95510

Проектирование водозабора и сооружений для водоподготовки

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Определение требуемого расхода воды. Определение конструктивной схемы водозабора. Расчет водоприемных отверстий. Расчет самотечных водоводов и берегового колодца. Береговой колодец (водоприемник). Технические характеристики. Зоны санитарной охраны водозабора. Водоподготовка. Озонирование. Коагуляционная очистка.

Русский

2015-09-24

331.5 KB

9 чел.

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра Энергетических и промышленно-гражданских сооружений

Пояснительная записка к курсовой работе

«Проектирование водозабора и сооружений для водоподготовки»

по дисциплине

«Здания и сооружения систем водоснабжения»

Выполнил: студент гр. 53102/1

Алексеевский А.В.

Руководитель: Андрианова М.Ю.

Санкт - Петербург

2015г


Содержание

[1] Введение.

[2] Проектирование водозабора.

[2.1] Определение требуемого расхода воды.

[2.2] Определение конструктивной схемы водозабора.

[2.3] Расчет водоприемных отверстий.

[2.4] Расчет самотечных  водоводов и берегового колодца.

[2.5] Береговой колодец (водоприемник).

[3] Выбираем насос Grundfos NK 50-200/198 = 2шт

[3.1]              Технические характеристики

[3.2]    1.7 Зоны санитарной охраны водозабора.

[4] Водоподготовка.

[4.1] Озонирование.

[4.2] Коагуляционная очистка.

[4.2.1] Расчет дозы коагулянта.

[4.2.2] 2.2.2 Расчет складского помещения.

[4.2.3] 2.2.3 Выбор смесителей.

[4.2.4]      2.2.4 Расчет камер хлопьеобразования.

[4.2.5]      2.2.5 Расчет горизонтального отстойника.

[4.3] 2.3 Обессоливание воды.

[4.4] 2.4 Обеззараживание воды.

[5] Список использованной литературы:

18


Введение.

Получено задание на разработку проекта водозабора.

Исходные данные для проектирования:

Водопотребление предприятия  3000 м3/сут.

Минимальный расход реки  90 м3/сек.

Величина относительного водоотбора Qв / Qmin ≤0,25.

Категория обеспеченности подачи воды потребителю – первая (I).

Уровни воды в источнике (минимальный и максимальный) (с обеспеченностью, соответствующей категории водозабора) УНВ = 100 м и УВВ = 103 м.

Толщина льда 0,1 м.

Высота волны 0,5 м.

Скорость воды при при УНВ Vmin =  0,75м/с; 

                               при УВВ Vmax = 1,5м/с.

Качество воды в источнике:

- мутность до 20 мг/л;

- средний диаметр частиц 0,1мм.

10. Берег пологий (длина водовода 500 м).

11. Небольшое количество сора.

12. Место расположения водозабора – считается заданным (не выбирается).

Исходные данные для водоподготовки:

Показателей качества

воды в реке (на водозаборе)

Вариант 3

Требуемые значения показателей качества воды на предприятии

Мутность

до 20 мг/л

до 1 мг/л (каолин)

Средний диаметр частиц

0,1мм

Не задан

Катионы и анионы основных солей

Карбонатная жесткость

до 1мг-экв/л

Содержание магния – до 0,5мг-экв/л

Некарбонатная жесткость

до 3мг-экв/л

Общее солесодержание до

50 мг/л

Ca2+

1 мг-экв/л

(=1,0 ммоль/л)

Mg2+

1 мг-экв/л

(=0,5 ммоль/л)

Na+

10 мг/л

K+

5 мг/л

HCO3-

2 мг-экв/л

(=2 ммоль/л)

Cl-

0,5 м-экв/л

(=0,5 ммоль/л)

Жесткость карбонатная

2 мг-экв/л

Жесткость некарбонатная

1 мг-экв /л

Щелочность

2 мг-экв/л

Органические примеси

Перманганатная окисляемость

Цветность

25 мгО/л

50 град

Перманганатная окисляемость до 1 мгО/л

Цветность  до 5 град


  1.  Проектирование водозабора.
    1.  Определение требуемого расхода воды.

Выполняется в соответствии с п.6.6 – 6.8 СНиП2.04.02-84. Полный расход воды, поступающей на станцию, надлежит определять с учетом расхода воды на собственные нужды станции.

Ориентировочно среднесуточные (за год) расходы исходной воды на собственные нужды

- станций осветления, обезжелезивания и др. следует принимать: при повторном использовании промывной воды в размере 3…4 % количества воды, подаваемой потребителям, то есть

Количество воды, необходимой для удаления накопившегося за определенный период осадка из отстойника, находится в прямой зависимости от количества этого осадка и его физико-химических свойств и составляет в среднем, по данным опыта  эксплуатации, 1,5...3 % обшей производительности станции, то есть

Таким образом, общий требуемый расход воды, поступающей на станцию составит:

  1.  

Станции водоподготовки должны рассчитываться на равномерную работу в течение суток максимального водопотребления, причем должна предусматриваться возможность отключения отдельных сооружений для профилактического осмотра, чистки, текущего и капитального ремонтов. Для станций производительностью до 5000 м3/сут допускается предусматривать работу в течение части суток. Коммуникации станций  водоподготовки  надлежит рассчитывать на возможность пропуска расхода воды на 20—30 % больше расчетного.

  1.  Определение конструктивной схемы водозабора.

Конструктивная схема водозабора принимается в зависимости от требуемой категории водозабора (табл. 11 СНиП 2.04.02-84), гидрологической характеристики водоисточника (табл. 12), требований органов по регулированию использования и охране вод, санитарно-эпидемиологической службы, охраны рыбных запасов и водного транспорта. Схемы водозабора принимаются по табл. 13 СНиП.

Согласно задания на проектирование и таблицы 12 СНиП 2.04.02-84 характеристика условий забора воды из поверхностных источников относится к легким. Учитывая категорию водозаборного сооружения и гидрологические условия: пологие берега, небольшая амплитуда колебаний уровней воды в источнике (до 6 м), незначительные глубины вблизи берега, малая производительность (до 2 м3/с), широкая затапливаемая пойма, по таблице 13 СНиП 2.04.02-84 примем русловой затопленный водоприемник раздельного типа, удаленный от берега, постоянно затопленный, с самотечными линиями.

В этом случае для обеспечения забора требуемого расхода воды необходимая глубина находится на значительном расстоянии от берега. В месте приёма воды из источника устанавливается водоприёмник-оголовок, от которого вода по самотечным линиям поступает в береговой колодец. Самотечные линии закрываются грунтом для защиты от повреждений. Ввиду того, что величина относительного водоотбора Qв / Qmin ≤0,25, то специального водозахватного или руслорегулирующего сооружения не требуется.

На рисунке 1 показана принципиальная схема руслового водоприемника.

Рис. 1. Принципиальная схема руслового водозаборника.

  1.  – оголовок, 2- самотечные трубы, 3- береговой колодец, 4- к насосам.


  1.  Расчет водоприемных отверстий.

Размеры водоприемных отверстий (СНиП 2.04.02-84 п. 5.94) следует определять по средней скорости втекания воды в отверстия (в свету) сороудерживающих решеток, сеток или в поры фильтров с учетом требований рыбозащиты.

Допустимую скорость втекания воды в водоприемные отверстия с учетом требований рыбозащиты примем равной 0,25 м/с;

Низ водоприемных отверстий должен быть расположен не менее чем на 0,5 м выше дна водоема или водотока, верх водоприемных отверстий или затопленных сооружений — не менее 0,2 м от нижней кромки льда и не менее чем на 0,3м ниже низкого расчетного уровня воды.

Принята одна основная и одна резервная секция водоприемника.

Площадь водоприемного отверстия (брутто) одной секции Ωбр, м2, определим при одновременной работе всех секций водозабора (кроме резервных – должна быть минимум одна резервная секция) по формуле:

,

  1.  

,

  1.  

где vвт — скорость втекания в водоприемные отверстия, м/с, отнесенная к их сечению в свету;

1,25 — коэффициент, учитывающий засорение отверстий;

qр — расчетный расход одной секции, м3/с;

K — коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решеток, принимаемый:

сст — расстояние между стержнями в свету, см;

aст —толщина стержней, см.

Съемные решетки, перекрывающие входные окна, выполнены из металлических вертикальных стержней круглого сечения диаметром 10 мм, расстояние между стержнями 50 мм.

Сетки, через которые проходит вода, поступающая из приемного отделения во всасывающее, принимаем плоскими (подъемными) (СНиП п. 5.105-107). Полотно плоской сетки состоит из проволоки диаметром 1 мм с ячейками  5х5 мм, для его поддержания предусмотрено еще одно полотно из проволоки диаметром 2 мм с ячейками 25х25 мм.

Размеры, мм

Масса решетки, кг

водоприемного окна

решетки

Н

Н1

Н,

h

A.

L

L,

400´600

840

700

600

50

40

500

400

20

Тогда

,

,

Для предотвращения обмерзания решеток предусмотрен их обогрев электрических током.


  1.  Расчет самотечных  водоводов и берегового колодца.

Для подачи воды от водоприемников русловых водозаборов к береговому колодцу предусмотрены линии водоводов. Водоводы выполнены из стальных труб. Количество водоводов - 2, их прокладка запроектирован с уклоном 0,001 в сторону берегового колодца. Линии должны укладываться в плане и в вертикальной плоскости без резких поворотов, вызывающих отложение наносов, сора и шуги и затрудняющих их промыв и очистку.

При работе насосов уровень воды в приемном отделении берегового колодца опускается ниже уровня воды в реке на высоту, равную потерям напора, обусловленным гидравлическими сопротивлениями при движении воды по самотечным линиям. Потери напора зависят от скорости движения воды по самотечным линиям. Во избежание больших потерь напора, а следовательно, и излишне большого заглубления берегового колодца скорость движения по самотечным линиям не должна быть большой. Вместе с тем она не должна быть настолько малой, чтобы обусловливать обильное выпадение взвеси в трубах.

Высотное положение водоводов определяется необходимостью их заглубления в пределах русла под дно для защиты от подмыва речным потоком и повреждения якорями судов и плотов на судоходных реках в пределах фарватера не менее чем на 1 м (с учетом возможного размыва и дноуглубления), а на несудоходных — на 0,5 м до верха труба (или обсыпкой грунтом с соответствующим укреплением его от размыва), а также целесообразностью уменьшения объемов земляных работ. Высотное положение самотечных водоводов назначают с таким расчетом, чтобы водовод располагался не менее чем на 0,5 м ниже пьезометрической линии.

Ориентировочные скорости движения воды в самотечных и сифонных водоводах  при нормальном режиме работы водозаборных сооружений допускается принимать по табл. 14 СНиП 2.04.02-84.

Предварительно примем стальные трубы диаметром 300 мм с шероховатостью 0,012 и скоростью движения воды 0,7 м/с.

Проверим самотечные линии на незаиляемость по формуле А.С. Образовского, приведенной к следующему виду:

,

  1.  

,

  1.  

,

  1.  

,

  1.  

Где ρ — мутность речной воды в кг/м3;

σ средневзвешенная гидравлическая крупность взвеси в м/с;

d – средний диаметр частиц, см;

γм, γсм – плотность зерен и и воды, содержащей наносы соответственно, г/см3;

u — скорость выпадения частиц взвеси, м/с:

С— коэффициент Шези;

v — скорость движения воды в трубе, м/с;

D — диаметр трубы в м.

Примем γм = 1,8 г/см3 и γсм = 1 г/см3, тогда

,

,

,

,

,

Таким образом, принятая скорость v обеспечивает незаиляемость линии. Окончательно принимаем стальные трубы диаметром 300 мм с шероховатостью 0,012 и скоростью движения воды 0,7 м/с.

Размеры элементов водозабора определяют применительно к нормальным условиям работы, а расчет потерь напора производят на особые условия – например, авария на одной из подающих линий.

Потери напора в самотечных водоводах определяется по формуле:

,

  1.  

где 1000i - удельные потери напора по длине трубопроводов, м/км, по таблицам Ф. А. Шевелёва;

l - длина трубопровода, м;

- сумма потерь напора на преодоление местных сопротивлений;

V - скорость течения воды через i -тое сопротивление (за ним), м/с;

ζ - коэффициент сопротивления.

Потери напора  в элементах водозаборных сооружений принимают:    - в решетке – hp = 0,05 - 0,1м;

- в сетках hс плоских  – 0,1 - 0,15 м.

  1.  Береговой колодец (водоприемник).

Размеры водоприемника, его основных элементов и оборудования (сеток, решеток, труб и т.д.) определяют частично путем гидравлического расчета и частично по соображениям конструктивного и эксплуатационного характера. Кроме того, водоприемник должен быть проверен на действие сил давления воды, льда и грунта (на всплытие, на опрокидывание, на сдвиг), а также на прочность при действии заданных нагрузок.

Основой для гидравлического расчета водоприемника является заданная расчетная производительность сооружения. Общее расчетное количество забираемой воды в свою очередь влияет на выбор типа, оборудования и конструкции.

Независимо от типа водоприемника его проектирование производится в тесной увязке с проектированием насосной станции и подбором насосного оборудования. Это позволяет наиболее рационально выбрать число насосных агрегатов и установить число секций водоприемника (по фронту).

По заданной производительности (полной и на одну секцию) и рекомендуемым скоростям могут быть путем гидравлического расчета определены размеры входных окон, площади сеток, величины потерь напора в решетках и сетках, а также диамеры всасывающих труб.

Для обеспечения бесперебойной работы водозабора береговые колодцы и береговые водоприемники устраиваются из двух независимо работающих секций; между секциями предусматривается окно с дисковым затвором или задвижкой. Размеры колодца в плане и вертикальные размеры определяют из условия размещения в нем механического оборудования и трубопроводов, а также из условия удобства их обслуживания.

Отметки уровней воды в береговом колодце определяют при максимальном и минимальном уровне воды в источнике при нормальном и аварийном режимах по формулам:

  1.  В приемном отделении:

Zmax = ZВУВ – Σh,

  1.  

Zmin = ZНУВ – Σh,

  1.  

где ZВУВ, ZНУВ – максимальный и минимальный уровень воды в источнике, м;

Σh – общие потери напора в водоприемных устройствах, м (для руслового водозабора – потери в решетках и водоводных линиях).

  1.  При аварийном режиме в русловых водоприемниках - в зависимости от расчетных скоростей движения воды при аварийном режиме. Для предварительного расчета потерями напора можно пренебречь.

Тогда отметки уровней воды в береговом колодце при нормальном режиме работы:

Zmax = 103 – 0,2=102,8 м,

Zmin = 100 – 0,2=99,8 м.

Входные отверстия всасывающих трубопроводов насосов должны быть заглублены под минимальный уровень воды в приёмном отделении колодца в аварийном режиме работы. Если заглубление будет недостаточным, то возле входных отверстий образуются воронки, через которые во всасывающие трубы проникнет воздух, что вызовет срыв работы насосов (см. рис.2).

Диаметр входных отверстий всасывающих труб должен быть равен:

DВсП=(1,3-1,5)∙Dвс.тр

  1.  

Принимаем диаметр входных отверстий всасывающих труб равным 1,5м.

Расстояние от верхней кромки входных отверстий до минимального уровня воды в колодце должно быть не менее h2=2 Dвc.п. Принимаем 3 м. Расстояние от нижней кромки входных отверстий до дна колодца должно быть не менее h1=0,8 Dвс.п., но в любом случае не меньше 500 мм. Принимаем 1,3 м.

         1.6 Определение количества насосов и их рабочих характеристик

Выбираем насос Grundfos NK 50-200/198 = 2шт

             Технические характеристики

Тип:

Горизонтальный

Мощность:

15кВт

Максимальный напор:

55 м

Максимальный расход:

95 м3/ч

95х2=190 м3/ч= 0,053 м3/с

< 0,053м3

Так же принимаем 2 резервных насоса Grundfos NK 50-200/198

   1.7 Зоны санитарной охраны водозабора.

Согласно СНиП 2.04.02-84 зоны санитарной охраны должны предусматриваться на всех проектируемых и реконструируемых водопроводах хозяйственно-питьевого назначения в целях обеспечения их санитарно-эпидемиологической надежности. Зоны водопровода должны включать зону источника водоснабжения в месте забора воды (включая водозаборные сооружения), зону и санитарно-защитную полосу водопроводных сооружений (насосных станций, станций подготовки воды, емкостей) и санитарно-защитную полосу водоводов.

Зона источника водоснабжения в месте забора воды должна состоять из трех поясов: первого - строгого режима, второго и третьего - режимов ограничения. Зона водопроводных сооружений должна состоять из первого пояса и полосы (при расположении водопроводных сооружений за пределами второго пояса зоны источника водоснабжения).

Границы первого пояса зоны поверхностного источника водоснабжения, в том числе водоподводящего канала, должны устанавливаться на расстояниях от водозабора:

а) для водотоков (реки, каналы):

вверх по течению - не менее 200 м;

вниз по течению - не менее 100 м;

по прилегающему к водозабору берегу - не менее 100 м от уреза воды при летне-осенней межени;

в направлении к противоположному берегу: при ширине водотока менее 100 м - вся акватория и противоположный берег шириной 50 м от уреза воды при летне-осенней межени и при ширине водотока более 100 м - полоса акватории шириной не менее 100 м;

на водозаборах ковшевого типа в границы первого пояса включается вся акватория ковша и территория вокруг него полосой не менее 100 м;

б) для водоемов (водохранилище, озеро):

по акватории во всех направлениях - не менее 100 м;

по прилегающему к водозабору берегу - не менее 100 м от уреза воды при нормальном подпорном уровне в водохранилище и летне-осенней межени в озере.

Границы второго пояса зоны водотока надлежит устанавливать:

- вверх по течению, включая притоки, - исходя из скорости течения воды, усредненной по ширине и длине водотока или на отдельных его участках и времени протекания воды от границы пояса до водозабора при среднемесячном расходе воды летне-осенней межени 95 % обеспеченности не менее 5 сут. для IА, Б, В, Г, IIА климатических районов и не менее 3 сут. для остальных климатических районов;

- вниз по течению - не менее 250 м;

- боковые границы - на расстоянии от уреза воды при летне-осенней межени - при равнинном рельефе - 500 м, при гористом рельефе местности - до вершины первого склона, обращенного в сторону водотока, но не более 750 м при пологом склоне и 1000 м при крутом склоне.

При наличии в реке подпора или обратного течения расстояние нижней границы второго пояса от водозабора должно устанавливаться в зависимости от гидрологических и метеорологических условий, по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы.

Границы второго пояса зоны водоема, включая притоки, надлежит устанавливать от водозабора:

- по акватории во всех направлениях - на расстоянии 3 км при количестве ветров до 10 % в сторону водозабора и 5 км при количестве ветров более 10 %;

- боковые границы - от уреза воды при нормальном подпорном уровне в водохранилище и летне-осенней межени в озере на расстоянии согласно п. 10.9.

Границы третьего пояса зоны поверхностного источника водоснабжения должны быть вверх и вниз по течению водотока или во все стороны по акватории водоема такими же, как для второго пояса; боковые границы - по водоразделу, но не более 3-5 км от водотока или водоема.


  1.  Водоподготовка.
    1.  Озонирование.

Первым этапом подготовки воды на проектируемых водозаборных сооружения является озонирование. Предусмотрено использование установок озонирования Bevazon VU-L-W 700. При проектировании озонаторных установок следует предусматривать устройства для синтеза озона и смешения озоно-воздушной смеси с водой. Необходимую дозу озона для обеззараживания надлежит принимать: для вод подземных источников — 0,75—1 мг/л, для фильтрованной воды — 1—3 мг/л.

  1.  Коагуляционная очистка.
    1.  Расчет дозы коагулянта.

Вода источника водоснабжения – средней мутности и средней цветности. На первом этапе водоподготовки проводим обработку воды коагулянтом (принимаем сульфат алюминия).

Вначале определяем дозу коагулянта Дк в соответствии с качеством воды по СНиП 2-04-02-84, п.6.1. Для цветных вод доза коагулянта может быть найдена по формуле:

,

,

где Ц – цветность обрабатываемой воды, град.

Полученные показатель для цветных вод необходимо сравнить с показателем из таблицы 16 СНиП 2-04-02-84 для мутных вод и принять большее значение:

,

Принимаем дозу Al2(SO4)3 равной 35 мг/л.

Дозу подщелачивающего реагента Дщ определяем по формуле:

,

,

где Дк - максимальная в период подщелачивания доза безводного коагулянта, мг/л;

ек - эквивалентная масса коагулянта (безводного), мг/мг-экв, принимаемая для Al2(SO4)3  57;

Кщ – коэффициент, равный для извести – 28;

Щ0 – минимальная щелочность воды, мг-экв/л.

Полученное значение – отрицательно, значит подщелачивания не требуется.

Рассчитаем запас реагентов З, который будет хранится в сухом виде на складе, рассчитанного на месяц работы:

,

.

Так как доза коагулянта рассчитывалась на безводное вещество, а массовая доля воды в октадекагидрате сульфата составляет 45%, то конечная масса запасаемого коагулянта З составит:

.

2.2.2 Расчет складского помещения.

Объем складского помещения ОС определим исходя из насыпной массы коагулянта, равной 1,4 т/м3 плюс пространство для заезда самосвала грузоподъемностью 4 тонны (ОА = 45 м3):

.

.

.

Где ОК – объем месячного запаса коагулянта, м3;

ОА – объем автосамосвала, м3.

Очевидно, что полученный объем невозможно пространственно организовать для хранения и разгрузки реагентов. Тогда примем размеры склада по размерам пространства, необходимого для въезда и работы автосамосвала. Тогда длина склада составит не менее 10 м, ширина не менее 4 м, а высота не менее 4,5 м. В итоге, примем объем ОС и размеры РС склада:

,

.

2.2.3 Выбор смесителей.

Для надлежащего действия вводимых в воду реагентов необходимо быстрое и полное смешение их с водой, которое осуществляется при помощи смесителей.

Смесительные устройства включают устройства ввода реагентов, обеспечивающие быстрое равномерное распределение реагентов в трубопроводе или канале подачи воды на сооружения водоподготовки, и смесители, обеспечивающие последующее интенсивное смешение реагентов с обрабатываемой водой.

В данном проекте предусмотрена установка двух гидравлических смесителей дырчатого типа, расположенных непосредственно за установкой озонирования и подающей трубой, в которую уже введен реагент, прошедший дозатор, но перед камерами хлопьеобразования. Кроме того, предусмотрен обводной трубопровод в обход смесителей с размещением в нем резервных устройств ввода реагентов. Устройства ввода реагентов выполняются в виде перфорированных трубчатых распределителей.

     2.2.4 Расчет камер хлопьеобразования.

В смесителе начинаются реакции взаимодействия введенных в воду реагентов с веществами, находящимися в исходной воде. Однако для образования хлопьев надлежащего размера, обеспечивающих хорошее качество осветления воды при их осаждении, требуется определенное время. Поэтому прежде чем подавать воду из смесителя в отстойники, ее направляют в камеры хлопьеобразования, где происходит образование достаточно крупных хлопьев коагулянта.

Примем три камеры хлопьеобразования перегородчатого типа (по числу смесителей плюс одна резервная) и рассчитаем их основные габаритные характеристики: высоту H и ширину B. Число коридоров – 8, ширина b одного коридора – 1м, средняя скорость v движения воды в коридоре – 0,2 м/с, расход воды Q, приходящийся на одну камеру хлопьеобразования – 1,819/3 = 0,606 м3/мин, время пребывания воды – 25 минут.

.

.

Примем высоту камеры, равной 1 метр. Тогда габаритные размеры равны:

- высота – 3 м;

- ширина - 8∙1 = 8 м;

Учитывая то, что время нахождения воды равно 25 минутам (объем воды в одной камере: 25∙0,910 = 22,7 м3), примем длину коридора равной 1,5 м. Тогда примерный объем камеры составит 30 м3, что достаточно для обеспечения заданного времени пребывания воды.

     2.2.5 Расчет горизонтального отстойника.

Непосредственно к камерам хлопьеобразования примыкает горизонтальный отстойник, в основу работы которого заложена скорость осаждения частиц в толще воды.

Рассчитаем длину L отстойника:

,

,

где Hcp - средняя высота зоны осаждения, м, принимаемая равной 3000 мм;

vcp - расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимая равной 8 мм/с;

u0 - скорость выпадения взвеси, мм/с.

Скорость выпадения взвеси u0 определена по таблице 18 СНиП 2.04.02-84.

Площадь горизонтальных отстойников в плане Fг.о, м2, следует определять по формуле:

где q  расчетный расход воды, м3/ч,  

u0 — скорость выпадения взвеси, мм/с,

об — коэффициент объемного использования отстойников (= 1,3).

В результате коагуляционной очистки удаляется примерно половина органических примесей, что приводит к снижению цветности до 20 град, перманганатной окисляемости до 10 мгО/л, мутности до 5 мг/л. Снижение вышеуказанных показателей до требуемых значений происходит во время последующей фильтрации на скорых фильтрах.

2.3 Обессоливание воды.

Обессоливание — устранение из воды по возможности всех растворенных в ней солей, до солесодержания в размере 50 мг/л для данного проекта.

Дополнительное умягчение воды (удаление катионов Ca и Mg) и удаление анионов в данном случае проводится методом ионного обмена. В процессе Н-катионирования наряду с умягчением исходной воды устраняется ее природная щелочность вследствие вторичных процессов. Регенерация Н-катионита достигается пропусканием через него раствора серной или соляной кислоты. Задержанные катионитом ионы кальция и магния при регенерации его кислотой замещаются водородными ионами кислоты.

Кроме того,  можно применить параллельноеН- Na-катионирование для исходной воды с малой некарбонатной жесткостью. При этом часть воды пропускается через Н-катионитный фильтр, а другая часть — через Na-катионитный фильтр. Затем оба фильтрата смешиваются. В результате можно получить воду с весьма малой жесткостью и близкой к нулевой щелочностью. Выделяющаяся при взаимодействии Na-катионированной воды с Н-катионированной водой углекислота удаляется на специальных дегазаторах.

Кроме того, для целей обессоливания можно и доумягчения можно применить метод обратного осмоса.

Метод обратного осмоса используется в фильтрах разных моделей, продуктивно обеспечивая чистой питьевой водой многие семьи. Развитие данного метода началось с середины прошлого столетия, и сегодня осмос широко применяется в качестве альтернативы традиционным методам очистки воды в домашних условиях. Именно такой способ очистки удаляет из воды практически все примеси, а также эффективно предотвращает образование накипи. Помимо этого фильтр обратного осмоса способен обогатить воду кислородом, придавая ей освежающий вкус.

Отличие обратного осмоса от обычной фильтрации состоит в том, что при осмосе происходит образование двух растворов, в одном из которых концентрация растворенного вещества повышена. Если на раствор с повышенной концентрацией воздействует давление извне, которое превышает осмотическое, то молекулы воды начинают двигаться из концентрированного раствора через полунепроницаемую мембрану в менее концентрированную часть. Это явление и носит название обратного осмоса.

Технологическое устройство фильтра обратного осмоса довольно простое, и основным элементом, благодаря которому на выходе мы получаем воду с высокой степенью очистки, является тонкопленочная мембрана – сетка, ячейка которой имеет примерно такой же размер, как и молекула воды. Естественно, сквозь такую сетку проходят либо водные молекулы, либо те, что имеют еще меньший размер (как правило, это растворенные в воде газы). Чтобы эта тонкая мембрана не забивалась раньше времени, перед ней необходима предварительная защита, состоящая из нескольких ступеней.

2.4 Обеззараживание воды.

Обеззараживание воды на проектируемом водозаборе осуществляется хлорированием. Хлорное хозяйство обеспечивает прием, хранение, испарение жидкого хлора, дозирование газообразного хлора с получением хлорной воды.

Подача хлорной воды производится раздельно на каждое место ввода.

Хлорное хозяйство располагается в отдельно стоящих хлораторных, в которых сблокированы расходный склад хлора, испарительная и хлордозаторная. Расходный склад хлора примыкает к хлордозаторной и вспомогательным помещениям хлорного хозяйства (компрессорной, венткамерам и т.п.); при этом расходный склад хлора отделен от других помещений глухой стеной без проемов.

При введении хлора в обрабатываемую воду должны быть обеспечены хорошее смешивание его с водой и достаточная продолжительность (не менее 30 мин) его контакта с водой до подачи ее потребителю. Хлорирование уже осветленной воды обычно производят перед поступлением ее в резервуар чистой воды, где и обеспечивается необходимое для их контакта время.

Вместо хлорирования воды после отстойников и фильтров в практике водоочистки иногда применяют хлорирование ее перед поступлением на отстойники (предварительное хлорирование) —до смесителя, а иногда перед подачей на фильтр.

Предварительное хлорирование способствует коагуляции, окисляя органические вещества, которые тормозят этот процесс, и, следовательно, позволяет уменьшить дозу коагулянта, а также обеспечивает хорошее санитарное состояние самих очистных сооружений. Предварительное хлорирование требует повышения доз хлора, так как значительная часть его идет на окисление органических веществ, содержащихся в еще неосветленной воде.

Вводя хлор до и после очистных сооружений, можно снизить общий расход хлора по сравнению с расходом его при предварительном хлорировании, сохранив преимущества, даваемые последним. Такой метод носит название двойного хлорирования.

Хлор поступает на станции в металлических баллонах в сжиженном состоянии под давлением 6—8 кгс/см2. Стандартные баллоны содержат 25—40 (малые) и 100 (большие) кг жидкого хлора1.

Из баллонов хлор подается в воду через специальные приборы — хлораторы (газодозаторы), в которых осуществляется его дозирование и смешивание с некоторым количеством воды. Получаемая «хлорная вода» поступает в обрабатываемую воду.

Существуют различные системы хлораторов: одни из них рассчитаны на непрерывную подачу определенных количеств газа в единицу времени (хлораторы непрерывного действия), другие — на отмеривание определенных порций газа (порционные). Существуют также хлораторы, автоматически меняющие количество подаваемого хлора при изменении расхода обрабатываемой воды.

Кроме того, различают хлораторы напорные и вакуумные. Недостатком напорных хлораторов является возможность утечки из них хлора. Ввиду ядовитости хлора утечка его представляет опасность для обслуживающего персонала. Эта опасность устранена в вакуумных хлораторах. В них газ находится под давлением ниже атмосферного, что исключает возможность его утечки в помещение. В силу этого вакуумные хлораторы рекомендуются для преимущественного использования в установках для обеззараживания воды.

Хлор прежде всего поступает в промежуточный баллон, в котором он переходит из жидкого в газообразное состояние и где отделяются загрязняющие хлор примеси. Из промежуточного баллона хлор поступает в хлоратор. Для дополнительного контроля за расходом хлора баллон с ним устанавливается на весах.

Так как из одного баллона (при комнатной температуре) может быть получено лишь около 0,5—0,7 кг хлора в 1 ч, то при большом общем расходе хлора может возникнуть необходимость одновременного использования значительного числа баллонов. Во избежание этого принимают меры по увеличению съема хлора с баллонов, обогревая их нагретым воздухом или водой. Этим путем можно увеличить съем хлора с одного баллона до 10 кг в 1 ч.

Однако на крупных водоочистных станциях этих мероприятий оказывается все же недостаточно и наиболее целесообразно применять для хлора большеемкую тару.

Наряду с приведенным типом хлоратора в нашей практике получили применение вакуумные хлораторы системы проф. Л. А. Кульского, выпускаемые промышленностью. Эти хлораторы изготовляются различной производительности — от 0,04 до 25 кг хлора в 1 ч.

При проектировании и эксплуатации хлораторных установок надо учитывать требования, направленные на предохранение обслуживающего персонала очистной станции от вредного действия хлора. Помещение хлораторной должно быть расположено в первом этаже и либо примыкать к зданию фильтровальной или насосной станции, либо находиться в отдельном здании (на весьма больших установках). В помещении хлораторной, примыкающем к зданию фильтровальной станции, должно быть две двери: одна — ведущая в помещение станции, другая — ведущая наружу. Двери должны герметически закрываться. Помещение хлораторной должно иметь хотя бы одно окно. Необходимо предусмотреть систему искусственной вытяжной вентиляции.

Если в сутки расходуется более трех баллонов жидкого хлора, то при,хлораторной или вблизи нее на территории станции устраивают дежурный склад баллонов, рассчитанный на хранение трехсуточного запаса хлора. Должна быть обеспечена возможность подогревания баллонов на складе перед доставкой их в хлораторную.

Хлорирование воды хлорной известью. Использование хлорной извести, активным компонентом которой является гипохлорит кальция Са(ОС1)г, может быть допущено лишь на станциях малой (до 3 тыс. м3/сутки) производительности.

Техническая хлорная известь содержит   25—30%    активного хлора.

В результате введения в воду хлорной извести, как и при введении в нее хлора, получаются хлорноватистая кислота НОС1 и гипохлоритные ионы ОС1~. Для приготовления раствора хлорной извести применяют установку, аналогичную установке, в которой производится приготовление раствора коагулянта. В состав ее входят баки, куда засыпают хлорную известь и добавляют воду. Известковое молоко поступает в рабочие баки, где приготовляется раствор концентрацией до 1—2%. При приготовлении раствора он перемешивается механическими мешалками. Из рабочих баков хлорная вода через дозировочные устройства вводится в дезинфицируемую воду.


Список использованной литературы:

  1.  СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
  2.  СНиП 2.06.07-87 «Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения».
  3.  Журба М.Г., Вдовин Ю.И., Говоров Ж.М., Лушкин И.А. «Водозаборно-очистные сооружения и устройства» / М.: ООО «Издательство Астрель»: ООО «Издательство АСТ», 2003. – 569с.
  4.  Абрамов Н.Н. «Водоснабжение» / Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. И доп., М., Стройиздат, 1974, 480 с.



Dвс.тр

вс.пп

0.7Dвс.п.

(1.5-2)Dвс.тр

h1

h2

ZВС

Zдна

Рис. 2 - Размещение всасывающих труб насосов


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8200. Методы воспитания 30.55 KB
  Методы воспитания План: Понятие о методе, приеме, средстве, условиях воспитания. Из истории методики воспитания. Методы воспитания и их реализация в деятельности культуролога. Формы организации воспитательного процесса. Руководство процессами самово...
8201. Руководство процессами самовоспитания 13.89 KB
  Руководство процессами самовоспитания. Самовоспитание - это сознательная деятельность человека, направленная на развитие у себя положительных качеств личности. Способность к самовоспитанию развивается в конце подросткового - начале юношеск...
8202. Коллектив и личность: педагогический аспект 17.74 KB
  Коллектив и личность: педагогический аспект ПЛАН: Понятие коллектива. Возникновение и развитие в педагогике проблемы коллектива и личности. Стадии формирования и развития воспитывающего коллектива. Педагогические проблемы творческого коллектива. Лич...
8203. Мастерство педагогического взаимодействия 18.78 KB
  Мастерство педагогического взаимодействия. Деятельность учителя сложна, ответственна, трудоемка. Его иногда называют навечно вызванный к доске. Важнейшим инструментом деятельности педагога является общение. Можно выделить следующие функции общения...
8204. Воспитание в семье 35.59 KB
  Воспитание в семье План Семейное воспитание как одна из древнейших форм передачи жизненного опыта. Социальные процессы, определяющие характер современного семейного воспитания. Культура как цель и средство семейного воспитания. Проблемы семейного во...
8205. Проблемы семейного воспитания как аспект профессиональной деятельности культуролога 18.35 KB
  Проблемы семейного воспитания как аспект профессиональной деятельности культуролога. В своей профессиональной деятельности культурологи (в зависимости от специализации) выполняют функции преподавателя, педагога-консультанта, организатора досуга дете...
8206. Место педагогической профессии в социуме 27.71 KB
  Место педагогической профессии в социуме. Жрец или ремесленник? Место педагогической профессии в социуме (из истории вопроса). Профессия и должность воспитателя (учителя) появляются уже в эпоху древних цивилизаций. И уже в эту пору (III-II тысячел...
8207. Сущность и закономерности эстетического воспитания 25.01 KB
  Сущность и закономерности эстетического воспитания ПЛАН: Педагогическая сущность понятий эстетическое воспитание и художественное образование. Виды эстетической деятельности и их роль в эстетическом развитии личности. Своеобразие эстетической деятел...
8208. Сущность, движущие силы, противоречия и логика учебного процесса. Основные функции обучения: образовательная, воспитательная и развивающая 47.5 KB
  Сущность, движущие силы, противоречия и логика учебного процесса. Основные функции обучения: образовательная, воспитательная и развивающая. Обучение - это совместная целенаправленная деятельность учителя и учащихся, в ходе которой осуществляетс...