Расчет сооружений при одноступенчатой схеме очистки

31

Содержание

Введение...............................................................................................................3

1  Анализ исходных данных..............................................................................4

2  Выбор технологической схемы обработки воды..........................................6

3  Определение расчетной производительности водоочистной станции......7

4  Определение доз реагентов, применяемых для обработки воды................9

4.1 Коагулирование воды...............................................................................9

4.2 Подщелачивание воды.............................................................................9

4.3 Флокулирование воды............................................................................10

4.4 Обеззараживание воды...........................................................................10

5 Расчет сооружений для приготовления растворов реагентов...................11

5.1 Сооружения для приготовления раствора коагулянта........................11

5.2 Сооружения для приготовления раствора извести.............................14

5.3 Сооружения для приготовления раствора ПАА..................................15

5.4 Сооружения для первичной и вторичной обработки воды хлором...16

6 Подбор дозирующего устройств..................................................................18

6.1 Раствор коагулянта.................................................................................18

6.2. Раствор известкового молока..............................................................18

6.3. Раствор ПАА.........................................................................................18

7 Расчет сооружений при одноступенчатой схеме очистки........................19

7.1 Подбор барабанных сеток.....................................................................19

7.2 Расчет входной камеры.........................................................................19

7.3 Расчет контактных осветлителей КО-3...............................................21

7.3.1 Расчет водораспределительной системы КО-3...........................23

7.3.2 Расчет воздухораспределительной системы................................23

7.4 Расчет промывного устройства.............................................................23

      7.4.1 Обработка промывных вод...........................................................25

7.4.2 Расчет отстойника промывных вод..............................................25

7.4.3 Подбор насосов..............................................................................26

7.4.4 Расчет иловых площадок..............................................................27

7.5 Расчет резервуаров чистой воды...........................................................27

7.6 Расчет насосной станции второго подъема..........................................28

7.7 Расчет складских и вспомогательных помещений..............................28

8 Построение высотной схемы...................................................................30

Заключение....................................................................................................31

Литература....................................................................................................32

                                        Введение

               Водоснабжение является важнейшей частью технического обеспечения повышения уровня жизни людей, благоустройства населенных мест, развития промышленности и сельского хозяйства.

            Для нужд современных городов, промышленных предприятий и энергетики необходимо огромное количество воды, строго соответствующей по своему качеству требованиям ГОСТ. Решение этих важных задач требует тщательного выбора источников водоснабжения, строительства очистных сооружений.

        Современные станции очистки воды представляют собой сложный комплекс различных взаимосвязанных инженерных сооружений. Выбор строительной площадки для подобного комплекса, а также размещение на ней отдельных сооружений должны осуществляться в соответствии с их специфическими особенностями и обеспечивать их успешную экс­плуатацию и экономичность. Размеры выбранной площадки должны предусматривать не только удобное размещение всех основных и вспо­могательных сооружений, помещений и коммуникаций, но и возмож­ность их расширения при дальнейшем развитии станции. Рельеф местности должен обеспечивать самотечное движение воды по цепи очист­ных сооружений при условии их наименьшего заглубления и наименьшего объема земляных работ, а также легкий отвод и сброс промывных вод.

В данном курсовом проекте рассчитана водоочистная станция производительностью 18600 м3/сут, приняты методы очистки воды и типы основных сооружений. Исходные данные:

Концентрация загрязнений по мутности и цветности составляет:

максимальная мутность – 80 мг/л;

минимальная мутность (в зимнее время) – 20 мг/л;

цветность – 80 град.

Жесткость составляет: общая – 1,8 мг-экв/л; карбонатная – 1,0  мг-экв/л,

pH составляет 7,0;

Вкус – 3 балла; запах – 3 балла;

Окисляемость – 4,0 мг/л;

Содержание фтора – 0,8 мг/л;

Содержание коли-титра в воде составляет 10-2;

Содержание планктонов – 0,6 млн.шт./мл;

                                   1 Анализ исходных данных

         В данном курсовом проекте проектируется водопроводные очистные сооружения на территории Гродненской области Республики Беларусь. Климат в этом районе умеренно континентальный. Среднегодовая температура +6,5 °С,

средняя зимняя температура−4,1°С, средняя летняя—  +17°С. Протяжённость периода с температурой воздуха выше 0 ° С составляет 231 сутки. Осадков выпадает в среднем 650 мм в год. В теплый период преобладающими ветрами являются западные и северо-западные, в холодный период — западные и юго-западные. Средняя глубина промерзания грунта составляет 0,51м. Уровень грунтовых вод (считая от метки площадки) – 4,5 м.

          Состав грунтов площадки:

     от 0,0 до 0,6 м – супесь;

     от 0,6 до 3,0 м – супесь;

     от 3,0 и  ниже  – суглинок.

          В данном курсовом проекте рассчитана водоочистная станция

производительностью 18600 м3/сут. Расход воды на пожаротушение 190 м3/ч, отметка воды в резервуарах чистой воды 96 м.

В качестве источника водоснабжения используется поверхностный источник.

Концентрация загрязнений по мутности и цветности составляет:

максимальная мутность – 80 мг/л;

минимальная мутность (в зимнее время) – 20 мг/л;

цветность – 80 град.

То есть воду можно отнести к цветным и мутным, т.к. в воде питьевого качества мутность не должна превышать 1,5 мг/л, а цветность –20 град.

Жесткость составляет: общая  1,8 мг-экв/л; карбонатная – 1,0  мг-экв/л,

То есть величина жесткости не превышает допустимую величину, т.к. в воде питьевого качества жесткость не должна превышать 7 мг-экв/л.

pH составляет 7,0;

pH =7,0 – нейтральные воды, то есть величина pH соответству­ет нормативам питьевой воды (pH =6,5...8,5).

Вкус – 3 балла; запах – 3 балла;

- 3 балла и выше – вкус и запах сильно ощущается потребителям, что не соответствует нормативам (для населения - не более 2 баллов).

Окисляемость – 4,0 мг/л;

То есть величина окисляемости воды удовлетворяет санитарным требованиям, по которым она не более 6,0 мг/л.

Содержание фтора – 0,8 мг/л;

То есть содержание фтора удовлетворяет санитарным требованиям и находится в рекомендуемых нормах во избежание кариеса или флюороза (0,5…1,5 мг/л).

Содержание коли-индекс в воде составляет 10-2;

То есть содержание коли-индекс превышает допустимую норму, следовательно, вода опасна в санитарном отношении.

Содержание планктонов – 0,6 млн.шт./мл;

        Таким образом, вода должна быть подвергнута обработке с целью ее обесцвечивания, осветления, обеззараживания, улучшения ее вкуса и запаха.

2 Выбор технологической схемы обработки воды

       Выбор технологической схемы производится на основании производительности очистных сооружений, а также исходного состава обрабатываемой воды. Далее окончательно схема принимается на основании литературных данных.

      Так как производительность очистной станции 18600 м3/сут, мутность

80 мг/л, цветность 80°, то согласно табл. 15 [СНиП], принимаем одноступенчатую схему очистки воды (рис.1), схема выглядит следующим образом: барабанные сетки (БС), входная камера (ВК), контактный осветитель (КО), резервуары чистой воды (РЧВ) и насосная станция второго подъема (НС П). Предусматривается обработка воды реагентами: первичное и вторичное хлорирование (CI2), коагулянт (К), известь (И) и полиакриламид (ПАА).

                         Рис.1 Одноступенчатая схема очистки воды.

              Барабанные сетки предназначены для удаления крупных плавающих и взвешенных примесей. Их надлежит устанавливать до подачи в воду реагентов.

        Входная камера обеспечивает требуемый напор воды, а также выделение из воды воздуха. Во входной камере происходит смешение воды с реагентами, которые необходимы для удаления тонкодисперсных примесей.

        Контактные осветлители предназначены для осветления и обесцвечивания воды. При водообработке  на КО коагулянт вводят в воду непосредственно перед ее поступлением в загрузку аппаратов, процесс коагуляции происходит в ее толще. Дальнейшая агломерация примесей происходит не в свободном объеме воды, а на зернах загрузки КО;  частицы адсорбируются на поверхности зерен, образуя отложения характерной для геля сетчатой структуры.                       

          3  Определение расчетной производительности очистной   станции

        Полный расход воды, который должен обеспечиваться водоочистной станцией составляет:

,

        где Qдоп – дополнительный расход воды:

        где Qс.н. – дополнительный расход воды на собственные нужды:

        где α – коэффициент расхода воды на собственные нужды станции. Принимаем повторное использование воды, следовательно α=0,04 /1, п.6.6/;

                Qпож -  дополнительный расход воды на пожаротушение:

,

        где t – продолжительность тушения пожара, принимаем t=3 ч /1,п.2.24/;

              m1, m2 – количество  одновременных пожаров в населенном пункте и на промпредприятиях;

              q1, q 2 – расход воды на одно пожаротушение в населенном пункте и на промпредприятиях.

- расход воды на пожаротушение.

        Получим:

Max часовой расход воды, который должен обеспечиваться водоочистной станцией составляет:

Среднесуточный расход воды на равен:

Среднесуточный расход воды на водоочистной станции равен:

Среднечасовой расход воды на водоочистной станции равен:

Расчётный расход воды в сутки наименьшего водопотребления:

Минимальный суточный расход водоочистной станции равен:

, м3/сут

При этом расчётный часовой расход наименьшего водопотребления равен:

4   Определение доз реагентов, применяемых для обработки воды

        На основании анализа состава воды из источника, произведенного выбора технологической схемы водоподготовки, при осветлении и обесцвечивании воды осуществляем подбор реагентов с определением их доз. Растворы реагентов вводят в обрабатываемую воду с разрывом по времени, обеспечивающим полноту их действия.