Нижегородский государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра водоснабжения и водоотведения

Пояснительная записка

к курсовому проекту

Водопроводные очистные сооружения

Студент гр. 433 Воронина А.Д.

.

Руководитель Васильев Л.А.

Н. Новгород – 2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

АННОТАЦИЯ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ

2. РАСЧЕТ РЕАГЕНТНОГО ХОЗЯЙСТВА

2.1. Дозы реагентов для обесцвечивания и осветления воды

2.2. Выбор схемы водоподготовки

2.3. Расчет сооружений для мокрого хранения коагулянта

3. РАСЧЕТ И ПОДБОР ОЗОНАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

4. 3.1. Расчет и подбор озонаторов

3.2. Расчет и подбор контактной камеры озонирования барботажного типа

4. РАСЧЕТ ВИХРЕВОГО СМЕСИТЕЛЯ

5. ОСВЕТЛИТЕЛЬ СО СЛОЕМ ВЗВЕШЕННОГО ОСАДКА

6. РАСЧЕТ СКОРЫХ ФИЛЬТРОВ

7. РАСЧЕТ И ПОДБОР РЕЗЕРВУАРА ЧИСТОЙ ВОДЫ

8.РАСЧЕТ И ПОДБОР ХЛОРАТОРНОЙ

ЛИТЕРАТУРА:

АННОТАЦИЯ

В данной работе запроектированы водопроводные двухступенчатые очистные сооружения “ осветлитель со слоем взвешенного осадка - скорый фильтр “. Населенный пункт расположен в Центральной полосе России, полезная производительность станции с учетом промывки фильтров 22200 м³/сут. Промывка фильтров осуществляется водой. Для первичной обработки принимают озонирование. Промывная вода используется повторно, для этого принимают осадкоуплотнитель из которого обработанная вода идет на повторное использование, а осадок на сооружения по обработке осадка.

1. Определение полной производительности очистной станции

Определим полную производительность водоочистной станции.

Полный объем воды определяем согласно пункту 6.6. [1] с учетом воды на собственные нужды :

где -коэффициент учитывающий повторное использование промывной воды .

2. Расчет реагентного хозяйства

1. Дозы реагентов для обесцвечивания и осветления воды

Для устранения повышенной цветности и мутности природных вод производим обработку их коагулянтами. В качестве коагулянта принимаем очищенный сернокислый алюминий. Дозу коагулянта, считая на безводное вещество, при одновременном наличии взвешенных веществ и цветности по табл. 16 [1], определяем по мутности, и по формуле:

где Ц – цветность исходной воды в градусах платинокобальтовой шкалы.

Щелочной резерв исходной воды должен быть достаточным для протекания процесса хлопьеобразования.

г де Д_Щ – щелочность воды в источнике водоснабжения, мг-экв/л;

Д_к – доза коагулянта, мг/л;

e_к – эквивалентная масса коагулянта, принимается по п. 6.19 [1] для Al₂(SO₄)₃ e_к = 57 мг/л;

1 – запас щелочности.

Так как Д_Щ = -63,5 мг-экв/л < 0, подщелачивания исходной воды не требуется.

Количество взвеси, поступающей на очистные сооружения с учетом введенных реагентов, определяется по выражению:

где М_и – мутность воды в источнике водоснабжения, мг/л;

К – коэффициент, зависящий от типа реагента

В – количество нерастворимых взвешенных веществ, вносимых в воду, при подшелацивании воды, В = 0, т. к. подщелачивания не требуется.

2.2. Выбор схемы водоподготовки

На основе полученных данных Q_{сут.полн.}=23199 м³/сут, М=200 мг/л и Ц=35⁰ принимаем по табл. 15 СниП двухступенчатую реагентную технологию “осветлитель со слоем взвешенного осадка – скорый фильтр”, производительность Q > 5000 м³/сут , мутностью 50<М<1500мг/л и цветностью Ц<120⁰

2. Расчет сооружений для мокрого хранения коагулянта

В состав сооружений входят баки для мокрого хранения коагулянта, в которых происходит и его растворение, баки-хранилища, расходные баки, кислостойкие насосы-дозаторы, воздуходувки. На площадку очистных сооружений реагент доставляется в вагонах по железной дороге. С пандуса высотой 1,2 м коагулянт выгружается в растворные баки, частично заполненные водой. Приготовленный раствор необходимой крепости после 2 – 4 часового отстаивания перекачивается в баки-хранилища. Далее, по мере необходимости, крепкий раствор перекачивается в расходные баки, где концентрация его доводится до рабочей. Затем раствор рабочей концентрации насосами подается к смесителю.

В качестве коагулянта предусмотрено использование неочищенного сернокислого алюминия с содержанием активной части Рс=33,5 %, дозой Дк=40 мг/л. Проектом принята следующая схема приготовления коагулянта: на площадку очистных сооружений реагент доставляется самосвалами и с пандуса высотой 0,9 метра выгружается в растворно-хранилищные баки, частично заполненные водой.

По мере необходимости 17 % раствора коагулянта перекачивается в расходные баки, где концентрация его доводится до рабочей 8 %. Затем раствор коагулянта рабочей концентрации насосами дозаторами подаётся к месту ввода.

Q_{сутполн}=23199 м /сут.

Суточный расход товарного Al (SO4) составит:

G_сут=(Q_{сутполн} *Д_К)/(10000*P_C); т/сут.

Gсут = 23199*42.5/(10000*33,5)=2,9 т/сут.

В населенный пункт коагулянт доставляется автомобильным транспортом. Объем растворно-хранилищных баков определяется из условия загрузки 1 машины по 7 тонн, что обеспечит:

Т_хр=7/G_сут=7/2,9 = 3 сут.

Объём баков для раствора 17% концентрации получаемого при растворении 7 тонн товарного продукта, определяется из расчета 2,5 м/т товарного неочищенного коагулянта.

W_хр=2,5 7=17,5 м

Принимаем 3 бака ёмкостью по 6 м с размерами в плане 2,0 2,0 метра. Бак разделён съёмной колосниковой решёткой с прозорами 10-15 мм, на верхнюю (надрешёточную) и нижнюю (подрешёточную) части

W_н 70% W_н=0.7 6=4,2 м³

W_п 30% W_п= 0.3 6=1,8 м³

Принимаем размеры бака в плане 2 2 м. Полезная ёмкость над решёточной части каждого бака составляет 4,2 м при высоте над решеточной части

h_н=W_н/S_н=4,2/4=1,05 м

Емкость под решёточной части 1,8 м при её максимальной глубине

h_п=W_п/S_п=2/2=1 м

Наибольшая глубина бака составит: H_P=hп+hн=1,05+1=2,05 м.

Для растворения коагулянта баки оборудуются системой воздушного барбатажа. С расчетной подачей воздуха 9 л/с м , а также системой гидросмыва осадка. Количество воздуха при перемешивании в трех баках

одновременно составит:

Qхр=3 (2,0 2,0) 9=108 л/с=6,48 м /мин.

Так как под колосниковая часть баков оборудована системой гидросмыва осадка то угол наклона стенок бака уменьшен до 25°. Для опорожнения баков и сброса осадков предусмотрен трубопровод диаметром 250 мм, из отстойной части растворно-хранилищных баков крепкий раствор коагулянта забирается при помощи поплавка и по мере необходимости насосами перекачивается в расходные баки.

На насосной станции предусматривается 30-ти суточный запас коагулянта. Тогда баки хранилища рассчитываются на время хранения

Тхр=30-Тр

Где Тр - суточное потребление реагента Тхр =3сут.

Тхр=30-3=27 сут.

За этот период будет израсходовано

Gхр=Gсут Тхр

Gхр=2,8 27=75,6 т

Объём баков хранилищ определяется из расчета 1.5-1.7 м на 1 т товарного продукта:

Wхр=n 1.7Gхр

n-число баков хранилищ (принимается не менее 3)

Wхр=3 1,7 75,6=385,56 м

Принимаем 3 кислотостойких насоса: 2 рабочих и 1 резервный. Марки 2Х-6Л-1.

Баки хранилища оборудуются системой для эпизодического барбатожа крепкого раствора с интенсивностью 4,6 л/с м

Часовой расход 8 %-го раствора коагулянта определяется по формуле:

q_r=(G_сут Р_с)/(24 b g)

b- концентрация раствора

g- плотность раствора реагента.

q_r=(2,9 33,5)/(24 8 1,087)=0,45 м³/ч.

Предусматриваем установку двух расходных баков, если каждый бак будет расходовать в течение 8 часов то емкость каждого составит:

W=q_r t=0,45 8=3,6 м³

Принимаем размеры в плане 1 1 при глубине 1

Раствор коагулянта периодически перемешивается с сжатым воздухом с интенсивностью 4 л/с. Количество воздуха необходимое для перемещения раствора коагулянта в 1 баке составит:

Q= n·F_раств·q₁,

Где n –количество одновременно работающих растворных баков,

F_раств- площадь в плане растворного бака, м²

q₁ – интенсивность подачи воздуха для растворения, л/ (c.м²)

Q=1 1 4=4 л/с=0,24 м /мин.

Общий расход воздуха для двух одновременно рабочих растворных баков и одного расходного:

Qв=Qхр+Q=6,48+0,24=6,72 м /мин.

Для подачи воздуха предусматривается установка 4 воздуходувок марки ВК-3 производительностью 3,1 м /мин. Диаметр магистрального воздухопровода принят 100 мм. Скорость движения воздуха в нем при давление 1,5 кг с/см составит:

V=Q_в/(60 (P+1) 0,785 d²), м/с.

V=6,72/(60 (1,5+1) 0,785 0,10²)=5,71 м/с.

Кроме магистрального воздухопровода монтируется система стояков и горизонтальных дырчатых труб из полиэтилена. Они располагаются над решетками растворно-хранилищных баков и по дну расходных баков.

Скорость выхода воздуха из отверстий диаметра 4 мм составляет 20-30 м/с, отверстия направлены вниз. Все ёмкости контактирующие с раствором коагулянта защищаются от коррозионного воздействия специальным покрытием, кроме этого для защиты внутренней поверхности растворно-хранилищных баков от механического разрушения при загрузке коагулянта и барбатажа сжатым воздухом, оборудуются предохранительной броневой изоляцией из кислотостойкого кирпича.

Раствор коагулянта рабочей концентрации из расходных баков забирается при помощи поплавка и насосами-дозаторами, подаётся в трубопровод сырой воды в месте ввода. Приняты насосы дозаторы марки НД 1000/10 с подачей Q=1,0 м /ч и напором H=100 м.

Подбор воздуходувок

Для растворения коагулянта в растворных баках и перемешивании при разбавлении до требуемой концентрации в расходных баках, применяется воздушный барботаж.

Количество воздуха для растворения и перемешивании:

где: -размеры растворного бака 4,5 4,5 м;

=10 л/см -интенсивность подачи воздуха (в пределах 10 15);

л/с =12,15 м /мин

Подбираем 2 воздуходувки марки ВК-12М1 с производительностью 12 м /мин и мощностью электродвигателя кВт.

Подбор насоса–дозатора

Его производительность:

, л/с

где:

м /ч –часовой расход станции;

75 мг/л –доза коагулянта;

т/м -плотность раствора реагента [3].

л/ч =0,36 м /ч

Насос-дозатор 1В6-10Х:

450 -4300–производительность, л/ч;