86382

Технология очистки природных вод

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Высокие требования к качеству воды, предъявляемые потребителем весьма различны и зависят от ее назначения. Так, например, вода для питьевых и хозяйственно-бытовых целей должна быть безопасна в эпидемиологическом отношении, безвредна по химическому составу, иметь благоприятные органолептические свойства.

Русский

2015-04-07

525 KB

1 чел.

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

«Водоснабжение»

на тему: «Технология очистки природных вод»

Содержание

Введение            

1.Общие сведения          

1.1.Определение расчётной производительности водоочистной станции

1.2.Характеристика качества воды        

1.3.Выбор и обоснование технологической схемы очистки воды   

2.Реагентное хозяйство          

2.1.Определение расчётных доз реагентов      

2.1.1.Коагулянт           

2.1.2.Флокулянт           

2.1.3.Доза подщелачивающих реагентов       

2.1.4.Доза хлора           

3.Расчёт реагентного хозяйства        

3.1.Устройство для приготовления раствора коагулянта    

3.1.1.Определение суточного расхода коагулянта     

3.1.2.Расчёт растворных баков для коагулянта      

3.1.3.Расчёт расходных баков для коагулянта      

3.1.4.Определение расхода воздуха, необходимого для перемешивания коагулянта в расходных и растворных баках      

3.1.5.Подбор дозаторов для раствора коагулянта            

3.2.Расчёт сооружений для приготовления раствора флокулянта                   

3.3.Расчёт сооружений для приготовления подщелачивающего реагента      

3.3.1.Расчёт растворных баков для извести              

3.3.2.Расчёт расходных баков для извести             3.3.3.Определение расхода воздуха, необходимого для перемешивания подщелачивающего реагента в расходных и растворных баках            

3.3.4.Определение суточного расхода извести             

3.4.Расчёт смесителя                 

4.Расчёт контактных осветлителей               

4.1.Определение количества и строительных размеров контактных осветлителей                  

4.2.Расчёт дренажной системы контактных осветлителей           

4.3.Подбор воздуходувок для промывки контактного осветлителя         

5.Расчёт контактного резервуара               

6.Расчёт скорых фильтров                                  

7.Резервуар чистой воды                

8.Обеззараживание воды                

9.Повторное использование воды               

10.Определение диаметров труб обвязки              

10.1.1.Компоновка водоочистных сооружений             

10.1.Определение высотных отметок в РВЧ             

10.2.Определение высотных отметок в контактном осветлителе          

Заключение                  

Список литературы                 

Введение

             Высокие требования к качеству воды, предъявляемые потребителем весьма различны и зависят от ее назначения. Так, например, вода для питьевых и хозяйственно-бытовых целей должна быть безопасна в эпидемиологическом  отношении, безвредна по химическому составу, иметь благоприятные органолептические свойства. Поэтому перед тем как подать ее потребителю, ее необходимо очистить от механических, химических и бактериологических загрязнений. Для этой цели в системах водообеспечения предусматриваются специальные инженерные сооружения, связанные определёнными технологическими процессами, в которых осуществляется обработка воды.

              В данном курсовом проекте будет выбрана технологическая схема очистки природных вод, проведен расчет всех сооружений по технологической цепочке.

                                      1. Общие сведения.

1.1.Определение расчётной  производительности   водоочистной станции

В соответствии с п. 6.6. [1] полный расход воды, поступающий на станцию, определяю с учетом расхода воды на собственные нужды станции. Ориентировочно среднесуточные (за год) расходы исходной воды на собственные нужды станции  принимаю при повторном использовании промывной воды в размере 3% количества воды, подаваемой потребителям. Тогда:

 Qрасч=1,04·Qполн.=1,04·53000=55120 м³/сут;   

1.2 Характеристика качества воды.

В соответствии с  п. 6.9. [1] вода нашего источника водоснабжения относится к водам средней мутности  св. 50-250 мг/л  (М=87мг/л).

По цветности – вода средней цветности св.30 до 120º.

Для обработки воды необходимо провести осветление, обесцвечивание, обеззараживание.

1.3.Выбор и обоснование технологической схемы очистки воды.

Необходимый для этого состав сооружений зависит от качества воды в источнике и полной производительности водоочистной станции. Выбор технологической схемы проводим по табл.15 [1] в зависимости от производительности очистной станции и качества воды.

Принимаем технологическую схему с контактными осветлителями рис. 1

 

1-хлораторная;

2-реагентное хозяйство;

3-вихревой смеситель;

4-контактные осветлители;

5-сооружение для повторного использования воды.

2. Реагентное хозяйство.

2.1.Определение расчетных доз реагентов.

                                    2.1.1. Коагулянт.

Дозу коагулянта определяется по 2-ум параметрам:

-по цветности;

-по мутности.

Дозу коагулянта следует принимать по п. 6.16 [1], в зависимости от исходной мутности воды:  25-45 мг/л.

По цветности

            Dк= =4* 6,32=25,3 мг/л

Согласно СНиП при применении контактных осветлителей дозу  коагулянта следует принимать на 10-15% меньше.

Принимаю расчетную  дозу коагулянта 21,5 мг/л.

Коагулянт подается  в трубопровод перед смесителем.

                                  2.1.2. Флокулянт.

Для повышения эффективности процесса коагуляции применяется флокулянт ПАА. Его доза принимается по п 6.17. [1]. При вводе перед контактными  осветлителями рекомендуется доза:

DПАА = 0,2 – 0,6 мг/л.

Принимаю дозу ПАА   DПАА = 0,6 мг/л.

 Флокулянты следует вводить в воду после коагулянта (через 2-3 мин).

2.1.3. Доза подщелачивающих реагентов.

Дозы подщелачивающих реагентов необходимы для улучшения процесса хлопьеобразования.

Доза подщелачивающего реагента, мг/л, принимается по формуле:

где ЩО – щелочность исходной воды, мг-экв/л;

DK –доза коагулянта;

eK – эквивалентная масса коагулянта (для сернокислого Al=57мг-экв);

kЩ – коэффициент, равный для извести 28;

            Щ0-щелочность исходной воды.

Dщ=28·(21,5/57-0,8+1)=16.16мг/л.

Получилась положительное число, необходимо подщелачивать. Реагент для подщелачивания воды следует вводить одновременно с коагулянтом.

2.1.4. Доза хлора.

 Согласно п. 6.18. [1] дозу хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании следует  принимать 3-10мг/л.

Принимаю дозу хлора 5 мг/л. При вторичном хлорировании 3 мг/л.   

        Хлорсодержащие реагенты при предварительном хлорировании подаются  в напорные водоводы, подающие воду на водоочистную станцию, при вторичном хлорировании реагент подается в трубопровод перед РЧВ.

3.Расчет реагентного хозяйства.

В сооружениях реагентного хозяйства осуществляется приготовления растворов коагулянта, флокулянта, подщелачивающего реагента.

3.1.Устройства для приготовления раствора коагулянта.

       Общая схема сооружений для приготовления раствора коагулянта приведена на рис.2

сухой

коагулянт                               Wраст                               насос дозатор

                                               

 вода                                       вода

Рис. 2

3.1.1.Определение суточного расхода коагулянта.

где  DK – доза коагулянта;

 Qсут – расчетный расход станции;

  p – содержание активного вещества  в реагенте, для неочищенного сернокислого алюминия  33,5%.

Принимаем сухое хранение коагулянта. Хранить необходимо 30-и суточный запас.

1 вагон поставляет 60 тонн коагулянта, нам необходимо 1 вагон и храниться он будет 51 день.

    Площадь склада при сухом хранении:

                    

где Т – срок хранения коагулянта (51 сутки);

   -коэффициент учета дополнительной площади прохода на склад             1,15 (15%);

0-насыпная плотность реагента;

hp- допустимая высота слоя реагента на складе от 1,5 до 2,5 м.

Размеры в плане склада принимаем м.

3.1.2.Расчет растворных баков для коагулянта.

Растворные и расходные баки выполняются одинаковой конструкции.

Вместимость  растворных баков определяется по формуле:

где q - часовой расход станции;

      Dк-доза коагулянта,г/м³

       t - время приготовления раствора, принимаем t=10 часов.

       b0-концентрация раствора в баках (10-17%), принимаем 15%.

       - плотность раствора, равная 1т/м³

                                 

Принимаем 1 растворный бак.

Таким образом, объем одного растворного бака равен:

                         ,м³

где n-количество растворных баков.

                         

Принимаем  квадратный в плане бак. Высоту рабочей части принимаем h1=1,2м. Тогда площадь поперечного сечения бака:

                        

Длина стороны бака:

Угол наклона стенок нижней части бака принимается по п. 6.21 [1], =45º.

Тогда высота нижней части бака:

 h2=0,5·b1·tg45º=0,5·2,02·1=1,05 м.

Тогда окончательный объем растворного бака равен: м³

Полная высота бака:

 H1= h1+h2=1,2+1,05=2,25 м.

3.1.3.Расчет расходных баков для коагулянта.

Общий объем расходных баков:

где bp-концентрация  раствора в расходном баке, принимаем 5%.

Принимаем 2 расходных бака с объемом каждого W2.1.=6,5/2=3,25 м³

Принимаем  квадратный в плане бак. Высоту рабочей части принимаем h1=0,50м. Тогда площадь поперечного сечения бака:

                        

Принимаем бак со сторонами 1,8*1,8м

Угол наклона стенок нижней части бака принимается по п. 6.21 [1], =45º.

Тогда высота нижней части бака:

 h2=0,5·b1·tg45º=0,5·1,8·1=0,9м.

Тогда окончательный объем растворного бака равен: м³

Полная высота бака:

 H1= h1+h2=0,5+0,9=1,55м.

3.1.4.Определение расхода воздуха, необходимого для перемешивания коагулянта в расходных и растворных баках.

Согласно п.6.23 [1] для растворения надлежит предусматривать подачу воздуха с интенсивностью 8-10 л/сек на 1 м3. Для перемешивания и разбавления с интенсивностью 3-5 л/сек на 1м 2

Количество сжатого воздуха, подаваемого в растворные баки, определяем по формуле:

              

где: F1, F2– площади поперечного сечения одного растворного и  расходного  бака соответственно.

n1, n2  – количество соответственно растворных и расходных баков.

-интенсивность подачи воздуха соответственно растворными и расходными баками. Принимаем , а .

 

Общий расход сжатого воздуха, требуемый для обеспечения работы растворных и  расходных баков:  

Избыточное давление сжатого воздуха рекомендуется принимать равным Pв=10 м.

        Нашим условиям удовлетворяет воздуходувка марки ВК 1,5

3.1.5.Подбор дозаторов для раствора коагулянта.

Требуемая производительность дозатора коагулянта вычисляется по формуле:

  где -плотность раствора коагулянта, равная 1 т/м;

         Qсут-полная производительность водоочистной станции, м³/сут;

    С2-концентрация раствора коагулянта в расходном баке 5%.

Выбираем  2 дозатора  марки НД 1000/10 (один резервный) с  маркой электродвигателя АО 2-31-4 , диаметром выходного патрубка 32мм и НД 100/10 (один резервный)  с маркой электродвигателя АОЛ -21-4 , диаметром выходного патрубка 25 мм.

3.2.Расчет сооружений для приготовления раствора флокулянта.

Определяется требуемый объем растворного бака флокулянта:

где Q-расчетный расход обрабатываемой воды, м³/час;

     Dфл-доза флокулянта, мг/л;

     t-время приготовления раствора в растворном баке. Принимаю t=0,5 часов;

    Сфл- концентрация раствора флокулянта, С=1%

Тогда

Принимаю стандартный растворный  бак W=1,2 м³ с мешалкой марки     УРП-2АКХ.

Общий объем расходных баков для флокулянта определяем по формуле:

         

где T-время хранения раствора флокулянта в расходном баке, час, принимаем   по п. 6.31 [1]  равным для 1% растворов 4 суток=96 часов;

t-время приготовления раствора в растворном баке. Принимаю t=0,5 часов.

Тогда

Принимаю 1 расходный бак W=12 м³.

Для выбора дозатора флокулянта ПАА  определяется расход раствора флокулянта по формуле:

Принимаю 2 дозатора флокулянта марки НД 100/10 (один резервный) с маркой электродвигателя АОЛ-21-4,  с напором 10 м, диаметром выходного патрубка 10 мм.

3.3.Расчет сооружений для приготовления подщелачивающего реагента.

Приготовление растворов подщелачивающих реагентов на водоочистных станциях большой производительности производится в растворных и расходных баках с перемешиванием воздухом, аналогично приготовлению растворов коагулянтов.

3.3.1.Расчет растворных баков для извести.

Тогда вместимость  растворных баков определяется по формуле:

где q - часовой расход станции;

       Dщ- доза подщелачивающего реагента (извести)

       t - время приготовления раствора, принимаем t=12 часов.

       b0-концентрация реагента в растворных баках (10-17%), принимаем 15%.

       - плотность раствора, равная 1т/м³

                                 

Принимаем 3 растворных бака.

Таким образом, объем одного растворного бака равен:

                         ,м³

где n-количество растворных баков.

                         

Принимаем  квадратный в плане бак. Высоту рабочей части принимаем h1=1,2м. Тогда площадь поперечного сечения бака:

                        

Длина стороны бака:

Угол наклона стенок нижней части бака принимается по п. 6.21 [1], =45º.

Тогда высота нижней части бака:

 h2=0,5·b1·tg45º=0,5·0.88·1=0.44м.

Тогда окончательный объем растворного бака равен: м³

Полная высота бака:

 H1= h1+h2=1,2+0,44=1,64м.

3.3.2.Расчет расходных баков для извести.

Общий объем расходных баков:

где bp- концентрация в раствора в расходном баке, принимаем 5%.

Принимаем 2 расходных бака с объемом каждого W2.1.= 0.95/2=0.475 м³

Принимаем  квадратный в плане бак. Высота рабочей части принимаем h1=1,0м. Тогда площадь поперечного сечения бака:

                        

Принимаем бак со сторонами 0,74*0,73м

Угол наклона стенок нижней части бака принимается по п. 6.21 [1], =45º.

Тогда высота нижней части бака:

h2=0,5·b1·tg45º=0,5·0,47·1=0,23м.

H1= h1+h2=1,0+0,36=1,36м.

3.3.3.Определение расхода воздуха, необходимого для перемешивания подщелачивающего реагента в расходных и растворных баках.

Согласно [1] для растворения надлежит предусматривать подачу воздуха с интенсивностью 8-10 л/сек на 1 м3. Для перемешивания и разбавления с интенсивностью 3-5 л/сек на 1м 2

Количество сжатого воздуха, подаваемого в растворные баки, определяем по формуле:

              

где: F1, F2– площади поперечного сечения одного растворного и  расходного  бака соответственно.

n1, n2  – количество соответственно растворных и расходных баков.

-интенсивность подачи воздуха соответственно растворными и расходными баками. Принимаем ,а .

 

Общий расход сжатого воздуха, требуемый для обеспечения работы растворных и  расходных баков:  

Избыточное давление сжатого воздуха рекомендуется принимать равным Pв=10 м.

        Нашим условиям удовлетворяет воздуходувка марки ВК 1,5.

Расход подщелачивающего реагента определяется по формуле:

где Q-полная производительность водоочистной станции, м³/сут;

 Dщ- доза извести, мг/л;

 Вщ-концентрация реагента в расходном баке, принимаю 5%;

-объемная масса подщелачивающего реагента, т/м³ (=1 т/м³)

Принимаем для дозирования подщелачивающих реагентов дозатор марки ДИМБА-1 с полезной производительностью 1м³/час, мощностью электродвигателя исполнительного механизма 60 Вт. Также предусматриваем резервный.

3.3.4.Определение суточного расхода извести.

Суточный расход подщелачивающего реагента определяется по формуле:

            где: Р – процентное содержание извести в реагенте, принимаю 40 %;

           Qсут – полная производительность, м3/сут.

              Dизв- доза подщелачивающего реагента (извести), г/м³.

Принимаем 30 суточное сухое хранение извести с последующим дроблением и гашением в известегасильных аппаратах.

     Продолжительность  хранения реагента согласно [1] 30 суток.

Известь будем  поставлять в вагонах, 1 вагон-60 тонн. Тогда известь у нас будет храниться 59суток.

Определяем площадь склада:

    Площадь склада при сухом хранении

где Т – срок хранения коагулянта ;

   -коэффициент учета дополнительной площади прохода на склад             1,15 (15%);

0-насыпная плотность реагента;

hp- допустимая высота слоя реагента на складе,ринимаю  2 м;

         содержание активного вещества в реагенте;

Размеры в плане склада принимаем м.

3.4.Расчет смесителя.

Смеситель предназначен для  быстрого и равномерного перемешивания реагента с водой. Время пребывания воды в смесителе не должно превышать 2-х минут. На станции большой производительности целесообразнее применять вертикальный смеситель. Смеситель может быть круглого или призматического сечения с пирамидальной или конической нижней частью.

Принимаю 2 вертикальных вихревых смесителя прямоугольного сечения в плане, схема которого представлена на рис. 3.

   Обрабатываемая вода подводится по трубе  в нижнюю часть смесителя со скоростью Vвх=1..1,2 м/сек.

Расчет смесителя сводится к определению его линейных размеров.

Определим площадь горизонтального сечения в верхней части одного  смесителя:

где Qрасч – часовой расход воды, приходящийся на один смеситель, м3/час=0,3 м3/с;

 b – скорость движения воды в верхней части смесителя, принимается по п. 6.45.[1], b=30 мм/сек=108м/ч.

Для квадратного в плане смесителя ширина определяется:

м.

Диаметр нижней части смесителя определяется в зависимости от подводящего трубопровода, который определяется по формуле:

где q- секундный расход воды, м³/сек;

Vвх- скорость движения воды по трубопроводу, Vвх=1,2м/с;

Высота нижней части смесителя:

 

где Qрасч- полная производительность водоочистной станции, м³/час;

t- продолжительность смешения реагента с водой, мин.Принимаю t=2мин.

                

где -угол между наклонными стенками конической части смесителя.

    bн-ширина нижней части смесителя(bн=d).

Объем пирамидальной части смесителя:

где Fн-площадь нижней части смесителя.

Полный объем смесителя:

                                                                    

где t- продолжительность смешения реагента с водой, мин. Принимаю t=2мин.

Объем верхней части смесителя

Wв= W-Wн=72,2-2,5=61,6 м³

Высота верхней части смесителя:

Полная высота смесителя.

 h = hв+ hH =5,98+0,54=6,52м.

Сбор воды производится в верхней части смесителя периферийным лотком через затопленные отверстия. Скорость движения воды в лотке принимается по п. 6.45. [1], =0,6м/с.

Площадь живого сечения лотка.

где: - скорость движения воды;

     n – число лотков.

Задаваясь шириной лотка a=0,5м и зная площадь живого сечения лотка можно определить высоту слоя воды в лотке.

Высота слоя в лотке:

Площадь всех затопленных отверстий в стенках сборного лотка:

где0-скорость движения воды через отверстия , 0=1м/с.

Задаваясь  величиной диаметра отверстий  d0,  можно определить площадь одного  отверстия  fо.

Принимаю dо=0,1м. Тогда fо=0,0019м²

Общее количество отверстий:

где   f0 – площадь одного отверстия.

Принимаем 320 отверстий.

4.Расчет контактных осветлителей.

4.1. Определение количества и строительных размеров контактных осветлителей.

Принимаем промывку воздухом и водой. Материал загрузки и размеры зерен поддерживающих слоев принимаем по п. 6.129 [1].

Общая площадь контактных осветлителей определяется  по формуле:

где: Qcут- производительность водоочистной станции, м³/сут;

   Tст – продолжительность работы водоочистной станции, T=24 часа; 

  υН – расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч.    Согласно  п. 6.130 [1] υН= 5м/ч;
 
nпр – количество промывок, принимаю n=2 промывки;

  qпр- удельный расход воды на одну промывку одного контактного осветлителя, м³/м²;

  – время простоя контактного осветлителя в связи с промывкой, принимаемое 0,5 ч.

продолжительность сброса первого фильтрата , мин, принимаемая по п. 6.133 =12мин.

Удельный расход воды на одну промывку одного контактного осветлителя, м³/м² определяется:

где

пр- интенсивность, л/(с·м²), принимается по п. 6.133 [1] пр=15 л/(с·м²);

tпр- продолжительность промывки, принимаю согласно п. 6.133 [1], tпр=8 мин.

Тогда общая площадь контактных осветлителей:

Количество контактных осветлителей определяется по формуле рассчитывается по формуле, округлив до целого числа.:

Принимаю 12 контактных осветлителей.

При этом должно обеспечиваться соотношение:

Vф- скорость фильтрования при форсированном режиме согласно п. 6.130 [1],

Vф=5,5м/ч

N- число  контактных осветлителей, находящихся в ремонте (п. 6.95), для Nф≤20  N=1.

Площадь одного контактного осветлителя:

Общая высота контактного осветлителя определяется по формуле:

Hк.о.=h1+h2+h3, м

где:

 h1- общая высота поддерживающего и фильтрующего слоев, м, определяется по данным таблицы 23[1]. Принимаю h1=2,75 м.

 h2- высота воды над поверхностью фильтрующей загрузки, м,   принимается по п. 6.101.[1], h2=2м;

 h3-превышение строительной высоты над уровнем воды, м, принимается по п. 6.101.[1], h3=0,5м.

Hк.о.=2,75 +2+0,5=5,25м.

Ширина сборного канала принимается Вкан=0,7 м. Глубина сборного канала принимается равной 1,2 м.

Ширина самого контактного осветлителя не более 6м.

4.2.Расчет дренажной системы контактных осветлителей.

Схема дренажной системы приведена на рис. 4.

Общий расход промывной воды, необходимой для 1 осветлителя определяется по формуле:

Принимаемая скорость движения воды в дренажной системе (коллекторе) согласно  п.6.106[1] 0,8 – 1,2 м/с. Принимаю Vk=1,2м/с.

Определяем внутренний диаметр коллектора дренажной системы:

Расстояние между распределительными ответвлениями согласно п.6.105.[1] равно m = 250 – 350 мм. Принимаю m=300 мм.

Площадь фильтра, приходящаяся на одно ответвление:

Расход промывной воды, приходящейся на одно ответвление:

Диаметр трубы ответвления:

где Vотв- скорость движения воды в ответвлении, принимается по п. 6.106 [1]. Принимаю Vотв=2 м/с.

Тогда

Принимаю стандартный диаметр ответвлений 100 мм. Диаметр отверстий на ответвлениях принимаю согласно п. 6.105. равным do=10мм.

Количество отверстий в дренажной системе на одном ответвлении:

 

 где a-доля общей площади отверстий от площади фильтра, приходящейся на одно ответвление, %, принимается по  п. 6.105[1]. Принимаю a=0,5%

Отверстия на ответвлениях надлежит располагать в 2 ряда в шахматном порядке под углом 45º к низу от вертикали.

Расстояние между осями отверстий:

4.3.Подбор воздуходувок для промывки контактного осветлителя.

При применении промывки сжатым воздухом и подачей его через нижний дренаж, интенсивность продувки принимается:

продолжительность продувки принимается  tп=3мин=0,05часа.

Удельный расход воздуха при продувке (совместно с промывкой) определяется по формуле:

Общий расход воздуха для продувки воздухом:

Для такого расхода воздуха на продувку подбираем воздуходувку (1рабочую и 1 резервную) марки ВК-1,5 с подачей 7,8-94,8 м³/час.

5.Расчет контактного резервуара.

Контактный резервуар необходим для смешения воды с реагентами. Объем его рассчитывается на 5-минутное пребывание воды:

Wк.р.=,м³

где Qрасч- расчетный расход воды, м³/час.

Тогда:

Wк.р.= м³.

Принимаем высоту h=2 м. Тогда площадь контактного резервуара будет равна F=191/2=95.5 м². Ширину принимаю 6 м, тогда длина L=15 м.

6.Расчет скорых фильтров

согласно (1) табл.2.1 выбираем однослойные скорые фильтры с загрузкой различной крупности. Материал загрузки: кварцевый песок. Диаметр зерен: наименьших 0,7мм, наибольших 1,2мм, эквивалентных 0,8м.Коэффициент неоднородной загрузки1,6-1,8. Скорость фильтрования при нормальном режиме 6-8м/ч, при форсированном 7-9,5м/ч. общая площадь фильтров определяется по п6.96.(1). При этом продолжительность работы в/очистной станции рекомендуется принять 24часа. Число промывок одного фильтра принимается по п.6.91.(1)

F=QстVн-3,6nпрwt1-nпр t2 Vпр

где Qполезная производительность станции

Тст- продолжительность работы станции в течение суток

Vн- расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, принимается по табл.21 (5-6м/ч)

nпр- число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме (2)

Wпр- интенсивность промывки по таблице 23(1) 12-14 л/с*м2

тпр- продолжительность промывки по табл.23 (1)5-6мин

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

F=110000/(24*6-3.6*2*10*(1/12)-2*0,33*6)=1617м2

Количество фильтров принимаем по п.6.99(1)

Nф= F/2=1617/2=20фильтров

Площадь одного фильтра

f= F/ Nф=1617/20=81м2

Длина фильтра 9м, ширина – 9м

Крупность фракций и высота поддерживающего слоя принимаются по п.6.104(1). Общая высота фильтра

H=h1+h2+h3+h4

где h1- высота поддерживающего слоя по данным табл.22(1)

h2- высота фильтрующего слоя по данным табл.21(1)

h3- высота слоя воды над поверхностью фильтрующей загрузки по п.6.101.(1)

h4-превышение строительной высоты по расчетным уровням воды по п.6.101(1)

H=1+1,3+2+0,5=4,7м

Для определения расхода промывной воды по единому желобу вычисляются общий промывной расход воды через один фильтр.

Qпр=qпр*fфпр*60

Qпр=3*91/5*60=0,91м3

Тогда расход воды по одному желобу

qжел= Qпр/n1=0,91/2=0,46м3

вид сечения желоба и его ширина определяется по п.6.111.(1)

     Вжелqжел/(1,57+ажел)3

где к- коэффициент, принимаемый для желобов прямоугольного сечения

qжел- расход воды пожелобу

ажел- отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины (1-1,5)

Вжел=2,1((0,03/(1,57+1,5)3)1/5=0,5м

Высота прямоугольной части желоба

hпр=0.75* Вжел=0,75*0,5=0,38м

общую высоту желоба рекомендуется принимать в пределах

hжел=(1-1.50) Вжел=1,5*0,38=0,57м

высота нижней части желоба

h= hжел- hпр=0,57-0,38=0,19м

Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до верхних кромок желоба определяется из п.6.113(1)

H=Hзаз/100 +0,3

Где  Hз- высота фильтрующего слоя

аз- относительное расширение фильтрующей загрузки в процентах по т.23

H=1,3*30/100  +0,3=0,69м

Ширина сборного канала и мнималиное расстояние от дна желоба до дна колодца определяется по 6.112(1)

Hкан=1,73qкан3/q*Bкан2+0,2

Где qкан - расход воды по каналу

Bкан- ширина канала=0,8м

Hкан=(1,7330,072/10*0,82 )+0,2=0,46м

Высота сборного канала

hк=h3+h4-H+hж+0.01*lф+Hкан=2+0,5-0,6+1,01+0,01*3,17+0,42=3,4м

внутренний диаметр коллектора дренажной системы

Дк=Qпр/Vк

Где Vк- ско-рость движения воды при промывке в начале коллектора по

.6.106.(1)

Дк=0,91/0,75*0,8=1,2м

Принимаем стандартный диаметр коллектора 500мм. Расстояние между осями ответвления принимается по п.6.105(1) 250-350мм

Площадь фильтра ,приходящаяся на дно ответвления

Fотв=m(bк)/2=0,3(9-1,2)/2м2

Расход промывной воды приходящейся на дно ответвления

qотв= Fотв*Wпр/1000

где Wпр- интенсивность промывки фильтров

qотв=1,17*10/1000=0,01м3

диаметр трубы ответвления

Дотв=(qотв/0,785*Vотв)1/2

где Vотв – скорость движения промывной воды в начале ответвления по п.6.106(1) 1,6-2

Дотв=(0,01/6,785*1,6)1/2=0,03м

Принимаем стандартный диаметр отверстия равный 0,1м

Диаметр отверстий на ответвлениях принимаются по п.6.105.(1) d=10-12мм, количество отверстий на одном ответвлении

n0=4* Fотв*a/п*d2*100

где а – доля общей площади отверстий от площади фильтра, приходящейся на одно отверстие %, принимается по п.6.105.(1) а=0,25-0,5%

n0=4**1,17*0,5/3,14*0,012 *100=745 шт

расположение отверстий на ответвлении принимается по п.6.105.(1). В 2 ряда в шахматном порядке под углом 45 к низу от вертикали

расстояние между осями отверстий

l0фк-0,4/n0=(9-1,2-0,4/745)=0,01м

диаметр стояка водовоздушника принимается по п.6.109.(1),принимаем диаметр стояка воздушника 75мм.

7.Резервуар чистой воды

Суммарная емкость РЧВ слагается из регулирующей емкости Wр, неприкосновенного запаса воды Wнгв, рассчитанного на тушение пожаров в течение 3ч и запаса воды на промывку фильтров Wпром, т.е.

Wрчв=Wр+Wнпв+Wпром, м3

Регулирующая емкость РЧВ определяется по совмещенному графику или таблицам подачи воды водоочистными сооружениями и насосами II-го подъема. Режим подачи воды насосами II-го подъема зависит от режима водопотребления. Поэтому для определения емкости резервуаров составляется совмещенная таблица водопотребления.

Совмещенная таблица водопотребления.

Таблица 1

Часы суток

В/потребление,%

Подача о.с.,%

Подача насосами II подъема,%

Приток в РЧВ

Расход из РЧВ

Наличие воды в реззе-ре,%

1

2

3

4

5

6

7

0-1

3,0

4,17

3,7

0,47

3,8

1-2

3,2

4,17

3,7

0,47

4,27

2-3

2,5

4,16

3,7

0,46

4,73

3-4

2,6

4,17

3,7

0,47

5,2

4-5

3,5

4,17

3,7

0,47

5,67

5-6

4,1

4,16

3,7

0,47

6,13

6-7

4,5

4,17

3,7

0,47

6,6

7-8

4,9

4,17

3,7

0,47

7,07

8-9

4,9

4,16

5,05

0,89

6,18

9-10

5,6

4,17

5,05

0,88

5,3

10-11

4,9

4,17

5,05

0,88

4,42

11-12

4,7

4,16

5,05

0,89

3,53

12-13

4,4

4,17

5,05

0,88

2,65

13-14

4,4

4,17

5,05

0,88

1,77

14-15

4,4

4,16

5,05

0,89

0,88

15-16

4,4

4,17

5,05

0,88

0,00

16-17

4,3

4,17

4,10

0,07

0,07

17-18

4,1

4,16

3,7

0,46

0,53

18-19

4,5

4,17

3,7

0,47

1,00

19-20

4,5

4,17

3,7

0,47

1,47

20-21

4,5

4,16

3,7

0,46

1,93

21-22

4,8

4,17

3,7

0,47

2,40

22-23

4,6

4,17

3,7

0,47

2,87

23-24

3,0

4,16

3,7

0,46

3,33

итого

100

100

          Из таб.1 гр.7. выбираем max значение (Аmax) и определяем регулирующую емкость резервуара

Wр= Аmax·Qcут/100=7,07·52000/100=3676,4м3

Емкость для хранения неприкосновенного запаса

Wнпз=Wп+Qmax-Q,

где Wп- расход воды на тушение пожаров в течение 3-х часов

Wп=3,6·3·n/(qп.н.+qп.вн.)= 3,6·3·3(15+5)=648 м3

где n- расчетное количество пожаров по табл. 5 [1], принимаю n=3;

qп.н- расход воды на 1 наружный пожар, принимается по т.7.(1) 15л/с;

qп.вн.- расход воды на тушение пожара внутри здания, принимается 5л/с.

Qmax – суммарный расход в течение 3 часов наибольшего водопотребления

Qmax=Qсутmax·3/100) =52000(7,07·3/100)=11029,2 м3

Q- объем воды подаваемое водоочистными сооружениями за 3 часа тушения пожара

Q= 3·Qсут·4,17/100=3·52000·4,17/100=6505,2 м3

Wнпз=648+11029,2-6505,2=5172 м3

Объем воды на промывку 2\х  контактных осветлителей

Wпром=2(F0wt)/1000

Где F0- площадь одного контактного осветлителя.

F0=40,0м²

w- интенсивность промывки 15л/с·м²

t- время промывки 8 мин.=480 секунд.

Wпром=2(40,0·480·15)/1000=576 м3

WРЧВ= Wрег+ Wнпз+ Wпром=3676,4+5172+576=9424,4 м3

Принимаю 2 стандартных  резервуара объемом 2000 м3  и один 6000 м3

Стандартные размеры РЧВ

Емкость,  м3

2000

6000

Ширина, м

18

36

Длина, м

24

36

Высота, м

4,8

4,8

8.Обеззараживание воды.

Обеззараживание воды применяется для удаления из нее болезнетворных микроорганизмов и вирусов.

Одним из методов обеззараживания является хлорирование, доза для первичного хлорирования D хл-1=5мг/л, для вторичного Dхл-2=3мг/л. Хлор вводится в воду перед поступлением ее в очистные сооружения - предварительное хлорирование, и после выхода из них, перед ОЧВ – вторичное хлорирование.

Количество хлора, необходимого для предварительного хлорирования определяется по формуле:

 

где: Q – суточная производительность очистной станции, м³/сут;

DХЛ-1 – доза хлора для первичного хлорирования, мг/л.

Количество хлора, необходимого для вторичного хлорирования определяется по формуле:

где: DХЛ-2 – доза хлора для вторичного хлорирования,  мг/л.

Общее количество хлора:

QХЛ = QХЛ-1 + QХЛ-2 = 260+165=425 кг/сут=17.7 кг/час.

По полученной величине QХЛ – выбираются хлораторы, согласно  [4] (при двойном хлорировании  принимаем 2 группы хлораторов).

Хлораторы подбираем по (2) 2 рабочих и 1 резервных марки ЛОНИИ-100, с производительностью   по хлору 2-10 кг/ч, dу=50мм, А=830мм, В=650мм, С=160мм. При расходе хлора более 50 кг/сут (в нашем случае Q=83,2 кг/сут) на водоочистную станцию хлор поступает в бочках- контейнерах.

Потребное количество рабочих бочек- контейнеров в сутки принимается:

                                     

                                              

где: Sбоч- объем хлора  с 1м² площади боковой поверхности бочки количество;

       Fбоч- площадь поверхности бочки,.  Площадь поверхности бочки будет равна 3,65 м² (для стандартной бочки  D=0,746 м, L=1,6 м, емкостью 500 л).

Площадь хлораторной принимают из расчета 3 м2 на каждые 2 хлоратора.

Помещение хлораторной должно быть оборудовано двумя входами: один непосредственно наружу, а другой через тамбур, в котором располагается шкаф для спецодежды, противогазы и устройство для вентиляции и освещения.

Расходный склад допускается принимать непосредственно в хлораторной, при этом их следует разделить огнестойкой стеной без проемов.

Расходный склад хлора надлежит проектировать из расчета хранения 30 суточного запаса хлора.

9.Повторное использование воды.

На водоочистных станциях рекомендуется промывные воды фильтровальных сооружений, и транспортировать в смесители для их повторного использования. Это делается с целью охраны природных водоисточников и сокращения расходов воды на собственные нужды станции. Для улавливания песка, который выносится при промывке контактных осветлителей, предусматриваются песколовки горизонтального типа.

Скорость движения воды в песколовке принимается: Vп=0,15 м/c.

Площадь живого сечения песколовок определяется по формуле:

где qпром- расход промывной воды, м³/с.

Глубина проточной части принимается: hп=0,8 м, ширина bп=0,6 м.   

Площадь сечения одной песколовки:

Принимаю одну песколовку. Глубина осадочной части песколовки принимается hо=0,5 ;hп=0,4м.

Длинна песколовки:

Время пребывания воды в песколовке: tп=30сек.

Из песколовки вода направляется в усреднитель (резервуар). Его объем определяется из условия поочередной промывки всех контактных осветлителей с интервалом времени не менее 20 минут:

где tп- время простоя осветлителя в связи с промывкой, с, tп=0,5 часа;

nпр-количество промывок за сутки,  nпр=2;

 Nф-  количество контактных осветлителей.

Тогда

        

Принимаем усреднитель в плане прямоугольным с размерами 2,5*1,5*1,5 м.

10.Определение диаметров труб обвязки.

Расчет диаметров труб обвязки сводится в табл. 2.

Расчет диаметров труб обвязки

Назначение трубопровода

Расход воды, л/с

Расчетные скорости,м/с

Диаметр,

мм

1

2

3

4

Трубопровод, подающий воду на очистную станцию

601,85

1м/с

800

Трубопровод, подающий воду к одному смесителю

350,05

1м/с

600

Трубопровод, подающий воду к одному контактному осветлителю

50,15

1…1,2м/с

100

Трубопровод, подающий промывочную воду к контактному осветлителю

608,0

2..2,5м/с

800

Трубопровод для сброса промывной воды из одного   контактного осветлителя

608,0

0,8…1,2м/с

800

Трубопровод для отвода чистой воды в РЧВ

601,85

1,0..1,5м/с

800

11. Компоновка водоочистных сооружений

Планировка площадок водоочистных сооружений, расположение зданий, транспортных путей должны обеспечить наиболее благоприятные условия для производственного процесса, рациональное и экономическое использование земельных участков. Расстояние между зданиями и сооружениями следует принимать наименьшими в соответствии с технологическими и транспортными условиями, соблюдая при этом необходимые противопожарные разливы.

При проектировании водоочистных сооружений стремится к объединению в одном здании станции водоподготовки с реагентным хозяйством, насосной станции II подъема, электроустройств. Помимо основного технологического оборудования в этом здании могут быть размещены склады коагулянтов, извести, соды и других реагентов.

На генплане помимо основных и вспомогательных зданий головных сооружений должны быть нанесены все основные наружные трубопроводы, водопроводные и канализационные колодцы и дороги, подъездные пути. Расположение транспортных коммуникаций должно обеспечивать рациональное обслуживание отдельных зданий водоочистной станции.

Подземные сети прокладывают вне проезжей части дорог. Наименьшее расстояние в плане от фундаментов зданий до водопроводов – 5м, до самотечной канализации – 3м. Сеть трубопроводов прокладывается параллельно стенам зданий, пересечения с дорогами производится под прямым углом.

Ширина проезжей части принимается равным 6-7м, ширина обочины 1,5м. Минимальное расстояние от проезжей части дорог до производственных зданий следует принимать: 1,5м при отсутствии въездов в здание и при длине его до 20м , 30 при отсутствии въездов в здание и при длине его более 20м.

10.Построение высотной схемы.

10.1 Определение высотных отметок в РЧВ.

Принимаем отметку земли равную 0.000 м.

Максимальный уровень воды в резервуаре чистой воды (РЧВ), принимается на 0,5 м выше поверхности земли.

УВ = 0,5 м.

Отметка верха резервуара принимается на 0,5 м выше уровня воды.

ВР = УВ + 0,5;

           ВР = 0,5 + 0,5 = 1,0 м.

Отметка низа резервуара принимается:

НР = ВР - НР,

где: НР – высота резервуара, Hр=4,8м

    НР = 1,0 – 4,8 = - 3,8 м.

10.2 Определение высотных отметок в контактном осветлителе.

Высота контактного осветлителя, как мы уже определяли :

Hк.о. = h1 + h2 + Н3 , м,

где:

h1 – высота загрузки, м;

     h2 – высота слоя воды над загрузкой, м;

h3 – превышение строительной высоты фильтра над  уровнем  воды.

  Нко = 5,25 м.

Отметка воды в осветлителе принимается:

КО = РЧВ + hТР1 

где: hТР1 – потери напора в трубопроводе от контактных осветлителей до РЧВ.

Потери напора принимаются согласно п. 6.219[1].

   КО = 0,5 +1 =1,5 м.

Отметка верха осветлителя принимается:

ВКО = КО + 0,5,м

ВКО = 1,5 + 0,5 = 2,0 м.

Отметка низа осветлителя принимается:

НКО = ВКО – Нко

НКО = 2,0 – 5,25 = -3,25 м.

Отметка верха коллектора принимается:

К = НКО + dк+0,02

где: dК – диаметр коллектора.

                         К = -3,3 + 0,7+0,02 = -2,38 м.

Отметка высоты загрузки принимается:

З = КО – h2

где h2=2,00 м –высота слоя воды в контактном осветлителе.

З = 1,50 – 2,00 = -0,5 м.

Отметка дна кармана (водосборный канал) принимается:

КАР  = ВКО – hк

где: hк – водосборного  канала, м.

  КАР  = 2,0 – 1,2 = 0,8 м.

10.3 Определение высотных отметок смесителя.

Отметка уровня воды в смесителе принимается:

СМ = КО + hТР2 + hКО

где:  hТР2 – потери напора в трубопроводе от смесителя до контактных осветлителей, h ТР2=0,4м;

 hКО – потери напора в контактном осветлителе,

   СМ = 2,0 + 0,4 + 2,0 = 4,4 м.

Отметка верха смесителя принимается:

ВС = СМ + hЗ,

где: hЗ – высота превышения строительной высоты смесителя

     над уровнем воды,

  ВС = 4,4 + 0,5 = 4,9 м.

Отметка низа смесителя принимается:

НС = ВС - НСМ,

где: НСМ – высота смесителя, м

   НС = 4,9 – 5,03 = -0,13 м.

Отметка нижней части смесителя принимается:

НЧ = НС + hн

где: hн – высота нижней части, м, hн=2,83м.

   НЧ = -0,13 + 2,83 = 2,70 м.

Отметка низа водосборного лотка принимается:

Л = ВС - hЛ

где: hЛ – высота лотка.

   Л = 4,9 – 0,8= 4,10 м.

Заключение

           В ходе данного курсового проекта была спроектирована водоочистная станция. Для этого была определена полная производительность водоочистной станции, выбран метод технологической очистки и состав сооружений. Был произведен расчет всех сооружений по технологической цепочке, определены диаметры труб обвязки, составлена высотная схема комплекса очистных сооружений.

Список использованной литературы:

  1.  Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.02 - 84.Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Введён01.01.85. М.: Стройиздат,     1986.-136с.
  2.  ГОСТ 2874-82.Вода питьевая: Гигиенические требования и контроль за качеством. – М.: Издательство стандартов, 1982.-7с.
  3.  Абрамов Н.Н. Водоснабжение –М.: Стройиздат, 1982.-440с.
  4.  Оборудование водопроводно-канализационных сооружений /А.С. Москвитина.М.: Стройиздат, 1979.-430с.
  5.  Справочник проектировщика. Водоснабжение населённых мест и промышленных предприятий. / Под ред.И.А.Наазрова.-М.: Стройиздат, 1978.-571с.


   
Рис.1

щ

в   РЧВ

     4

5

от НС-I

EMBED Equation.3  

Расходные

баки

Растворные баки

воздуходувка

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

Отвод воды, смешанной

с реагентом

вода

 hл

a

   h2

   h1

Рис. 3

bв

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

m

Dк

Ответвления

Коллектор

Dотв

Рис. 4

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51829. 14 ФЕВРАЛЯ: ВСТРЕЧАЕМ ПРАЗДНИК - МИНИ-СЦЕНАРИЙ НА ДЕНЬ ВЛЮБЛЕННЫХ 43.5 KB
  Пусть в каждой мелочи чувствуется дыхание любви.Не сращивает кость не очищает кровьНо без любви порою умираютДорогие друзья Несмотря на то что все бури страстей ненависть дружба секс и многое другое вмещаются в одно только слово из шести букв мы уже видим что любовь бывает разная. Сейчас будут исполнены песни о разной любви. Вы слушайте внимательно а потом ответьте на вопрос о какой любви шла речь.