Водопроводные очистные сооружения — курсовая работа (Теория) по прочим предметам
|
Тезисы:
- Задачей курсового проекта является проектирование водопроводных очистных сооружений.
- Вся территория водопроводных очистных сооружений должна ограждаться с соблюдением требований СНиП.
- Qпол — производительность очистных сооружений (28201,86).
- Компоновка очистных сооружений.
- 2 Высотная схема движения воды по водоочистным сооружениям.
- Выбор сооружений для очистки воды зависит от ее качества в источнике и требований потребителя.
- Qоссут. — суточная производительность очистной станции, м3.
- В зависимости от нее подсчитываются отметки остальных сооружений.
- СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» Москва, МинСтрой РФ 1991 г.
- Объем осадочной части сооружения.
Похожие работы:
773 Кб / 40 стр / 3128 слов / 19592 букв / 2 авг 2015
91 Кб / 29 стр / 3705 слов / 23001 букв / 29 ноя 2015
392 Кб / 56 стр / 6793 слов / 41022 букв / 5 июн 2015
502 Кб / 78 стр / 8702 слов / 55586 букв / 30 июн 2012
845 Кб / 51 стр / 7343 слов / 47994 букв / 25 ноя 2018
219 Кб / 78 стр / 14878 слов / 99551 букв / 7 янв 2011
39 Кб / 35 стр / 3915 слов / 23286 букв / 8 июн 2015
1 Мб / 39 стр / 4624 слов / 27231 букв / 15 фев 2011
2 Мб / 18 стр / 2577 слов / 17543 букв / 26 окт 2009
83 Кб / 36 стр / 4902 слов / 32988 букв / 18 июл 2013
Реферат: Проект водопроводных очистных сооружений
| Название: Проект водопроводных очистных сооружений Раздел: Рефераты по строительству Тип: реферат Добавлен 15:49:20 11 сентября 2011 Похожие работы Просмотров: 708 Комментариев: 14 Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать |
Водоснабжение является одной из важнейших отраслей техники, направленной на повышение уровня жизни людей, благоустройство населенных пунктов, развитие промышленности и сельского хозяйства.
Самоочищение воды водоема, как правило, не обеспечивает необходимого ее качества для производственных и хозяйственно-питьевых целей. Поэтому большое значение в охране водных ресурсов и их рациональном использовании приобретают физико-химические методы улучшения качества воды и обеззараживания стоков, позволяющее повторно использовать воду в технологических процессах и таким образом снизить нагрузки на водоемы.
Изучение качества воды природного источника позволяет установить характер необходимых операций по ее обработке. На очистные сооружения возлагаются задачи осветления, обесцвечивания, устранение запахов и привкусов, умягчение, снижение общего солесодержания и обеззараживание воды.
Снабжение населения качественной водой в достаточном количестве имеет важное социальное и санитарно-гигиеническое значение, предохраняет людей от эпидемических заболеваний, распространяемых через воду.
Состав очистных сооружений определяются, исходя из результатов анализов исходной воды и требований, которые предъявляются к качеству очищенной воды. При устройстве хозяйственно-питьевого водоснабжения, сооружения для очистки воды должны, в конечном итоге, обеспечивать качество воды, отвечающие СанПиН 2.1.1074-01.
Анализ исходных данных Правильность химического анализа
О качестве природной воды судят на основе химического анализа. В связи с тем, что вода является электронейтральным веществом, при правильно произведенном анализе воды количество катионов должно быть таким же как количество анионов.
Диаграмма гипотетического состава воды (лето)
Диаграмма гипотетического состава воды (зима)
В обоих случаях расхождение не превышает 5%, химический анализ произведен правильно.
Общее солесодержание определяется по формуле:
Общая жесткость обусловлена наличием ионов Кальция и Магния и определяется по формуле:
Карбонатная жесткость обусловлена наличием бикарбонатов и определяется по формуле:
Некарбонатная жесткость определяется как разность общей и карбонатной жесткости:
Общая щелочность определяется наличием бикарбонатов:
Качество исходной воды и питьевой
Сравнение качества исходной воды и питьевой
| Показатели качества | Ед. изм. | Исходная вода | Метод очистки | |
| Колиформные термотолерантные бактерии | шт/л | 15-40 | отсутствие | Коагуляция, обеззараживание |
| Мутность | мг/л | 145-190 | не более 1,5 | Осветление |
| Цветность | градусы | 18-65 | не более 20 | Обесцвечивание, обеззараживание |
| Запах | Баллы | до 2 | не более 2 | не требуется |
| рН | 7,2 | 6,5 – 8,5 | не требуется | |
| Жесткость воды | мг-экв/л | 6,0-6,5 | не более 7 | не требуется |
| Сухой остаток | мг/л | 543-585 | не более 1000 | не требуется |
Технологическая схема очистки
Воды источника водоснабжения в соответствии с [1] относятся к водам средней мутности (50-250 мг/л) и средней цветности (35-120 град.). Для данных условий применения и производительности станции 35000 м3/сут в соответствии с рекомендуемой таблицей 15 [1] в качестве основных сооружений принимаются контактные префильтры – скорые фильтры (двухступенчатое фильтрование).
Высотная технологическая схема водопроводных очистных сооружений
по схеме 2-х ступенчатого фильтрования
(1 — исходная вода; 2 — смеситель; 3 — воздухоотделитель;
4 — контактный префильтр; 5 — скорый фильтр; 6 — РЧВ;
7 — ввод хлора (обеззараживателя); 8 — коагулянт; 9 – флокулянт)
В качестве коагулянта принимается сернокислый алюминий –
Доза коагулянта при обработке цветных вод определяется по формуле:
где Ц – цветность обрабатываемой воды, град.
Для зимы применение коагулянта не требуется, так как цветность вод источника водоснабжения в этот период года не превышает нормы по [2].
Доза коагулянта при обработке мутных вод принимается по таблице 16 [1].
Для зимы принимается:
Для лета принимается:
Для расчета сооружений принимается максимальна доза коагулянта. Так в технологической схеме применяются контактные префильтры, то доза коагулянта принимается на 15% меньше:
В дополнение к коагулянту для интенсификации процесса осветления принимается флокулянт – PRAESTOL. Доза флокулянта принимается в 16 раз меньше дозы полиакриламида (ПАА), принимаемой по п 6.17 [1] равной 0,6 мг/л.
Доза хлорсодержащих реагентов при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции и обесцвечивания воды, а также для улучшения санитарного состояния сооружений принимается 8 мг/л (согласно п. 6.18 [1]). При вторичном хлорировании доза хлора принимается 3 мг/л.
Предварительный расчет сооружений Предварительный расчет скорых фильтров
Принимается: загрузка однослойная, материал – кварцевый песок; dmin = 0,7 мм; dmax = 1,6 мм; dэкв = 1,0 мм; высота слоя 1,5 м;
Общая площадь фильтрования, мІ, определяется по формуле:
где
где
Количество фильтров определяется:
Площадь одного фильтра:
Принимается фильтр с боковым каналом. Размеры фильтра 7,5Ч6 м (кратные 1,5 м). План скорого фильтра с боковым каналом приводится на рисунке 4.1. Расположение скорых фильтров на первую и вторую очередь приводится на рисунке 4.2.
План скорого фильтра с боковым каналом
Расположение скорых фильтров на первую и вторую очередь
Фактическая площадь скорого фильтра:
Общая площадь фильтрования на вторую очередь:
Фактическая скорость фильтрования при нормальном режиме:
При этом форсированная скорость фильтрования определяется:
где
Расчетное значение
Количество фильтров на первую очередь:
Предварительный расчет контактных префильтров
Принимается: загрузка однослойная, материал – кварцевый песок; dmin = 0,7 мм; dmax = 1,6 мм; dэкв = 1,0 мм; высота слоя 1,5 м; Vн = 6,5 м/ч; Vфорс = 7,5 м/ч. Дренажные трубы стальные с дырчатой перфорацией; dотв = 12 мм; поддерживающий слой – гравий. Общая площадь фильтрования определяется по формуле:
где
где
Число КПФ на вторую очередь:
Площадь одного КПФ:
Принимается префильтр с боковым каналом. Размеры префильтра 7,5Ч6 м (кратные 1,5 м). План скорого фильтра с боковым каналом приводится на рисунке 4.3. Расположение контактных префильтров на первую и вторую очередь приводится на рисунке 4.4.
План контактного префильтра с боковым каналом
Расположение контактных префильтров на первую и вторую очередь
Фактическая площадь скорого фильтра:
Общая площадь фильтрования на вторую очередь:
Фактическая скорость фильтрования при нормальном режиме:
При этом форсированная скорость фильтрования определяется:
где
Количество КПФ на первую очередь:
Детальный расчет сооружений Детальный расчет скорых фильтров
Трубчатая распределительная система
Распределительная система должна отвечать следующим требованиям:
Равномерность сбора фильтрата по площади фильтра;
Равномерность распределения промывной воды по площади фильтра;
Достаточная механическая прочность для того, чтобы выдержать вес воды и
загрузки, а также давление воды при промывке;
Незасоряемость отверстий при фильтровании и промывке.
Принимается: стальные трубы с отверстиями dотв = 12 мм, расположенными в два ряда в шахматном порядке под углом 45 градусов на расстоянии 150-200 мм. Общая площадь отверстий составляет 0,25% рабочей площади фильтра. Расстояние между трубами 250 мм. Расстояние от низа трубы до дна фильтра 100 мм.
Число ответвлений в отделении скорого фильтра:
где
Расход по одному ответвлению:
где
где
По расходу
По расходу
Общая площадь отверстий определяется формуле:
Площадь одного отверстия:
Расстояние между отверстиями:
где
Число желобов определяется по формуле:
где
Фактическое расстояние между желобами:
Расход воды по желобу:
Ширина желоба определяется по формуле:
где
Расстояние от дна желоба до дна канала определяется:
где
Превышение кромок желобов над загрузкой, м:
где
0,3 – коэффициент запаса.
Высота скорого фильтра
Высота скорого фильтра равна:
Так как высота должна быть кратна 0,6 м, следовательно, принимается фильтр высотой 5,4 м.
Потери напора при промывке скорого фильтра
Потери напора в распределительной системе, м:
где
где
площади поперечного сечения коллектора:
Потери напора в фильтрующем слое, м:
где
равны 0,76 и 0,017;
Потери напора в поддерживающих слоях, м:
где
Потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к общему коллектору распределительной системы, м:
где
Потери напора на местные сопротивления в фасонных частях и арматуре:
где
— для колена 0,984;
— для задвижек 0,26;
— для входа во всасывающую трубу 0,5;
— для тройника 0,92;
Потери напора на образование скорости во всасывающем и напорном трубопроводах насоса для подачи промывной воды:
где
Сумма потерь напора, м:
Детальный расчет контактных префильтров
Водяная трубчатая распределительная система
Принимается такой же, что и в скорых фильтрах.
Число ответвлений в отделении КПФ:
где
Расход по одному ответвлению:
где
где
Диаметр коллектора по расходу
Диаметр ответвлений
Определяем перфорацию труб:
Площадь одного отверстия:
Расстояние между отверстиями:
где
Воздушная трубчатая распределительная система
Принимаются: трубы с отверстиями d = 5 мм, расположенными в два ряда в шахматном порядке под углом 45 градусов на расстоянии 150 мм. Общая площадь отверстий составляет 30% рабочей площади префильтра. Расстояние от низа трубы до дна фильтра 30 мм. Интенсивность промывки равна 18 л/(с ∙ м2).
Расход воздуха по магистрали, определяется по формуле:
Диаметр магистрали, м:
где
Число ответвлений определяем по формуле:
где
Диаметр ответвлений, м:
где
Горизонтальный отвод воды
При использовании водовоздушной промывки применяется горизонтальный отвод промывной воды. Высота слоя воды в нагрузочном пространстве сравнительно невелика, что позволяет при малых расходах получить в нем достаточную скорость горизонтального движения воды для быстрого и полного удаления вымываемых из загрузки загрязнений. Наклонная поверхность струенаправляющего выпуска, стесняя поток, увеличивает его транспортирующую способность на начальном участке пути движения воды.
Пескоулавливающий желоб устроен с учетом предотвращения попадания в него воздуха. Выносимые потоком в зону желоба отдельные частицы песка оседают на наклонные стенки и, сползая по ним через нижнюю щель, снова поступают в загрузку.
Основные расчетно-конструктивные параметры системы горизонтального отвода воды зависят от удельного расхода, определяемого по формуле, л/(с·м):
По этому расходу определяется разность отметок между верхней и нижней кромками водосливной стенки (Н1) и между верхними кромками водосливной и отбойной стенками (Н2). Н1 =320 мм, Н2=25 мм.
Высота контактного префильтра
Допустимая высота расширения загрузки:
Высота КПФ равна:
Потери напора при промывке контактных префильтров
Потери напора в распределительной системе определяются по формуле:
где
где
площади поперечного сечения коллектора:
Потери напора в фильтрующем слое, м:
где
равны 0,85 и 0,04;
Потери напора в поддерживающих слоях, м:
где
Потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к общему коллектору распределительной системы, м:
где
Потери напора на местные сопротивления в фасонных частях и арматуре:
где
— для колена 0,984;
— для задвижек 0,26;
— для входа во всасывающую трубу 0,5;
— для тройника 0,92;
Потери напора на образование скорости во всасывающем и напорном трубопроводах насоса для подачи промывной воды:
где
Сумма потерь напора, м:
Для предварительной очистки воды, в том числе для задержания планктона, на станции водоочистки предусматриваются микрофильтры.
Расход воды с учетом собственных нужд, мі/ч:
где
Принимается 2 рабочих и 1 резервный микрофильтр.
Расход на один микрофильтр:
Принимается микрофильтр типа МФМ со следующими параметрами:
– Типоразмер: 3×3,7 м;
– Рабочая сетка из нержавеющей стали.
Для смешения обрабатываемой воды с реагентами, перед контактными осветлителями устанавливают смеситель.
Принимается вертикальный вихревой смеситель. Угол пирамидального диффузора принимается 300. Принимается две секции смесителя, каждая из которых состоит из двух камер: смесителя и воздухоотделителя.
Расчетный расход на один смеситель, мі/с, определяется по формуле:
где
где
По расходу
Площадь основания прямоугольной части определяется по формуле:
где
Так как верхняя часть смесителя принимается квадратной в плане, то сторона будет иметь размер:
Высота пирамидальной части:
где
где
где
Объем смесителя, мі:
где
Время пребывания воды в смесителе, c:
Время пребывания воды в воздухоотделителе, с:
Объем воздухоотделителя, мі:
Высота воздухоотделителя принимается 4/5 высоты смесителя (
Так как воздухоотделитель принимается квадратный в плане, то сторона будет иметь размер:
Нисходящая скорость потока воды:
План смесителя и воздухоотделителя изображен на рисунке 10.
План смесителя и воздухоотделителя
Реагентное хозяйство Цех коагулянта
Месячный расход реагента, т:
где
Объем растворных баков (хранилищ) определяется по формуле:
где
Принимается четыре растворных бака. Объем одного растворного бака равен:
Принимаются растворные баки с размерами Д Ч Ш Ч В = 4,5 Ч 4,5 Ч 3 м. Фактический объем растворных баков:
Объем расходного бака определяется по формуле:
где
Принимается два расходных бака, объем каждого равен:
Принимаются расходные баки с размерами Д Ч Ш Ч В = 3 Ч 1,5 Ч 2,4 м. Фактический объем расходных баков:
Месячный расход реагента, кг:
Доставка производится в мешках по 25 кг. Необходимое количество мешков в месяц:
Объем расходного бака:
где
Принимается один рабочий и один резервный расходный бак. Размеры бака Д Ч Ш Ч В = 1,5 Ч 1,5 Ч 0,6 м.
Расходный бак флокулянта
Фактический объем расходного бака:
Расход хлора для первичного хлорирования, кг/сут:
где
Расход хлора для вторичного хлорирования, кг/сут:
где
Общий расход хлора, кг/сут:
Часовой расход хлора:
Хлор хранится в бочках объемом 500 л, массой 625 кг, диаметром 0,746 м и длиной 1,6 м. Площадь бочки:
Съем хлора с одной бочки, :
где
Количество рабочих бочек (которые одновременно стоят на весах):
Принимается три бочки с хлором: две рабочих и одна резервная.
Количество бочек на 30-суточный запас:
где
Склад хлора должен вмещать 22 бочки, обеспечивающие месячный запас хлора на очистных сооружениях. Принимается хлораторная, совмещенная со складом хлора. Для первичного и вторичного хлорирования принимаются два рабочих и один резервный хлоратор ЛОНИИ-СТО, производительностью 8 кг/ч каждый.
Подбор вспомогательного оборудования Промывные насосы
Напор насоса, м, определяется:
где
где
Для подачи промывной воды в количестве 566,4 л/с, принимается насос марки Д3200-33. Принимается один рабочий насос и один резервный.
Для подачи промывной воды в количестве 387 л/с, принимается насос марки Д2000-21. Принимается один рабочий насос и один резервный.
Насосы для перекачки реагентов
Производительность насоса, мі/ч, для перекачки раствора коагулянта из растворных баков в расходные баки определяется:
где
Принимаем три насоса (два рабочих, один резервный) марки 2Х-6Л-1. Подача насоса 29 м3/ч, мощность 7,5 кВт, двигатель АО2-41-2.
Для перекачки раствора коагулянта из расходных баков подбирается насос дозатор. Его производительность, м3/ч, равна:
qк нд = Дк ∙ Qсм.в /10 4 ∙ b ∙ γ , ( 8 .0)
qк нд = 34∙ 1715,75 /10 4 ∙ 17 ∙ 1,24 =0,28 м3/ч = 280 л/ч
Принимаем два насоса-дозатора (один рабочий один резервный) марки
НД 400/6. Подача насоса 400 л/ч, мощность 1 кВт, масса 108 кг.
Производительность насоса-дозатора, м3/ч, для перекачки раствора флокулянта равна:
qф нд = Дф ∙ Qсм.в /10 4 ∙ b2 ∙ γ2 , ( 8 .0)
qк нд = 0,04∙ 1715,75 /10 4 ∙ 0,1 ∙ 1 =0,07 м3/ч = 70 л/ч
Принимается два насоса-дозатора (один рабочий один резервный) марки НД 120/6. Подача насоса 120 л/ч, мощность 0,6 кВт, масса 78 кг.
Для подачи воздуха на промывку контактных префильтров, q = 2294 м3/ч, принимается воздуходувка марки ТВ-50-1,6 производительностью 3000 м3/ч. Принимается одна рабочая и одна резервная воздуходувка.
Для приготовления и перемешивания раствора реагентов применяется сжатый воздух.
Расход воздуходувки, л/с, определяется как:
q общ = q раст + q расх , ( 8 .0)
где q раст − расход воздуха, л/с, на растворные баки:
q раст = ωраст ∙Sраст ∙ nраб , ( 8 .0)
где ωраст − интенсивность подачи воздуха в растворные баки, равна 10 л/(с∙м2);
Sраст − площадь растворного бака в плане;
nраб − количество рабочих баков;
q раст − расход воздуха, л/с, на расходные баки:
q расх = ωрасх ∙Sрасх ∙ nраб , ( 8 .0)
где ωрасх − интенсивность подачи воздуха в расходные баки, равна 5 л/(с∙м2);
Sрасх − площадь расходного бака в плане;
q раст = 10 ∙4,5 ∙ 4,5 ∙ 4 = 810 л/с
q расх = qкрасх + qфрасх =5 ∙1,5 ∙3+ 5 ∙1,5 ∙ 1,5 =33,75 л/с
q общ = 33,75 + 810 = 843,75 л/с =3037,5 м3/ч
Принимается две воздуходувки (одна рабочая одна резервная) марки ТВ-50-1,9. Подача равна 3600мі/ч, электродвигатель марки А3-315 S-2 мощностью 160 кВт, масса воздуходувки 6460 кг.
Зоны санитарной охраны
Зоны санитарной охраны должны предусматриваться на всех проектируемых и реконструируемых водопроводах хозяйственно-питьевого назначения в целях обеспечения их санитарно-эпидемиологической надежности.
Граница первого пояса зоны водопроводных сооружений должна совпадать с ограждениями площадки сооружений и предусматриваться на расстоянии:
от стен резервуаров фильтрованной (питьевой) воды, фильтров (кроме напорных), контактных осветлителей с открытой поверхностью воды – не менее 30 метров;
от стен остальных сооружений и стволов водонапорных башен – не менее 15 м.
Территория первого пояса зоны площадки водопроводных сооружений должна быть спланирована, огорожена и озеленена.
На территории первого пояса зоны:
все виды строительства, за исключением реконструкции или расширения основных водопроводных сооружений (подсобные здания, непосредственно не связанные с подачей и обработкой воды, должны быть размещены за пределами первого пояса зоны);
размещение жилых и общественных зданий, проживание людей, в том числе работающих на водопроводе;
прокладка трубопроводов различного назначения, за исключением трубопроводов, обслуживающих водопроводные сооружения;
выпуск в поверхностные источники сточных вод, купание, водопой и выпас скота, стирка белья, рыбная ловля, применение для растений ядохимикатов и удобрений;
б) здания должны быть канализованы с отведением сточных вод в ближайшую систему бытовой или производственной канализации или на местные очистные сооружения, расположенные за пределами первого пояса зоны с учетом санитарного режима во втором поясе. При отсутствии канализации должны устраиваться водонепроницаемые выгребы, расположенные в местах, исключающих загрязнение территории первого пояса при вывозе нечистот;
в) должно быть обеспечено отведение поверхностных вод за пределы первого пояса;
г) допускаются только рубки ухода за лесом и санитарные рубки леса.
На территории второго пояса зоны площадки водопроводных сооружений надлежит:
а) осуществлять регулирование отведения территорий для населенных пунктов, лечебно-профилактических и оздоровительных учреждений, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также возможных изменений технологии промышленных предприятий, связанных с повышением степени опасности загрязнения источников водоснабжения сточными водами;
б) благоустраивать промышленные, сельскохозяйственные и другие предприятия, населенные пункты и отдельные здания, предусматривать организованное водоснабжение, канализование, устройство водонепроницаемых выгребов, организацию отвода загрязненных поверхностных сточных вод и др.;
в) производить только рубки ухода за лесом и санитарные рубки леса.
Во втором поясе зоны площадки водопроводных сооружений запрещается:
а) загрязнение территорий нечистотами, мусором, навозом, промышленными отходами и др.;
б) размещение складов горючесмазочных материалов, ядохимикатов и минеральных удобрений, накопителей, шламохранилищ и других объектов, которые могут вызвать химические загрязнения источников водоснабжения;
в) размещение кладбищ, скотомогильников, полей ассенизации, полей фильтрации, земледельческих полей орошения, навозохранилищ, силосных траншей, животноводческих и птицеводческих предприятий и других объектов, которые могут вызвать микробные загрязнения источников водоснабжения;
г) применение удобрений и ядохимикатов.
СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 128 с.
СанПиН 2.1.4.1074 – 01.
Очистка питьевой и технической воды. В. Ф. Кожинов. – Минск: Высшая школа А, 2007.