Водопроводные очистные сооружения

Пермский  государственный технический университет

Строительный  факультет

Кафедра водоснабжения и канализации 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

Водопроводные очистные сооружения 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент гр.ВВ-07-2

Симонова  Т.С.

Проверил  преподаватель

Новиков С.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пермь 2011 г.

 

     _{Содержание} 

1. Исходные  данные (вариант № 42)………………………………………………………..2
2. Выбор метода обработки воды и состава очистных сооружений……………………...3
3. Определение расчетной производительности очистной станции……………………..3
4. Реагентное хозяйство………………………………………………………………….….4
5. Расчет растворных и расходных баков…………………………………………...……...5
6. Расчет воздуходувок…………………………………………………………………...….6
7. Склад реагентов…………………………………………………………………….......…7
8. Смесительные устройства……………………………………………………..…….……7
9. Расчёт входной камеры…………………………………………………………….……..9
10. Камеры хлопьеобразования…………………………………………………………..…10
11. Расчёт горизонтального отстойника……………………………………………………11
12. Расчет скорых фильтров……………………………………………………………….....13

     12.1 Расчёт распределительной системы  фильтра……………………………………...14

     12.2 Расчёт устройств для сбора  и отвода воды при промывке  фильтра………..……15

     12.3. Определение потерь напора в  фильтре при его промывке………………..…..…16

     12.4. Определение потерь напора в  скорых фильтрах……………………………..…..17

13. Песковое хозяйство………………………………………………………………….…..19
14. Песколовки…………………………………………………………………………..……20
15. Отстойники промывных вод………….………………………………………………….22
16. Обработка промывных вод и осадка…………………………………………..……..….24
17. Обеззараживание воды……………………………………………………………...……26
18. Расчёт шайбового смесителя………………………………………………………..…...27
19. Расчёт резервуара чистой воды (РЧВ)…………………………………………………..28
20. Подсобные и вспомогательные помещения и сооружения очистной станции………29
21. Библиографический список……………………………………………………..……….30

 
 

 

1. Исходные  данные (вариант №42)

 

2. Полезная производительность – 44000 м³/сут.
3. Запах в баллах - 2

3. Прозрачность по шрифту – 3,5.

4. Цветность в градусах по платиново-кобальтовой шкале – 180.

5. Взвешенные вещества – 900 мг/л.

6. Реакция рН – 6,7.

7. Щелочность – 1,9 мг/л.

8. Жесткость общая – 1,9 мг*экв/л.

10. Сухой остаток – 584 мг/л.

11. Кальций – 85 мг/л.

12. Магний – 21,4 мг/л.

13. Железо общее – 0,15 мг/л.

14. Хлориды – 90 мг/л.

15. Сульфаты – 115 мг/л.

Нитриты – 0,1 мг/л.

16. Окисляемость – 4,5 мгО₂/л.

Общее количество бактерий в 1 литре – 3000.

Количество  кишечных палочек в 1 литре – 2900.

17. БПК₅ – 1,9 мг.

Состав  грунтов площадки: от 0,0 до 6,0 – гравий.

 

2. Выбор метода обработки воды и состава очистных сооружений 

    Метод обработки воды и состав сооружений устанавливаются в зависимости  от качества воды в источнике, от производительности станции, а также от требований к качеству воды потребителя согласно ГОСТ 2874-82 «Питьевая вода».

          Анализ исходной воды:

• мутность (взвешенные вещества) - 900мг/л;
• цветность - 180˚;
• расчетная производительность станции: Q_расч = 10120 м³/сут.

          В очищенной воде допускается содержание: мутность – 8–15 мг/л; цветность - 40˚. 

    В зависимости от исходных данных по СНиП /1/ табл.15 выбирается схема очистки воды: обработка воды с предварительным хлорированием, а так же с применением коагулянтов и флокулянтов. В состав основных сооружений входят: горизонтальные отстойники и скорые фильтры. 
 

    3. Определение расчетной  производительности  очистной станции 

    Полная  производительность водоочистной станции  определяется по формуле:

    

, м³/сут,

  где Q_{соб.нужд.} - расход воды на собственные нужды фильтровальной станции;

        Q_{полезн.} – полезная производительность (44000 м³/сут).

  

, м³/сут,

    где - коэффициент, учитывающий расход воды при выпуске осадка из отстойников или осветлителей, равный 0,015-0,03;

           - коэффициент, учитывающий расход воды на   промывку фильтров или котактных осветлителей, равный соответственно 0,03-0,05 и 0,08-0,1  (а более точно можно определить   расчётами   при   проектировании   фильтров или контактных осветлителей);

          - коэффициент, учитывающий расход воды на специальные методы обработки, равный 0,15.

    

, м³/сут

    

, м³/сут.

 

     4. Реагентное хозяйство 

    Доза  коагулянта определяется при обработке  цветных вод:

    

[1, п. 6.16];

     - цветность обрабатываемой воды, ;

    

.

    и при обработке мутных вод:

    В качестве коагулянта принимается  (сернокислый алюминий), доза которого (по безводному веществу) принимаем [1, п. 6.16, табл. 16].

    При недостаточной щелочности нужно искусственно подщелачивать воду известью (CaO):

    

[2, стр. 218];

    е_к - требуемое количество щелочи, на 1 мг/л вводимого , е_к =57 мг·экв/л;

    К_щ– эквивалентная масса извести, К_щ =28 мг·экв/л;

     - максимальная, в период подщелачивания, доза безводного коагулянта,

     - минимальная щелочность воды, ;

    

    Таким образом, подщелачивание воды не требуется, т.к. щелочность воды в водоеме достаточная.

    Доза флокулянта (в дополнение к дозам коагулянтов), применяемая для улучшения процесса хлопьеобразования, при вводе перед горизонтальным отстойником – безводный полиакриламид – при количестве взвешенных веществ, равным 900 мг/л [1, п. 6.17]. Флокулянты следует вводить в воду после коагулянта.

    Дозу хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции и обесцвечивания воды, а также для улучшения санитарного состояния сооружений следует принимать 3-10 мг/л.

    Реагенты  рекомендуется вводить за 1-3 мин  до ввода коагулянтов [1, п. 6.18].

 

     5. Расчет растворных и расходных баков 

    По  пункту 6.21 СНиП [1] принимаем концентрацию раствора коагулянта в растворных баках до 17% (для неочищенного), в расходных баках – до 12%. 

    Объем растворных баков (м³) рассчитывается по формуле:

    

    где q - полный расход обрабатываемой воды в м³/час,

    Д_к - максимальная доза безводного коагулянта в мг/м³,

    n - число часов, на   которое заготовляется раствор или суспензия,    величину   n следует принимать при производительности станции до   10 тыс. м³/сут.   n=12-24 часа, для станции   производительностью   10-50 тыс.   м³/сут.   - 8 - 12 час;   для станций  производительностью 50-100 тыс. м³/сут. - 6-8 час и для станций производительностью более 100 тыс. м³/сут. - 3 часа или непрерывную заготовку раствора.

    b_p - концентрация раствора коагулянта, принимается согласно п. 6.21 СНиП [1];

     - объёмный вес растворов коагулянтов  можно принимать равным 1 т/м³.

    

    По [1] количество растворных баков принимается  не менее 3-х. Емкость каждого бака составляет:

    

      Высота бака равна 1,5 м, а  площадь бака 1,32×1,32 м. 

    Объем расходных баков равен:

    

    b = 12% – концентрация раствора коагулянта в расходном баке.

     По [1] количество расходных баков принимается  не менее 2-х, из расчета 2 расходных бака на 1 растворный, т.е. 8 шт. Емкость каждого бака составляет W₁ ^расх.б.= 1,84 м³. Высота бака равна 1,5 м, а площадь бака 1,1×1,1 м. 
 

 

6. Расчет воздуходувок 

    Для улучшения процесса растворения  коагулянтов в баках предусматривается  перемешивание растворов с помощью подача сжатого воздуха от воздуходувок. Воздуходувки могут располагаться в одном помещении с расходными баками и насосами. Для подачи воздуха в растворные и расходные баки обычно применяются водокольцевые насосы-воздуходувки типа ВК. Интенсивность подачи сжатого воздуха для растворения коагулянта I = 8-10 л/с, для его перемешивания при разбавлении до требуемой концентрации I = 3-5 л/с.

    Производительность  воздуходувок определяется по формуле:  

    

    где i_i - интенсивность подачи воздуха в баки с реагентами, л/с*м²; F_i - площадь в плане баков с реагентами [3, стр.146].

    Расчетный расход воздуха равен:

        - для растворных баков:  Q_в^р.б. = F*I *n = 1,73·10·4 = 69,2 л/с.

        - для расходных баков:    Q_в^расх.б. =  F*I*n = 1,23·5·8=49,2 л/с. 

          Полный расход воздуха:

    Q_полн = Q_возд.р+ Q_возд = 69,2+49,2=118,4 л/с =7,1 м³/мин.

          Устанавливается две  воздуходувки (1 рабочая, 1 резервная) марки  ВК-12: