K], добавлен 02.11.2015

  • Методика расчета и проектирования водопроводной сети для города и промышленного предприятия. Выбор места расположения головных водопроводных сооружений и башни. Определение суточных расходов воды и их режимов, емкостей водонапорной башни и резервуаров.

    курсовая работа [309,1 K], добавлен 04.06.2010

  • Анализ существующей системы водоснабжения в Мангистауской области. Состояние системы водоснабжения населенных пунктов региона. Качество потребляемой питьевой воды. Суть процесса фильтрования воды. Технологическая наладка комплекса очистных сооружений.

    курсовая работа [582,1 K], добавлен 10.03.2011

  • Определение расчётного расхода воды отдельными категориями потребителей. Расходы воды на коммунальные нужды города, предприятий и хозяйственно-питьевые нужды населения. Трассировка магистральных водопроводных сетей и составление их расчётных схем.

    контрольная работа [137,5 K], добавлен 20.12.2010

  • Разработка проекта щеточной моечной установки для грузовых автомобилей. Расчёт давления воды в насадке. Определение силы гидродинамического давления струи и проверка выполнения условия удаления загрязнений. Расчёт основных параметров очистных сооружений.

    курсовая работа [414,0 K], добавлен 07.08.2013

  • Нахождение допустимых концентраций на выпуске из очистных сооружений. Сопоставление фактических значений концентраций загрязняющих веществ на выпуске очистных сооружений с нормативными значениями. Интенсификация работы первичных радиальных отстойников.

    курсовая работа [68,4 K], добавлен 16.11.2021

  • Нормативные документы, регламентирующие производство и контроль качества воды. Типы воды, ее загрязнение и схемы очистки. Системы распределения воды очищенной и воды для инъекций. Контроль систем получения, хранения и распределения, валидация системы.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 12.03.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.