Проектирование водопроводных очистных сооружений

Выбор метода очистки воды и состава технологических сооружений. Определение производительности ОС. Организация реагентного хозяйства. Смесительные устройства. Расчет горизонтального отстойника, скорых фильтров. Обеззараживание воды. Песковое хозяйство.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

2

Курсовой проект

Проектирование водопроводных очистных сооружений

Выполнил:

Щипкова А.А.

1. Выбор метода обработки воды и состава технологических сооружений

очистка вода обеззараживание

Метод обработки воды и состав сооружений устанавливается в зависимости от качества воды в источнике, производительности станции, а также от требований, предъявляемых к качеству воды, подаваемой потребителю. Очищенная вода должна соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая».

Технологическая схема (прилож.1) выбирается согласно ([1], табл. 10).

Для данного варианта при выборе основных технологических сооружений руководствуемся следующими критериями:

· Мутность исходной воды: 160 мг/л;

· Цветность исходной воды: 115 град;

· Производительность станции: 102000 м3/сут

Принимаем схему с горизонтальными отстойниками и скорыми фильтрами.

2. Определение расчетной производительности ОС

- расход воды в сутки максимального водопотребления.

Расчетная производительность водоочистной станции:

,

где

- расход воды в сутки максимального водопотребления;

- расход воды на собственные нужды станций. Следует принимать 10-14% от расхода воды, подаваемой потребителю

Находим расчетную производительность водоочистной станции:

3. Реагентное хозяйство

3.1 Доза коагулянта

В качестве коагулянта принимаем хлорид железа FeCl3.

Доза коагулянта для цветных вод:

,

где Ц - цветность исходной воды

Доза коагулянта для мутных вод принимается согласно ([1], табл. 16):

Принимаем дозу коагулянта:

Доза хлорсодержащих реагентов при предварительном хлорировании следует принимать 3-10 мг/л. Реагенты рекомендуется вводить за 1-3 минуты до ввода коагулянтов.

3.2 Доза подщелачивающих реагентов ([1], п. 6.19)

,

где: - коэффициент, равный для извести (по СаО)-28;

- доза безводного коагулянта, мг/л;

- эквивалентная масса коагулянта. Для Al2 (SO4)3 = 57мг/мг-экв;

- минимальная щелочность воды, мг-экв/л.

Подщелачивать не нужно.

3.3 Растворные баки

Объем растворных баков составляет ([2], ф. 1):

,

где: - полный расход обрабатываемой воды;

- доза безводного коагулянта, мг/л;

- число часов, на которое заготавливается раствор или суспензия, величина n зависит от производительности станции; принимаем

- концентрация раствора коагулянта (в %) принимается согласно СНиП[1], п.6.21;

- объемный вес раствора коагулянтов можно принять равным 1т/м3.

Принимаем 3 растворных бака (по [1] количество растворных баков следует принимать не менее 3х). Размеры бака: 2*1*2 м.

Общий объем полученных растворных баков равен:

3.4 Расходные баки

Емкость расходного бака определяется по формуле ([2], ф. 2):

,

где: b - концентрация рабочего раствора в расходном баке (%), которая принимается не более 12%, считая не безводный реагент.

.

Согласно [1] количество расходных баков должно быть не менее 2х. Принимаем на один растворный бак - два расходных, т.е. количество расходных баков составит 6 шт. Размеры каждого бака: 2*1*2 м.

Общий объем полученных расходных баков равен:

3.5 Расчет воздуходувок

Для растворения коагулянта и перемешивания его в баках надлежит предусматривать подачу сжатого воздуха с интенсивностью:

· 8-10 л/с·м2 - для растворения;

· 3-5 л/с·м2 - для перемешивания при разбавлении.

Расходы воздуха для растворных баков:

,

где: F - площадь одного растворного бака;

I - интенсивность подачи воздуха, л/с·м2.

Расходы воздуха для расходных баков:

,

Общий расход воздуха равен:



Принимаем 1 рабочую и 1 резервную воздуходувку марки ВК-12 ([3],табл.13.6).

Характеристики воздуходувки марки ВК-12:

- Подача, м3/мин__________________10,4

- Длина,мм_______________________1840

- Ширина,мм_____________________780

- Высота,мм______________________1750

- Мощность эл.двигателя, кВт_______22,0

3.6 Склады реагентов

Для хранения коагулянта необходимо устройство складов, рассчитанных на хранение 30-ти суточного запаса ([1], п.6.202).

Площадь складов, рассчитанных на хранение 30-дневного запаса, считая по периоду максимальной потребности реагентов:

,

где: - продолжительность хранения реагента, сут;

- доза безводного коагулянта, г/м3;

у - коэффициент, учитывающий площадь проходов. у=1,15;

- содержание активного вещества в реагенте, %;

- объемная насыпная масса реагента, т/м3;

- допустимая высота складирования, м ().

.

Размер площадки в плане 21*10 м.

Определим суточный расход коагулянта.

т/сут

количество коагулянта с учетом 30-суточного запаса 390 т.

3.7 Дозаторы реагентов

Производительность насосов-дозаторов для перекачки готовых растворов:

,

где: - объем расходного бака, м3;

- число часов, на которое заготавливается раствор или суспензия (зависит от производительности станции).

Принимаем 1 рабочий и 1 резервный насос-дозатор марки:

Насос: НД 1600/16Д(К)14А(В)

Группа: ДИ (Дозировочные насосы)

Подача: 1600 литр/час

Напор: 16 кг/см.кв.

Мощность: 3 кВт

Оброты: 1450

Масса: 187 кг.

Габариты: 851х563х741

4. Смесительные устройства

Смесители служат для равномерного распределения реагентов в массе обрабатываемой воды, что способствует более благоприятному протеканию последующих реакций, происходящих затем в камерах хлопьеобразования. Смешение реагентов должно быть быстрым 1-2 мин.

Для данного проекта принимаем вихревые смесители с отводом воды дырчатыми трубами.

Количество вихревых смесителей:

,

где: - расход воды на один смеситель, м3/ч.

Основные характеристики для вихревых смесителей:

- Угол между наклонными стенками б=45°

- Высота верхней части с вертикальными стенками Нц=1,0м

- Скорость входа воды в смеситель вх=1,3м/с

- Скорость восходящего движения воды под водосборными

Устройствами ц=30мм/с

- Скорость движения воды в конце водосборного лотка или в отводящем

Трубопроводе л=0,6м/с

Продолжительность пребывания воды в смесителе t=1,5мин

Площадь цилиндрической части смесителя: [1, формула 7],

, м2,

где

расчётный расход на один смеситель, м3/час;

скорость движения воды в цилиндрической части, мм/сек

м2

Пусть верхняя часть смесителя будет круглой в плане:

м

Трубопровод, подающий обрабатываемую воду в нижнюю часть смесителя, имеет внутренний диаметр 600 мм. Тогда при расходе воды л/с входная скорость м/с.

Так как внешний диаметр подводящего трубопровода равен 650 мм (ГОСТ 10704 - 91), то размер в плане нижней части смесителя в месте примыкания этого трубопровода должен быть 0,65x0,65 м, а площадь нижней части усечённого конуса будет равна:

м2

Высота нижней конусной части смесителя при (угол конусности) определяется по формуле:

м

Объём нижней конусной части смесителя определяется по формуле:

м3

Полный объём смесителя определяется по формуле:

м3, где

продолжительность смешения реагента с массой воды; мин;

м3

Тогда, объём верхней части смесителя равен:

м3

Высота верхней части смесителя (от конусной части до уровня воды в смесителе) равна:

м

Тогда полная высота смесителя равна:

м

Сбор воды в смесителе осуществляется при помощи трубопроводов с затопленными отверстиями. Скорость движения воды в трубе м/с.

Принимаем четыре т...