Водопровідні очисні споруди системи господарсько-питного водопостачання

Перевірка результатів аналізу вихідної води. Визначення повної продуктивності водоочисних споруд. Коагулювання води, відділення поліакриламіду та вапнування. Технологічний розрахунок водоочисних споруд. Повторне використання води від промивання фільтрів.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

ТЕМА

«ВОДОПРОВІДНІ ОЧИСНІ СПОРУДИ СИСТЕМИ

ГОСПОДАРСЬКО-ПИТНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ»

З дисципліни

«Технологія очистки водно-дисперсних систем»

ВСТУП

Питання проектування, будівництва, реконструкції та підвищення ефективності роботи систем водопостачання міст потребують швидких, технологічно та економічно ефективних вирішень.

Крім того, в даний час при проектуванні, будівництві та експлуатації міських очисних станцій на перший план виходять вимоги скорочення затрат на очистку при безумовному забезпеченні необхідної якості очищення води. Вирішення цих завдань неможливе без застосування ефективних технологій, споруд і обладнання для очистки вод.

1. ВИХІДНІ ДАНІ

1. Кількість жителів у місті - 440 тис. чол.

2. Забудова - 7 поверхів.

3. Коефіцієнт годинної нерівномірності - 1,2.

4. Корисна продуктивність водоочисних споруд Q_пов - 84 тис. м³/діб.

5. Аналіз вихідної води

Зміст зважених речовин, мг/дм3	226
рН	7,2
Зміст кисню, мгО2/дм3	7,1
Зміст катіонів і аніонів, мг/дм3:
Са2+	76
НСО3-	185
Mg2+	9,1
SO42-	71,3
Na+	33
Cl-	33
SiO32-	15,7
Температура, 0С	14
Запах, присмак, бали	2
Кольоровість, град. п.к.ш.	54

2. ПЕРЕВІРКА РЕЗУЛЬТАТІВ АНАЛІЗУ ВИХІДНОЇ ВОДИ

Перевірка придатності води для питних цілей і вибір відповідних методів обробки можуть бути здійснені при наявності повного аналізу води з визначенням таких показників: зважені речовини, сухий залишок, рН, кольоровість, окислюваність, вільна вуглекислота, лужність, жорсткість загальна, жорсткість карбонатна, зміст основних катіонів і аніонів. Залежно від виду джерела водопостачання потрібно мати кілька аналізів, що характеризують вихідну воду. При цьому необхідно переконатися в правильності аналізу води.

Вода електронейтральна, тому суми концентрацій катіонів і аніонів, виражені в мг-екв/дм³, мають бути рівні:

? К = ? А

.

Для перерахування концентрацій іонів, виражених у мг/дм³, у мг екв/дм³, концентрацію треба розділити на еквівалентну масу даної речовини:

3,792 + 0,748 + 2,538 + 0,007 = 3,031 + 1,484 + 0,93 + 0,413

7,078 = 5,858.

Основною перевіркою правильності аналізу є зіставлення сум концентрацій (у мг-екв/дм³) катіонів і аніонів, при цьому повинна виконуватися нерівність

5%.

Сумарна концентрація катіонів Са²⁺ і Mg²⁺ визначає загальну жорсткість води:

мг-екв/дм³

Знаходимо карбонатну жорсткість:

мг-екв/дм³

Визначаємо некарбонатну жорсткість:

мг-екв/дм³

Мінеральний залишок:

? К + ? А = 76 + 9,1 + 33 + 185 + 71,3 + 33 + 15,7 = 423,1 мг/дм³.

Результати аналізу іонного складу води зручно зобразити графічно як діаграму (рис. 2.1), яку будують у вигляді трьох рівної довжини рівнобіжних смуг, що примикають одна до одної.

 3,79 0,74 2,53

Ca²⁺ Mg²⁺ Na²⁺

Ca(HCO₃)₂ CaSO₄ MgSO₄ MgCl₂ NaSiO₃

NaCl

HCO₃ SO₄^2- Cl^- SiO₃²

3,03 1,48 0,93 0,41

Рис. 2.1 - Діаграма передбачуваного складу солей у вихідній воді за даними аналізу

На верхній смузі ліворуч праворуч - відповідно концентрації у визначеному масштабі розташовують катіони, що містяться у воді, у порядку зростання основних властивостей, на нижній смузі у тому ж масштабі ліворуч праворуч - аніони в порядку зростання основних властивостей. На середній смузі зі сполучень катіонів і аніонів визначають передбачуваний склад солей. Масштаб для середньої смуги вдвічі менше, ніж для верхньої і нижньої.

3. ВИБІР СХЕМИ І СКЛАДУ ВОДООЧИСНИХ СПОРУД

Відповідно до продуктивності водоочисних споруд, основних показників якості вихідної води до проектування приймаємо двоступінчасту схему очищення, за якою вода, оброблена реагентами, послідовно піддається очищенню в горизонтальних відстійниках і швидких фільтрах. Для інтенсифікації процесу очищення вихідна вода піддається коагулюванню й обробці флокулянтами. У період нестачі лужності в природній воді і для стабілізації очищеної води передбачається її підлуження.

Коагулянт приймають очищений, що містить не менше 45,3% Аl₂(SO₄)₃. Як флокулянт беруть поліакриламід (ПАА) у вигляді гелю, що містить 8% активної частини. Як луг використовують негашене вапно, що містить не менше 70% СаО в товарному продукті. З урахуванням можливості наявності непогашених зерен процентний вміст активного продукту приймаємо Р_в=60%.

Змішування розчинів реагентів з вихідною водою проектується у вихровому (вертикальному) змішувачі. Перед змішувачем у трубопровід вихідної води вводиться хлор для первинного хлорування, коагулянт, а також, при необхідності підлуження, вапно. На виході зі змішувача у воду додають флокулянт (ПАА). Далі вода надходить у камери утворення пластівців зі зваженим осадом, які вбудовані в горизонтальні відстійники.

Після освітлювання на спорудах першого ступеня вода надходить на швидкі фільтри. Проектом передбачається можливість введення флокулянта перед фільтрами. Відфільтрована вода знезаражується хлором. При необхідності стабілізації і фторування після фільтрів у воду додають вапно і кремнефтористий натрій.

Вода від промивання фільтрів надходить у резервуар-усереднювач, з якого рівномірно протягом доби вона перекачується в трубопровід перед змішувачем.

Для видалення піску з промивної води перед резервуаром-усереднювачем влаштовують горизонтальну пісколовку. Пісок з осадової частини пісколовки періодично в міру його нагромадження транспортується гідроелеватором на площадки піскового господарства.

Оброблена чиста вода направляється в резервуари, звідки насосною станцією 2-го підйому подається споживачам.

Складання висотної схеми починають з найбільш низько розташованої споруди - резервуара чистої води (РЧВ). Позначку найвищого рівня води в ньому звичайно приймають з економічних і санітарних міркувань на 0,25-0,5 м вище позначки поверхні землі. Потім, задаючись втратами напору в спорудах і сполучних комунікаціях, знаходять оцінки рівня води в окремих спорудах.

4. ВИЗНАЧЕННЯ ПОВНОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ ВОДООЧИСНИХ СПОРУД

Повну продуктивність станції обробки господарсько-питної води визначають з урахуванням витрати води на власні потреби станції (промивання фільтрів, очищення відстійників, камер утворення пластівців, змішувачів, РЧВ та ін.), додаткової витрати води на поповнення протипожежного запасу і приготування розчинів реагентів.

Витрату води на власні потреби станції освітлення при повторному використанні води після промивання фільтрів приймають 3% від кількості води, подаваної споживачам.

, м³/год

де - додаткова витрата води на поповнення протипожежного запасу, м³/год

де - витрата води для гасіння пожежі, м³/год;

і - кількість одночасних пожеж відповідно в населеному пункті і на підприємстві;

і - норма витрати води на зовнішнє пожежогасіння відповідно для населеного пункту і підприємства;

і - норма витрати води на внутрішнє пожежогасіння відповідно для...