Оглавление (стр. 1 )

СОДЕРЖАНИЕ

1.  Введение. ……………………………………………………………………

2.  Исходные данные. ………………………………………………………….

3.  Определение полной производительности очистной станции. …………

4.  Расчет изменения химического состава воды в процессе ее обработки. …

5.  Расчеты сооружений. ………………………………………………………..

5.1  Смесители.

5.1.1  Расчет вертикальных смесителей…………………………………

5.1.2  Расчет шайбового узла ввода реагента. ………………………….

5.1.3  Расчет перегородчатых контактных камер………………………

5.2  Камеры хлопьеобразования…………….………………………………

5.2.1  Расчет вертикальных камерхлопьеобразования.……………….

5.3  Горизонтальные отстойники. …………………………………………..

5.3.1  Расчет горизонтальных отстойников. ……………………………

5.4  Скорые фильтры. ………………………………………………………..

5.4.1  Расчет скорых фильтров. …………………………………………

5.5  Сооружения для повторного использования промывной воды. ……..

5.5.1  Песколовки. ………………………………………………………..

5.5.2  Резервуары промывных вод. ……………………………………..

5.5.3  Отстойники периодического действия. ………………………….

5.6  Сооружения для обезвоживания осадка. ………………………………

6.7.1 Расчет илонакопителей. …………………………………………..

7. Обеззараживание воды. ……………………………………………………...

8. Реагентное хозяйство. ………………………………………………………..

9. Резервуары чистой воды ……………………………………………………..

1. ВВЕДЕНИЕ

Водопроводные очистные сооружения предназначены для удаления загрязнений из природных вод перед подачей воды потребителю-населению и промышленности. Очистные сооружения городских водопроводов доводят качество воды до требований ГОСТ 2874-82 “Вода питьевая “ и являются фабриками чистой воды. Очень важна роль сооружений в предотвращении воздействия вредных веществ и болезнетворных микроорганизмов, присутствующих в воде, на организм человека. Высокая эффективность работы очистной станции обеспечивается, в первую очередь, благодаря квалифицированному и грамотному проектированию, применению в проекте современных, экономически обоснованных технических решений. Одновременно необходимо учитывать опыт работы действующих сооружений, использовать простые и эффективные технические решения, найденные в процессе эксплуатации.

Курсовой проект предусматривает: выбор схемы сооружений для очистки воды питьевого назначения; расчет изменения химического состава воды в процессе ее обработки; технологический расчет сооружений и реагентного хозяйства, сооружений для нейтрализации сбросов; подбор оборудования, расчеты к балансовой схеме расходов; построение балансовой схемы расходов и графическое изображение высотной схемы очистной станции.

2.  ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Полезная производ. м3/сут	Показатели качества воды в источнике водоснабжения
Мутность, мг/л	Ионный состав воды, мг/л	Т
макс.	сред.	О2	Са2+	Mg2+	HCO3-	So42-	Cl-	pH	C
130000	2084	329	7	41,4	3,2	102,4	36,2	10,8	6,6	1

3.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ

Выполняется в соответствии с п. 6.6[I] и учетом коэффициента учета собственных нужд . Допускается определение по 8[3]. Здесь же определяется:

Qполн = Qпол., м3/сут,

Qполн = 1,03·130000 = 133900 м3/сут

Qч = Qполн/24, м3/ч,

Qч = 133900/24 = 5579,17 м3/ч

q = Qч/3600 , м3/с,

q = 5579,17 /3600 = 1,55 м3/с

q = Qч/3,6, л/с.

q = 5579,17 /3,6 = 1549,77 л/с

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА

ВОДЫ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ ОБРАБОТКЕ

Такие расчеты позволяют наглядно увидеть действие различных реагентов на состав и свойства воды и не допустить отклонения качества воды от требований ГОСТ 2874-82 [4].

Таблица 4.1

Расчет изменения химсостава воды

Наименование элемента	Ед. изм.	Формула для определения.	Результат
1	2	3	4
1. Общая жесткость	мг-экв/л		2,33
2. Щелочность	то же	Що=НСО3-/61	1,68
3. Некарбонатная жесткость	мг-экв/л	Жнк=Жобщ-Що	0,65
4. Содержание Na++Ka+	г/м3 мг-экв/л	25×()	10,5
5. Общее солесодержание	г/м3	P = Ca+2 + Mg2+ + Na+ + K+ + HCO3-+ SO42- + Cl-	204
6. Содержание СО2 в исходной воде	мг/л мг-экв/л	По монограмме рис. 2 прил. 5 [1]	6,5
7. Диаграмма состава исходной воды	мг-экв/л
8. Доза коагулянта	г/м3	Дк по п 6.16 [1] по мутности - по цветности - принятая -	41,45
9. Щелочность воды после обработки коагулянтом	мг-экв/л	Щ1 = Що – Дк / Ек	0,95
10. Доза щелочи для поддер-жания щелочного резерва	мг-экв/л	Дщ = Дк / Ек – Що + 1	0,05
11. Доза извести	г/м3	Ди = 28× Дщ	1,4
12. Щелочность после обработки известью	мг-экв/л	Щ2 = Щ1 + Дщ	1
13. Содержание сульфатов после обработки коагулянтом	мг-экв/л мг/л	(SO42-)1 = SO42-/48 + Дк/Ек	1,57
14. Содержание кальция после обработки известью	мг-экв/л	(Ca2+)1 = Ca2+ / 20 + Дщ	2,15
15 Содержание СО2 после обработки коагулянтом	г-моль/л	(СО2)1 =	1,03
16. Величина рН воды после обработки коагулянтом и щелочью		рН1 определяется по номограмме рис. 2 прил. 5 [1]	6,5
17. Диаграмма состава воды после обработки коагулянтом и щелочью	мг-экв/л
18. Индекс насыщения		J = рН1 - рНS	-1,9
19. Доза перманганата калия	г/м3	Дп по табл.1 прил. 4 [1]	37,6
20,21,22
23. Доза флокулянта	г/м3	По п 6.17 [1] перед отстойниками перед фильтрами	0,4 0,45
24. Доза хлора: первичного Вторичного	г/м3	Дх1 по п. 6.18 [1], Дх2 по п. 6.146 [1]	6 2
25. Остаточное содержание в воде ионов Al3+	г/м3	По рис.4.9в [12]	0
26. Суммарное содержание взвешенных веществ в воде, поступающей на очистные сооружения	г/м3	Св по формуле (11) [1] (максималь-ное Св. мах и среднегодовое Свср) Проверить соответствие выбран-ной схеме очистки по табл.15 [1]	1058,3

5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ СООРУЖЕНИЙ

Выполняются согласно выбранной схеме очистной станции. Ниже приводится ход расчетов наиболее часто встречающихся сооружений. Выполнение расчетов рекомендуется производить только после ознакомления с соответствующими пунктами СНиП 2.04.02-84. Расчеты необходимо вести по форме (табл. 5.1-5.14). Последовательность расчетов в пояснительной записке приводится в соответствии с движением воды по ВОС.

Размеры сооружений по результатам расчетов наносятся на схемы сооружений, которые также приводятся в пояснительной записке и располагаются после каждого из расчетов (таблиц).

5.I. Смесительный узел

Выбор типа смесителей, их расчет и конструирование следует производить в соответствии с пп. 6.40-6.49 [I], можно использовать разд. 27 [5], а также гл. 5[13]. Схема наиболее полного смесительного узла для обеспечения полного смешивания и необходимой продолжительности контакта воды с реагентами согласно пп. 6.41, 6.17-6.19 и прил. 4 [I] или табл. 3.2 [12] включает цепочку смесителей и контактных камер и приведена на рис. 5.1. На схеме необходимо указать продолжительности пребывания воды в контактных камерах.

Вертикальные смесители (рис. 5.2) рекомендуется применять на станциях средней и большой производительности, причем на один смеситель должно поступать не более м3/ч воды.

Перегородчатые смесители (рис. 5.3) могут быть использованы на станциях большой производительности. Их не рекомендуется применять на ВОС с обработкой воды известковым молоком или активированным углем. Перегородчатый смеситель может заменить смесительный узел с последовательным вводом нескольких реагентов, их смешиванием и обеспечением всех разрывов времени между вводом реагентов (см. рис.5.3).

На ВОС малой производительности рекомендуются дырчатые смесители (рис. 5.4).

Механические смесители на водоочистных станциях следует использовать только при соответствующем обосновании.

Для ввода реагентов в лотки и открытые потоки рекомендуются дырчатые трубы, в трубопроводы – шайбовые узлы ввода (рис. 5.5). Последние также могут быть применены в качестве самостоятельных смесителей (например, для смешивания с очищаемой водой первичного хлора и перманганата калия).

При вводе растворимых реагентов рекомендуются перегородчатые контактные камеры, для контакта воды с порошковым активированным углем – вертикальные контактные камеры.

Таблица 5.1

Расчет вертикальных смесителей

Наименование элемента	Един. измер.	Формула для определения.	Резуль-тат
1	2	3	4
1. Принятое количество смесителей	шт.	N - не менее двух	12
2. Расход воды на один смеситель	м3/с	q1 = q / N	0,13
3. Диаметр подводящего трубопровода	м	d1 (по табл. Шевелева) v = 1,2 ¸ 1,5 м/с	0,35
4. Площадь верхней зоны	м2	fв = q1 / v2	4,3
5. Форма смесителя в плане		Квадратная
6. Размер стороны или диаметр верхней зоны	м	Вв =	2,1
7. Размер стороны или диаметр входной части (d - толщина стенки подводящей трубы)	м	Ввх = dвх = d1 + 2d	0,35
8. Площадь входной части	м2	Fвх	0,096
9. Высота нижней зоны	м	hн = 0,5 (Вв – Ввх) ctg a/2 по п 6.45 [1]	3,26
10. Обьем нижней зоны	м3	Wн = hн (fв + fвх +)/3	5,48
11. Время пребывания в смесителе	мин	t - по п.6.41 [1]	2
12. Общий объем смесителя	м3	W = 60×q1 ×t	15,6
13. Объем верхней зоны	м3	Wв = W – Wн	10,12
14. Высота верхней зоны	м	hв = Wв / fв	2,35
15. Полная высота смесителя	м	h = hв + hн	5,61
16. Принятое колличество оборных дырчатых труб или лотков	шт.	m=2¸5	2
17. Расход воды на один сборный лоток или трубу	м3/с	qс.1 = q1 / m	0,065
18. Площадь сборного лотка или дырчатой трубы	м2	fс = qc.1 / v4	2,5
19. Диаметр дырчатых труб или сечение сборных лотков	м		1,78
20. Общая площадь отверстий в дырчатых трубах	м2	fо = q1 / v3	0,13
21. Диаметр отверстия в сборных трубах	м	dо = 70¸100 мм (для смесителей)	0,085
22. Количество отверстий в сборных трубах	шт.	No = 4 fo / p do2	23
23. Oбщая длина сборных труб	м	L = Вв×m, в отстойниках	4,2
24. Шаг отверстий	м	e = L / no	0,18
25. Диаметр отводящего трубопровода		d5	0,41
26. Сечение сборного канала	м2	1,3d5 x 2d5	0,3362

Таблица 5.4

Расчет шайбового узла ввода реагента

Наименование элемента	Един. измер.	Формула для определения.	Резуль-тат
1. Принятое количество водо-водов от НС-1 до очистных сооружений.	шт.	n ³ 2	4
2. Расход воды по одному водоводу	м3/с	q1 = q / n	0,39
3. Скорость течения в водоводе	м/с	по табл. Шевелева	1
4. Диаметр водовода	м	D	0,7
5. Нормативная величина потерь напора в шайбе	м	hн = 0,2 ¸ 0,3	0,2
6. Скорость течения в шайбе	м/с	v2=	2,2
7. Диаметр отверстия в шайбе	м		0,48

Таблица 5.5