Водопроводные очистные сооружения

    производительность  – 10,4 м³/мин;

    мощность  эл.двигателя – 22,0 кВт;

    габариты:         длина – 1840 мм;

                             ширина – 780 мм;

                             высота – 1750 мм; 

    Для перекачки и дозирования реагентов  целесообразно применять  насосы-дозаторы. Наиболее распространены плунжерные насосы-дозаторы типа НД, предназначенные для перекачки  чистых жидкостей и неабразивных суспензий с концентрацией твердой фазы до 10 % по массе.

    Подача  насосов регулируется от нуля до максимума, путем изменения длины хода плунжера.

    Производительность  насоса определяется по формуле:

    Q_н-д. = W / n = 14,73 / 12 = 1,23 м³/час = 1230 л/час

    W – объем расходного бака;

    n – время, на которое заготавливают  раствор коагулянта, n = 12 часов.

    Принимается насос-дозатор марки НД-1600/10:

производительность  - 1600 л/ч;

основные  размеры:   длина – 965 мм;

                                   ширина – 350 мм;

                                  высота – 840 мм;

масса агрегата – 239 кг.

    Принимаем 2 рабочих и 1 резервный насосы.

 

     7. Склад реагентов 

    Склады  реагентов проектируются для  «сухого» и «мокрого» хранения согласно СНиП п. 6.202 – 6. 210. Они должны вмещать 30-суточный запас реагента, рассчитанный на период максимального потребления реагентов. Принимается «сухое» хранение. Площадь складов определяется с учётом высоты слоя коагулянта согласно п. 6.204 СНиП. Высота слоя коагулянта принимается 2 м.

    Площадь склада определяется по формуле:

    

 где

    Q_сут – полная производительность очистной станции, м³/сут.

    Д_к – расчётная доза коагулянта по максимальной потребности, г/м³.

    Т – продолжительность хранения коагулянта = 30 суток.

    1,15 – коэффициент учёта дополнительной площади проходов на складе.

    р_с – содержание безводного продукта в коагулянте, %.

    G₀ – объёмная масса коагулянта при загрузке склада = 1,1 т/м³.

    h_k – допустимая высота слоя коагулянта, м.

     размеры в плане 12,85×12,85 м.

    Склад реагентов размещается вблизи со зданием смесителей и реагентов.

      Определим суточный расход коагулянта.

    

т/сут

    количество  коагулянта с учетом 30-суточного  запаса 315 т. 
 

    8. Смесительные устройства 

    Смесители служат для равномерного распределения реагентов в обрабатываемой воде, принимается не менее двух смесителей. Смешение осуществляется в течении 2 минут. Обрабатываемая вода подводится в нижнюю часть смесителя с входной скоростью 1,2-1,5 м/с.Принимается вертикальный (вихревой) смеситель. Вертикальный смеситель может быть применен на водоочистных станциях средней и большой производительности при условии, что на один смеситель будет приходится расход воды не свыше 1200-1500 м³/ч. Расчетный расход воды q =2255 м³/ч. Принимаем 2 рабочих смесителя с расходом 1127,5 м³/ч каждый.

    Площадь горизонтального сечения в верхней  части смесителя определяется по формуле:

    F_в = q / v_в = 1127,5/144 = 7,8 м²

    v_в = 40 мм/с = 144 м/ч – скорость восходящего движения воды, принимается по [1].

    Принимается смеситель круглого сечения в  плане:

    

    Размер  входного отверстия принимается  в зависимости от диаметра подводящего  трубоповода при скорости входа воды в смеситель v_вх=1,2-1,5 м/с:

    

    Нижняя часть смесителя устраивается в виде конического вертикального диффузора с углом между наклонными стенками 30-45˚. Высота нижней части смесителя равна:

    

    Объем нижней части смесителя определяется по формуле:

    

    Полный объем смесителя равен при продолжительности пребывания воды в смесителе t=1,5-2 мин:

    

    Необходимый объем верхней части смесителя  равен:

    

    Высота  верхней части равна:

    

    Общая высота смесителя равна:

    

    Сбор  воды осуществляется в верхней части  смесителя через сборные дырчатые трубопроводы. Скорость движения воды в лотке V_л, принимается 0,6 м/с.  
 

 
9. Расчёт входной  камеры 

    Устройство  входной камеры необходимо для того, чтобы исключить попадание в распределительную систему и зернистую загрузку контактного осветлителя водорослей и крупной взвеси.

    Объём входной камеры:

    

    t=2 мин. – продолжительность пребывания  воды во входной камере.

    Принимается две входные камеры глубиной 3м, площадью каждой:

    

    Размеры в плане 5×5 м.

    В камерах устанавливаются вертикальные сетки с отверстиями 2-4 мм. При  скорости прохода воды через сетки 0,25 м/с. (рекомендуемая 0,2-0,3 м/с).

    Рабочая площадь сеток:

    

    Входная камера оборудуется устройством  для промывки сеток, спускной и переливной трубами. Нижняя часть камеры имеет  наклонные стенки под углами 50°  к горизонту.

    Высота  конической камеры:

    

    Полная  высота камеры:

    H=h+h_кон=3+3=6 м. 

    

 
10. Камеры хлопьеобразования 

    Расчет  перегородчатой КХО с горизонтальной циркуляцией воды.

    Такие камеры применяются для водоочистных станций с  горизонтальными отстойниками при производительности не менее 40-45 тыс. м³/сут. Расход поступавший на КХО равен q/3=2255/3=751,7 м³/ч, т.к. принимаем 3 КХО.

    Объем КХО определяется по формуле:

    

    где q - расчетный расход воды, м³/ч; t - время пребывания воды в камере, мин.

    Площадь камеры в плане определяется по формуле:

    

    где H - высота КХО, обычно принимается равной 2-3м.

    Ширина  коридора камеры определяется по формуле:

    

    где V - скорость движения воды в камере, принимаемая равной 0,2-0,3 м/с; Н - высота КХО, м; b - ширина коридора, должна быть не менее 0,7 м, поэтому принимаем b=0,7м.

    Необходимое число коридоров определяется по формуле:

    

    где L - длина камеры (м), принимаем L=9м (исходя из площади); - толщина железобетонных стенок камеры, равная 0,18 м.

    Количество  поворотов потока m будет на единицу меньше числа коридоров n и должно быть в пределах m = 8-10, в нашем случае m=10.

    Ширина  КХО в плане, т.е. длина каждого  коридора камеры определяется по формуле:

    

    Потери  напора в камере определяются по формуле:

    

    где V - скорость движения воды в камере, м/сек; m - число поворотов потока воды в камере.

      

 

     11. Расчёт горизонтального отстойника 

    Горизонтальный  отстойник - прямоугольный, вытянутый в  направлении движения воды резервуар, в котором осветляемая вода вдоль отстойника движется в направлении, близком к горизонтальному. Различают одно- и двухэтажные  горизонтальные отстойники. Горизонтальные отстойники рекомендуется применять при  мутности до 1500 мг/л и цветности до 120 град обрабатываемой воды и при пропускной  способности водоочистного комплекса свыше 30 тыс. м³/сут.

    Суммарная площадь F горизонтальных отстойников  определяется по формуле:

    

    где q - расчетный расход воды, м³/ч; U₀ - скорость выпадения взвеси, задерживаемой отстойником (гидравлическая крупность), мм/с. При отсутствии данных лабораторных исследований она принимается по табл. 18 [1], - коэффициент объемного использования отстойников, принимаемый равным 1,3.

    Длина отстойника L определяется по формуле:

    

    где Н_ср - средняя высота зоны осаждения, принимаемая равной 3-3,5 м в зависимости от высотной схемы станции; v_ср - расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаемая равной 6-8, 7-10 и 9-12 мм/с соответственно для вод маломутных, средней мутности и мутных.

    Ширина  отстойника B₀ равна длине КХО: B₀=9м, тогда площадь каждого отстойника будет равна:

    

 

    Необходимое количество отстойников:

    

,

    Ширину  одной секции отстойника принимаем  b=3м, в соответствии с п. 6.68. СНиП [1] она должна быть не более 6м.

    Количество  секций определяется по формуле:

    

    Принимаем 3 трехсекционных горизонтальных отстойника с шириной секции 3м.

    Сбор  осветленной воды производят системой горизонтально расположенных труб или желобов с затопленными отверстиями  или треугольными водосливами. Скорость движения осветленной воды в конце  желобов и труб принимают 0,6-0,8 м/с, в отверстиях - 1 м/с. Отверстия в желобе располагают на 5-8 см выше дна желоба, а в трубах -  горизонтальных по оси. Расстояние между осями труб или желобов принимают не более 3 м.

    Удаление  осадка из отстойника рекомендуется производить гидравлическим  способом, по возможности без выключения отстойника из работы. Средняя концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей в отстойник, ориентировочно определяется по формуле:

    

    где М - количество взвешенных веществ в исходной воде, мг/л; к - переводной коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия равным 0,55, для неочищенного - 1,2 для хлорного железа - 0,7; D_к - доза коагулянта по безводному продукту, мг/л; Ц - цветность исходной воды в градусах; В_u - количество нерастворимых в воде взвешенных веществ, вносимых вместе с известью, мг/л; величина В_u определяется по формуле: