Рыжков Александр. Курсовой проект водопроводные очистные сооружения

Рыжков Александр : другие произведения.

Курсовой проект водопроводные очистные сооружения

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]

Ссылки:

Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками

Комментарии: 1, последний от 24/05/2003. © Copyright Рыжков Александр (ferti7@zmail.ru) Размещен: 26/06/2002, изменен: 17/02/2009. 51k. Статистика. Статья:		Оценка: *4.2513** Ваша оценка:

Министерство общего и профессионального

образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Водоснабжения и водоотведения "

Курсовая работа

Тема: "Водопроводные очистные сооружения "

Выполнил студент Рыжков А.В. шифр 372-030

Проверил Лашкивская Н.Д.

Томск 2002

СОДЕРЖАНИЕ. Стр.

-- Выбор метода обработки воды и состава очистных сооружений. 2

-- Расчёт и проектирование водоочистных сооружений 2

-- Определение производительности водонапорной 3

очистной станции.

-- Реагентное хозяйство. 3

-- Определение доз реагентов. 3

-- Хранение реагентов. Определение емкости растворных и расходных баков. 4

-- Дозирование реагентов. 9

-- Смеситель вихревой. 10

-- Вертикальный отстойник. 15

-- Фильтры. 21

-- Обеззараживание воды. 29

-- Хлорирование воды. 30

-- Фторирование воды. 33

-- Выбор метода обработки воды и состава очистных сооружений.

Метод обработки воды и состав основных сооружений выбираем в соответствии с табл. 15 (1) в зависимости от качества исходной воды, производительности станции, местных условий и технико-экономических соображений.

Принимаем следующую схему очистки воды: (согласно заданию) смеситель вертикальный, отстойник со встроенной камерой хлорообразования, фильтр, резервуар чистой воды.

Основные сооружения: вертикальные отстойники - скорые фильтры, т.е. исходная вода имеет мутность до 1500 мг/л, цветность до 120 град. и производительность станции до 5000 м³/сут.

-- Расчет и проектирование водоочистных сооружений.

-- Определение производительности очистной станции.

Полную расчетную производительность водопроводной очистной станции определяем по формуле:

Q=Ђ *Q_n ,

Где Q- полная расчетная производительность очистной станции, м³/сут.;

Q_n- полезная производительность очистной станции, м³/сут;

Ђ- коэффициент учитывающий расходы воды на собственные нужды станции.

При повторном использовании воды =3%.

Q=3*3500/100=105 м³/сут.

Q_расщ=3500+105=3605 м³/сут.

-- Реагентное хозяйство.

-- Определение доз реагентов.

Дозу реагента для обработки воды устанавливают на основании результатов пробного коагулирования. При невозможности проведении технологического анализа воды дозу примем по табл. 16 (1), т.к. в воде содержится одновременно взвешенные

вещества и цветность и расчетная доза меньше табличной:

Дк=4-ц,

Где Дк - доза реагента, мг/л;

ц - цветность обрабатываемой воды, град.

Дк=4-70=4*8,37=33,47 мг/л

При мутности по т. 16(1) - от 600 до 800 мг/л Дк=50-60 мг/л

Принимаем Дк=50 мг/л.

Если щелочность обрабатываемой воды недостаточна, добавляем известь Са (ОН)2, т.е. подщелачиваем ее. Дозу подщелачивающего

Реагента определяем по формуле:

Дщ =Кщ(Дк /lк -Щ₀),

Где: Дщ- доза подщелачеваемого реагента, мг/л;

Дк- доза коагулянта, мг/л;

lк -эквивалентная масса коагулянта, мг/мг-экв., для Al₂(SO₄)₃-57

Кщ- коэффициент, равный для извести 28.

Щ₀- минимальная щёлочность воды, мг-экв/л.

Дщ=28(50/57-1,7+1)=4,96 мг/л.

-- Хранение реагентов. Определение ёмкости растворных и расходных баков.

Склад будем расчитывать на хранение 30- суточного запаса, считая по периоду максимального потребления реагентов, не менее объема их разовой поставки. Площадь склада при сухом хранении определяем по формуле:

Fскл=QДрТЂ'/10000Pа₀h_p

Где Fскл- площадь склада, м²;

Q- полезная расчетная производительность очистной станции, м³/сут.;

Т- продолжительность хранения реагента, сут;

Др- доза реагента по максимальной потребности, г/м³;

Ђ'- коэффициент, учитывающий, площади проходов на складе, Ђ'=1,15;

Р- содержание активного безводного продукта в реагенте, %. Очищенный Аl₂(SO₄)₃ содержит активной части 40%. В извести- 60%;

а₀- насыпная плотность реагента, т/м³;

а₀ Al₂(SO₄)₃=1,1 т/м³; извести- 1,5 т/м³;

h_р- допустимая высота реагента на складе для Al₂(SO₄)₃ - 2 м для хлорной извести- 1,5 м.

Fскл(Al₂(SO₄)₃)=(3500*50*30*1,15)/(10000*40*1,1*2)=7,06 м²

Fскл(Cl(OH)₂)=(3500*4,96*30*1,15)/(10000*60*1*1,5)=0,69 м²

При сухом хранении реагента приготовление раствора осуществляют в растворных баках. Емкость растворных баков определяем по формуле:

Wр=Q_t*t*Др/10000*Вр*Ё,

Где Wр- емкость растворного бака, м³;

Q_t- производительность очистной станции, м³/ч;

t- время, на которое готовится раствор- 10 ч;

Др- доза реагента, г/м³;

Вр- концентрация реагента, %;

Вр=20% для очищенного;

Ё- объемный вес раствора реагента, равный 1 т/м³.

Wр=(150*10*50)/(10000*20*1)=0,38 м³

0,38/1,25=0,3- площадь одного бака,

где 1,25- высота слоя раствора,

-- количество баков.

Из растворных баков раствора реагента перекачивают в расходные баки, где разбавляют водой до требуемой концентрации. Емкость расходного бака определяем по формуле:

W=Wp*Вр/в,

Где W- емкость расходного бака, м³;

В- концентрация раствора реагента в расходном баке, % (до 12%)

W=(0,38*20)/12=0,63 м³; F=0,63/2*1=0,315 м²

Количество расходных баков должно быть не меньше 2 с высотой слоя раствора до 2 м.

Количество реагента на принятый срок хранения определяем по формуле:

Мк=Q*Др*Т/10000*Р,

Где Мк- количество реагента, т;

Q- полная расчетная производительность очистной станции, м³/сут;

Др- доза реагента по максимальной потребности, мг/л;

Т-продолжительность реагента, %.

Мк(Al₂(SO₄)₃)=(3605*50*30)/(10000*40)=13,5 т

Мк(Cа(OH)₂)=(3605*4.46*30)/(10000*60)=0,89 т

Для растворения реагента и перемешивания его в баках предусматривают подачу слабого воздуха с интенсивностью 8-10 л/сек*м² для растворения, 3-5 л/сек*м² для перемешивания. При разбавлении до требуемой концентрации в расходных баках.

Q_b=q_b*F*n,

Где Q_b- расход воздуха, л/с;

q_b- интенсивность подачи сжатого воздуха, л/(с *м²)

F- площадь одного бака, м²;

n- число баков

Q_b=10*0,38*3=11,4 л/с

Q_b=5*0,38*3=5,7 л/с - для растворных баков

Q_b(общ.раств.)=11,4+5,7=17,1 л/с

Q_b=10*0,63*2=12,6 л/с

Q_b=5*0,63*2=6,3 л/с - для расходных баков

Q_b(общ.раств.)=12,6+6,3=18,9 л/с

Qобщ.=18,9+17,1=36,0 л/с

Принимаем воздуходувку ТВ-42-1.4, подача 2500 м³/ч, избыточное давление 0,4 кгс/см², электродвигатель: марка АО2-82-2, мощность 55 кВТ, частота вращения 2950 об/мин, размеры: 2520*1550*1480; масса 3990 кг и 1 резервную.

При использовании комовой извести предусматривают ее гашение и хранение в виде теста в емкостях. Объем емкости определяют из расчета 3,5-5 м³ на 1 т товарной извести.

Мк(Са(ОН)₂)=0,89 т ,

Следовательно принимаем 1 емкость объемом 3,5 м³.

При мокром хранении коагулянта объём баков опред. из расчёта -2,2 м³ на1т. 13,5*2,2=29,7 м³

F_коаг =29,7/2=15 м²; F_изв.=3,5/2=1,75 м².

-- Дозирование реагента.

Дозирование извести в обрабатываемую воду осуществляется дозаторами. Наиболее часто применяют поплавковые дозаторы и насосы-дозаторы.

Насосы-дозаторы марки Нд 4IВ применяют для дозирования растворов реагентов.

Подачу насосов для дозирования реагентов определяем по формуле:

Qн=Qr*Др/10000*В*Ё,

Где Qн- подача насоса, м³/ч;

Qr- производительность очистной станции, м³/ч;

Др- доза реагента, г/м³;

В- концентрация раствора реагента в расходном баке, %;

Ё- объемный вес раствора реагента, т/м³.

Qн=(150*50)/(10000*12*1=0,06 м³/ч

Количество насосов-дозаторов принимаем 2 - 1- рабочий, 1- резервный. Принимаем насос типа НД 100/10 с электродвигателем ВАО-071-4; А=475*В=465, С=215, Д=75, Е=180, F=90, d₂=14, масса агрегата 48 кг.

-- Смеситель вихревой.

Смеситель предназначен для быстрого и полного смешивания реагента с обрабатываемой водой.

По скорости входа воды в смеситель и расходу на одно отделение определяем диаметр подающей трубы:

D=-4g/юЁ,

Где d-диаметр подающей трубы, м;

g- расход вод на одно отделение, м³/с;

Ё- скорость входа воды в смеситель 1,2 м/с.

g=3605/86400=0,04 м³/с

0,04/2=0,02 м³/с - т.к. 2 отделения

d=-(4*0,02)/(3,14*1,2)=0,15 м

Сторону квадрата нижнего сечения смесителя (смеситель квадратный в плане) определяем по формуле:

в_н=dн+0,05,

где в_н- сторона квадрата нижнего сечения смесителя, м;

dн- наружный диаметр подающей трубы, м.

В_н=0,15+0,5=0,2 м

Сторону квадрата верхнего сечения определяем по формуле:

в_в=-g/V_в,

где в_в- сторона квадрата верхнего сечения смесителя;

V_в- скорость восходящего потока в верхней части смесителя.

в_в=-0,02/0,03=0,83 м

Угол между наклонными стенками нижней части смесителя равен 45®. По величине угла между наклонными стенками определяют высоту нижней части смесителя.

hн=0,5ctg Ђ/2(в_в-в_н),

где hн- высота нижней части смесителя, м;

Ђ- угол между наклонными стенками смесителя

hн=0,5ctg 45/2(в_в-в_н)=0,5*2,44(0,83-0,2)=0,77 м

Высоту верхней части смесителя принимаем 1,5 м. Общую высоту смесителя определяем по формуле:

h=h_н+h_в+0,3,

где h- общая высота смесителя м;

0,3- строительная высота, м.

h=0,77+1,5+0,3=2,57 м

Площадь поперечного сечения сборного лотка смесителя определяют по расходу, который делится на 2 потока, и скорости движения в нем.

Fл=g/2V,

Где Fл- площадь поперечного сечения сборного лотка, м²;

V- скорость движения воды в лотке, принимаем равной 0,8 м/с

Fл=0,02/2*0,6=0,02 м²

Приняв глубину потока в лотке, определяем его ширину.

в_л=Fл/h_л,

где в_л- ширина сборного лотка смесителя, м;

h_л- глубина потока в лотке, равная 0,5 м

Дно лотка выполняется с уклоном i=0,02.

в_л=0,02/0,5=0,04 м

В лоток вода поступает через затопленные отверстия, общую площадь которых определяем по формуле:

F₀=g/V,

Где F₀- общая площадь отверстия, м;

V- скорость воды в отверстиях, равной 1 м/с

F₀=0,02/1=0,02 м

Приняв диаметр одного отверстия d₀=50 мм, определяем их число.

n₀=F₀/f₀,

где n₀- число отверстий;

f₀- площадь одного отверстия, м²

f₀=юr²=3,14*0,025²=0,0019 м²

n₀=0,02/0,0019=10,52=11

Шаг отверстий определяем по формуле:

l₀=4в_в/n₀

l₀=4*0,83/11=0,3 м

-- Вертикальные отстойники.

Вертикальные отстойники применяют на станциях производительностью до 5000 м³/сут. Их проектируют с гидравлическими камерами хлопьеобразования водоворотного типа (камеру хлопьеобразования размещают в центре отстойника).

Площадь дозы осаждения отстойника определяем по формуле:

F_3.0.=ЃQ₄/3.6VN_p,

Где F_3.0.- площадь дозы осаждения отстойника, м²;

Ѓ- коэффициент, учитывающий, объемное использование отстойника, величину которого принимаем 1,3;

Q₄- производительность очистной станции, м³/ч =150 м³/ч;

V- скорость восходящего потока, мм/с, принимаем по т.18(1). V=0,5 мм/с - вода мутная, обрабатываемая реагентом.

Np- количество рабочих отстойников =4.

F_3.0.=(1,3*150)/(3,6*0,5*4)=2,7 м²

Площадь камеры хлопьеобразования определяем по формуле:

Fк=Q₄t/60N_кh_к,

Где Fк- площадь камеры хлопьеобразования, м²;

t- время пребывания воды в камере, мин (15-20 мин);

N_к- количество камер (по количеству отстойников) =4шт

h_к- высота камеры хлопьеобразования (3,5-4 м), принимаем 4 м.

Fк=(150*15)/(60*4*4)=2,3 м

При количестве отстойников менее 6 предусматриваем один резервный. Высоту зоны осаждения принимаем равную 4,5 м.

Диаметр отстойника определяем по формуле:

Д₀=2-(F_3.0.+Fк)/ю=2-(2,7+2,3)/3,14=6 м

Определив Д₀, проверяем соотношение диаметра к высоте зоны осаждения, которое не должно быть менее 1,5 м.

Д₀/h=6/4,5=1,37<1,5, условие выполняется

Принимаем 4 отстойника и 1 резервный. Для сбора осветленной воды в верхней части отстойника предусматривают периферийные и радиальные желоба (при Д₀>4). Площадь сечения желоба рассчитывают по скорости движения воды в нем (0,5-0,6 м/с). Отверстия в желобах принимаем d=20 мм, скорость движения воды в них 1 м/с.

Fж=g/2V=0,01/2*0,5=0,01 м²

g=0,04/4=0,01 (4 отстойника)

Fж- площадь поперечного сечения лотка =0,01 м² слишком мала,

следовательно, принимаем ее конструктивно. Принимаем ширину лотка в_л=0,1 м, глубину потока в лотке = 0,1 м.

В лоток вода поступает через затопление отверстия, общую площадь которых определяем по формуле:

F₀=g/V=0,01/1=0,01 м²

Где V= 1 м/с - скорость воды в отверстиях

Приняв дно метр одного отверстия d₀=20 мм, определяем их число.

n₀=F₀/f₀,

где n₀- число отверстий;

f₀- площадь одного отверстия, м²

f₀=юr²=3.14*(0.02/2)²=3.14*0.01²=0.00031 м²

n₀=0,01/0,00031=32 отверстия

Определим шаг отверстий: длина желоба =2юr=2*3,14*6,1=38,3 м.

Шаг отверстий l₀=38,3/32=1,2 м. Диаметр подающей трубы определим по g=0,01 м³/с =10 л/с и V=1 м/с (по табл. Шевелева) d=100 мм, трубы стальные.

В зависимости от угла наклона и горизонтали стен нижней части отстойника (50-55®) Ђ=50® и диаметра трубопровода для сбора осадка (d=150-200 мм) d=150 мм, определяем высоту зоны накопления и уплотнения осадка.

h_з.н.=(Д₀-d)/2tg(90-Ђ),

где h_з.н.- высота зоны накопления и уплотнения, м;

d- диаметр трубопровода для сбора осадка, м;

Ђ- угол наклона =50®

h_з.н.=(6-0,15)/2tg(90-50)=3,4 м

Сброс осадка предусматривают без выключения отстойника. Объем зоны накопления и уплотнения осадка определяем по формуле:

W_з.н.=1/12юh_з.н.(Д₀²+Д₀d+d²)

W_з.н.=1/12*3,14*3,4(6²+6*0,15+0,15²)=33 м

Период работы между сборами осадка определяем по формуле:

Тр=W_з.н.NpЄ/Q₄(Св-Ќ),

Где Тр- период работы отстойника между сбросами осадка, ч;

Є- средняя по всей высоте осадочной части концентрация твердой фазы осадка г/м³, в зависимости от мутности воды и продолжительности интервалов между сбросами по табл.19(1) Є=50000 г/м³ при интервале промывки;

Ќ- мутность воды выходящей из отстойника г/м³, от 8 до 15 г/м³

Св- концентрация взвешенных веществ в воде, г/м³, поступающих в отстойник.

Св=Ќ₀+Кк+Дк+0,25Ц+Ви,

Где Ќ₀- кол-во взвешенных веществ в исходной воде, г/м³;

Дк- доза коагуляции по безводному продукту, г/м³;

Кк- коэффициент, принимаемый для Al₂(SO₄)₃- 0,5;

Ц- цветность исходной воды, град;

Ви- кол-во нерастворимых веществ, вводимых с известью, г/м³

Ви=Ди/Ки-Ди,

Где Ки- долевое содержание CaO в извести;

Ди- доза извести по СаО г/м³

Ви=4,96/0,6- 4,96=3,3 г/м³

Св=650+0,5*50+0,25*70+3,3=695,8 г/м³

Тр=(33*4*50000)/(150*(695,8-10))=64,15 ч

-- Фильтры.

Фильтры применяют в качестве второй ступени очистки в двухступенчатой схеме водоподготовки. В качестве фильтрующего материала используют кварцевый песок. Фильтры и их коммуникации рассчитывают на работу при нормальном и форсированном режиме (часть фильтров в ремонте). На станциях с количеством фильтров до 20 предусматривают возможность на отключение на ремонт 1 фильтра.

Общую площадь фильтров определяем по формуле:

Fф=Qи/Тст*Vн-3,6*n*и*t₁-n*t₂*Vн,

Где Fф- общая площадь фильтров, м;

Тст- продолжительность работы станции в течение суток=24 ч;

Vн- расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме табл 21(1) Vн=8 м/ч;

n- число промывок одного фильтра

и- интенсивность промывок фильтра, л/(с*м²), принимаем по табл 23(1);

t₁- продолжительность промывки, ч, табл 23(1);

t₂- время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров, промываемых водой- 0,33 ч

Тст=24 ч

Vн=8 м/ч

n=2

и=14 л/(с*м²)

t₁=6 мин=0,1 ч

t₂=0,33 ч

Fф=(3500*2)/(24,8-3,6*2*14*0,1-2*0,33*8)=40 м²

Количество фильтров на станции производительностью более 1600 м³/сут, принимаем не менее 4. При этом должно обеспечиваться соотношение:

Vф=(Vн*Nф)/(Nф-N₁),

Где Vф- скорость фильтрования при форсированном режиме, м/ч;

N₁- число фильтров находящихся в ремонте

Vф=(8*4)/(4-1)=10,6 - условие выполняется, принимаем 4 фильтра.

Определяем площадь одного фильтра F₁=40/4=10 м² со сторонами 3*3,3 м.

Трубчатую дренажную систему большого сопротивления, предназначенную для сбора фильтрата и подачи промывной воды, рассчитывают по промывному расходу:

g_пр=и*F₁,

где g_пр- промывной расход, л/с;

F₁- площадь фильтра, м²;

g_пр=14*10=140 л/с

Диаметр коллектора распределительной системы определяем по формуле:

d_к=-4*g_пр/ю*Vк,

где d_к- диаметр коллектора распределительной системы, м;

g_пр- промывной расход, м³/с;

Vк- скорость движения воды в коллекторе от 0,8-1,2 м/с

d_к=-(4*0,14)/(3,14*1)=0,42 м

Количество отверстий дренажной системы определяем по формуле:

n_отв=2Вф/а,

где n_отв- кол-во отверстий дренажной системы;

Вф- ширина фильтра, м;

а- расстояние между осями ответвлений, равное 0,25 м

Диаметр ответвлений определяют по промывному расходу в одном ответвлении и скорости движения воды в нем.

d_отв=-(4*g_пр)/(n_отв*ю*Vотв),

где d_отв- диаметр ответвлений, м;

g_пр- промывной расход, м³/с;

Vотв- скорость движения воды в ответвлении, 1,6-2 м/с

n_отв=(2*3,3)/0,25=26 ответвлений

d_отв=-(4*0,14)/(26*3,14*2)=0,06 м=60 мм

Ответвления дренажной системы из стальных труб (или пластмассовых) укладывают в нижних слоях гравия и присоединяют к коллектору или к центральному каналу. Расстояние от низа ответвлений до дна фильтра должно быть не менее 75 мм.

Для сбора и отведения промывной воды предусматривают желоба пятиугольного сечения (или круглого).

Вж=К-g²_ж/(1,57+а_ж)³,

Где Вж- ширина желоба, м;

К- коэффициент, принимаемый для желобов с пятиугольным сечением 2,1;

g_ж- расход воды в желобе, м³/с;

а_ж- отношение высоты пятиугольной части желоба к половине его ширины в приделах 1-1,5

g_ж=g_пром/n_{желобов}=0,14/2=0,7 м³/с

Вж=2,1*-0,7²/(1,57+1,5)³=0,92 м

По ширине желоба определяем полную высоту желоба

Нж=0,5Вж(1+g_ж),

Где Нж- полная высота желоба, м;

Вж- ширина желоба, м;

Нж=0,5*0,92*(1+1,8)=1,15 м

Расстояние от верхней кромки желоба до поверхности фильтрующей загрузки.

h_ж=(Нз*а_е/100)+0,3,

где h_ж- расстояние от верхней кромки желоба до поверхности фильтрующей загрузки, м;

Нз- высота фильтрующей загрузки, м;

а_е- относительное расширение фильтрующей загрузки, %, принимаемое по табл.23(1)

h_ж=(0,8*30/100)+0,3=0,54 м

h_ж=0,54 м < Нж=1,15, следовательно, h_ж принимаем конструктивно на 5 см больше полной высоты желоба.

h_ж=Нж+0,05=1,15+0,05=1,2 м

Верх желобов проектируют горизонтально, дно с уклоном 0,01 в сторону сборного канала (кармана). В фильтрах со сборным карманом расстояние от дна желоба до дна кармана, определяем по формуле:

Нк=(1,73*-g²_пр/g*Вк²)+0,2,

Где Нк- расстояние от дна желоба до дна кармана, м;

g_пр- промывной расход, м³/с;

Вк- ширина кармана не менее 0,7 м;

g- ускорение свободного падения, м/с²

Нк=(1,73*-0,14²/9,8*0,7²)+0,2=0,94 м

Промывку фильтра осуществляют чистой водой с помощью специальных насосов или от водонапорной башни. При использовании насосов забор воды осуществляют из рез.2.в. или из отводящего коллектора фильтрованной воды. Принимаем 1 рабочий и 1 резервный насос с подачей Q=0,14 м³/с и Н=12-15 м. Скорость движения воды в трубопроводах подающих и отводящих промывную воду, принимаем 1,5-2 м/с.

Для удаления воздуха на коллекторе предусматриваем воздушных d75-100 мм, для опорожнения фильтра- спускные трубы d 100-200 мм.

Полную высоту фильтра, определяем по формуле:

Нф=Нп+Нз+Нв+Ндоп+h_с,

Где Нф- полная высота фильтра, м;

Нп- общая высота поддерживающих слоев, м, принимаемая по табл.22(1);

Нз- высота фильтрующей загрузки, е^м, принимаемая по табл .21(1);

Нв- высота слоя воды над фильтрующей загрузкой, принимаем 2 м;

Ндоп- дополнительная высота;

h_с- превышение строительной высоты над уровнем воды (не менее 5 м)

При выключении части фильтров на промывку и при работе оставшихся фильтров с постоянной скоростью фильтрования, предусматривают под нормальным уровнем воды в фильтре дополнительную высоту.

Ндоп=W₀/F,

Где W₀- объем воды, м³, накапливающийся за время простоя одновременно промываемых фильтров, t_прст=0,33 ч;

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

W₀=g*t,

Где g- расход одного фильтра, равен 0,01 м³/с =0,6 м³/ч

t- время промывки, равное 0,33 ч

W₀=0,6*0,33=0,198 м³

Ндоп=0,198/10*3=0,0066=0,01 м

Нф=0,1+0,8+2+0,01+0,5=3,41 м

-- Обеззараживание воды.

В технологии водоподготовки известно много методов обеззараживания воды, которые можно классифицировать на четыре основные группы: термический; с помощью сильных окислителей; воздействие ионов благородных металлов; физический (с помощью ультрозвука, радиоактивного излучения, ультрофиолетовых лучей). Из перечисленных наиболее широко применяют методы 2 группы. В качестве окислителей используют хлор, озон, дионсид хлора. Вэтом проекте обеззараживание воды будем проводить хлором.

-- Хлорирование воды.

Хлор используют как для предварительного хлорирование с целью улучшения хода коагуляции, обесцвечивания воды и улучшения состояния сооружения, так и для обеззараживания воды.

Дозу хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) для предварительного хлорирования принимаем 3 мг/л. Реагент вводят за 1-3 мин до ввода коагулянта.

Дозу активного хлора для обеззараживания воды устанавливают на основании технологических изысканий. При их отсутствии для предварительных расчетов принимаем для поверхностных вод после фильтрования-3 мг/л.

При двойном хлорировании расход хлора определяем отдельно для каждого этапа по формуле:

g_x=Дх*Qч/1000,

где g_х- расход хлора кг/ч;

Qч- производительность очистной станции, м³/ч;

Дх- доза хлора, мг/л

g_x=3*150/1000=0,45 кг/ч

g_xобщ=g_x*2 т.к. двойное хлорирование

g_xобщ=0,45*2=0,9 кг/ч

Хлорное хозяйство очистной станции обеспечивает прием, хранение, испарение жидкого хлора, дозирование газообразного хлора с получением хлорной воды. Хлорное хозяйство располагают в отдельно стоящих помещениях, где сбалансирован расходный склад хлора, испарительная и хлордозаторная.

Потребное количество хлора (из расчета 30 суточного запаса) определяем по формуле:

Qx=720*g,

Где Qx- 30 суточный запас хлора;

g_x- расход хлора, кг/ч

Qx=720*0,9=628 кг

Потребное количество бочек определяем по формуле:

n=Qx/Mx,

где Мх- масса сжиженного хлора в бочке;

n=628/500=1,26=2 бочки

Схема оборудования с испарителем

1.- бочка;

2.-испаритель;

3.-промежуточный болон (грязевик);

4.-вакуумный хлоротон;

5.-монометр;

6.-эжектор;

х.г.-трубопровод с хлором газом;

ж.х.-трубопровод с жидким хлором;

в- трубопровод с водой;

х.в.-трубопровод с хлорной водой.

2.8.Фторирование воды.

В качестве реагентов для фторирования воды применяют кремнефтористый натрий, фтористый натрий, кремнефтористый аллюминий, кремнефтористоводородную кислоту.

Дозу фторсодержащих реагентов, определяют по формуле:

Дф=10⁴*(m_ф*Qф-Ф)/Кф*Сф,

Где Дф- доза фторсодержащего реагента, г/м³;

m_ф- коэффициент, зависящий от места ввода реагента в обрабатываемую воду, применяемый при вводе в чистую воду-1, при вводе перед фильтрами при двухступенчатой очистке-1.1;

Qф- необходимое содержание фтора в обрабатываемой воде в зависимости от климатического района расположение населенного пункта в пределах от 0,7 до 1,5 г/м³;

Кф- содержание фтора в чистом реагенте, %, принимаемое для натрия кремнефтористого 61;

Сф- содержание чистого реагента в товарном продукте, %, принимаемое для натрия кремнефтористого высшего сорта-98

Дф=10⁴*(1*1-0,4)/61*98=1,07 г/м³

Фторсодержащие реагенты (из расчета 30 суточного запаса) хранят на складе в заводской таре. Поставку натрия кремнефтористого осуществляют в фанерных или деревянных бочек (вместимостью 40*80 м).

Кол-во фторсодержащего реагента на принятый срок хранения определяют по формуле:

Мф=(Q*Дф*Т)/1000,

Где Мф- кол-во фторсодержащего реагента на принятый срок хранения, кг;

Дф- доза фторсодержащего реагента, г/м³;

Q- расход обрабатываемой воды, м³/сут;

Т- продолжительность хранения реагента, сут.

Мф=(3605*1,07*30)/1000=115,72 кг

Кремнефтористый натрий представляет собой мелкий, сыпучий, кристалическкй порошок белого цвета, без запаха, удобен в эксплуатации. Фтористый натрии -порошок белого или. светло-серого цвета без запаха. Растворимость фтористого натрия с изменением температуры воды меняется незначительно, рН его

раствора -7,0.

При использовании кремнефтористого натрия применяют следующие технологические схемы: приготовление насыщенного раствора реагента в сатураторах одинарного насыщения; приготовление ненасыщенного раствора реагента в расходных

баках.

При применении фтористого натрия к кремнефтористого аммония применяют технологические схемы с приготовлением ненасыщенного раствора реагента в расходных баках.

Производительность сатуратора одинарного насыщения /по

насыщенному раствору реагента/ определяют по формуле:

g_с=Дф*Q/n*P,

где g_с- производительность сатуратора, л/ч;

Q- расход обрабатываемой воды, м³/ч;

n- количество сатураторов;

-- растворимость кремнефтористого натрия, равная при 0®С 4,3 г/л, при 20®С - 7,3 г/л.

g_с=3605*150/1*4,3=37,33 л/г

Количество сатураторов должно быть не менее двух /I рабочий и I резервный/.

Объем сатуратора одинарного насыщения определяют из расчета времени пребывания в нем раствора.

Wc=g_ct/1000,

где Wc- объем сатуратора, м³;

t- время пребывания раствора в сатураторе, принимаемое равным 5ч.

Wc=37,33*5/1000=0,19 м³

По скорости восходящего потока раствора реагента и производи-тельности сатуратора определяют его диаметр:

d_c=-4g_c/юV,

где d_c- диаметр сатуратора, м;

g_c- производительность сатуратора, м^э/с;

V- скорость восходящего потока раствора реагента, равная 0,0001 м/с.

При приготовлении ненасыщенных растворов в расходных баках концентрацию раствора реагента принимают: для кремнефтористого натрия 0,25 % при 0®С, 0,5 '% при 25®С; для натрия фтористого - 2,5 % при 0®С; для аммония кремнефтористого - 7 % при 0®С. Объем расходного бака определяют по формуле:

Wp=(Q₄tДф)/10000В_рЁ,

где Wp- объем расходного бака, м³;

Q₄- расход обрабатываемой воды, м^э/ч;

t- время, на которое приготавливается раствор /10 - 12 ч/;

Дф- доза фторсодержащего реагента, г/м³;

Вр- концентрация раствора реагента, %;

а- плотность раствора реагента, принимаемая равной 1 т/м³.

Wp=(150*10*1,07)/10000*0,25*1=0,618 м³

Количество расходных баков должно быть не менее двух.

Для лучшего растворения реагента баки оборудуют мешалками с частотой вращения 50-60 об/мин. Время перемешивания - 2 ч. Допускается перемешивание воздухом с интенсивностью подачи 8 - 10 л/(с*м²). Растворы фторсодержащих реагентов применяют после отстаивания в

течение 2 ч. Отбор раствора производят из верхнего слоя при помощи прикрепленного к поплавку шланга.
При применении в качестве реагента кремнефтористого натрия и кремнефтористого аммония предусматривают мероприятия против коррозии баков, трубопроводов и дозаторов.

Для дозирования фторсодержащих реагентов в жидком виде применяют насосы-дозаторы мембранного и поршневого типа.

ЛИТЕРАТУРА

1.СНиП 2.04.02 -84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 1997.- 128 с. 2.Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных: труб: Справочное пособие. -М.: Стройиздат, 1984*- 116 с.

3.Абрамов Н.Н Водоснабжение. Учебник для вузов.-М.: Стройиздат, 1982-440 с.

4.Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод.-М.: Высш. шк. , 1987-479 с.

Комментарии: 1, последний от 24/05/2003.
Размещен: 26/06/2002, изменен: 17/02/2009. 51k. Статистика.
Статья:

Связаться с программистом сайта.
Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"
Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"