6750
.pdf61
грузоподъемностью 10 т, что обеспечивает потребление:
Tp = 10 = 10 = 2,72 сут
Gсут 3,68
где Gсут – суточный расход коагулянта, т/сут.
Объем растворных баков для 17% концентрации определяется из расчета по 2,4 м3 на 1 т неочищенного коагулянта:
W раств = 2,4 ×10 = 24 м3.
Принимаем количество растворных баков n= 3. Тогда объем одного растворного бака составит:
W раств1 = W раств = 24 = 8,0 , м3. n 3
Принимаем высоту слоя раствора коагулянта в растворном баке h=2,0 м, тогда площадь растворного бака в плане составит:
Fраств = W раств1 = 8,0 = 4,0 м2; h 2,0
тогда размеры бака в плане составят:
a = b = 2,0 м .
Высота бака с учетом строительного размера hстр составит:
H=h+ hстр =2,0+0,5=2,5 м.
Растворный бак разделен колосниковой решеткой с прозорами 10÷15 мм на надрешеточную и подрешеточную части.
Объем надрешеточной части Wнадр сотавляет 70%, а подрешеточной – 30% от объема растворного бака по смоченному периметру W раств′ =8,0 м3, то-
гда:
Wнадр = 0,7 ×W раств′ = 0,7 × 8,0 = 5,6 м3;
высота надрешеточной части растворного бака составит:
h |
= |
Wнадр |
= |
5,6 |
= 1,4 м . |
Fраств |
|
||||
надр |
|
4,0 |
|
62
Объем подрешеточной части растворного бака составит:
Wподр = 0,3 ×W раств′ = 0,3 × 8,0 = 2,4 м3;
высота подрешеточной части растворного бака составит:
h |
= |
Wподр |
= |
2,4 |
= 0,6 |
м . |
Fраств |
|
|||||
подр |
|
|
4,0 |
|
|
3) На станции предусмотрен 15-ти суточный запас коагулянта, тогда бакихранилища рассчитываются на время хранения:
Тхран = 15 – Tраств=15 – 2,72=12,28 сут.,
где Tраств – время хранения коагулянта в растворных баках, сут. За этот период будет израсходовано:
Gб− хран = Gсут ×Tраств = 3,68 ×12,28 = 45,19 т ,
где Gсут – суточный расход коагулянта, т/сут.
Объем баков-хранилищ определяется из расчета 1,7 м3 на 1 т коагулянта:
Wб− хран =1,7 × Gб− хран =1,7 × 45,19 = 76,8 м3.
Принимаем 3 бака-хранилища с объемом 25,6 м3.
Принимаем глубину бака-хранилища 4,8 м, тогда размеры площади в плане составит 6,4 м2, а размеры в плане 2,53 х 2,53 м.
С учетом строительного размера hстр =0,5 м высота бака-хранилища соста-
вит:
H=h+ hстр =4,0+0,5=4,5 м.
4) Из баков-хранилищ крепкий раствор забирается с помощью поплавка и, по мере необходимости, насосами перекачивается в расходные баки. Часо-
вой расход коагулянта с плотностью γ =1,087 т/ м3 составит:
q = |
Gсут × P |
= |
3,68 × 33,5 |
= 0,6 |
3 |
/час, |
|
|
|
м |
|||||
24 × B р × γ |
24 ×10 ×1,087 |
||||||
ч |
|
|
|
|
где Gсут – суточный расход коагулянта, т/сут;
P – процентное содержание в реагенте безводного продукта для не-
63
очищенного сернокислого алюминия 33,5 % ;
Вр – концентрация раствора в расходных баках, принимаем 10%;
Принимаем, что коагулянт из расходного бака будет расходоваться в течение Т=8 часов, тогда объем одного расходного бака составит:
W расх1 = qч ×Т = 0,6 × 8 = 4,8 м3,
где qч– |
часовой расход коагулянта, м3/ч; |
|
|
|
|
|||
Принимаем количество расходных баков 2 с объемом 4,8 м3 . При глу- |
||||||||
бине р-ра |
h=2 площадь одного расходного |
бака |
в |
плане составит |
||||
F =2,4 м2 |
с размерами a x b=1,65 х1,46 м2 . |
|
|
|
|
|
||
расх |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем объём баков-хранилищ по формуле: |
|
|
|
|
||||
|
|
Dк × Qсут.полн ×T |
|
50 ×120000 × |
20 |
|
3 |
|
|
Wб− хран = |
|
= |
|
|
|
= 600 , м |
|
|
10000 × B р ×γ |
10000 |
× 20 × |
1 |
||||
|
|
|
|
|
Т- время хранения коагулянта, принимаем Т =20 суток;
Вр – концентрация коагулянта в растворном баке, принимаем Вр=20 % ;
γ - объемный вес коагулянта, γ =1,0 т/м3;
Принимаем количество баков – хранилищ – шесть. Тогда объем одного бака-хранилища составит:
Wб− хран1 = Wб− хран = 600 =100 м3
n 6
Принимаем высоту слоя раствора коагулянта в баке-хранилище 3,5 м. Тогда площадь бака-хранилища в плане составит:
Fб− хран = Wб− хран1 = 100 = 28,57
3,5 3,5
размеры бака:
a = b = Fб− хран = 28,57 = 5,34 м.
Принимаем размеры бака в плане a=b=5,4 м.
При данных размерах высота слоя коагулянта составит:
64
hp |
= |
Wб− хран |
= |
100 |
= 3,43 |
м; |
||
|
a × b |
5,4 |
× 5,4 |
|||||
|
|
|
|
|
|
высота бака с учетом строительного запаса: h=hp+(0,3÷0,5)=3,43+0,34=3,8 м.
Таким образом, размеры одного бака-хранилища: a·b·h=5,4·5,4·3,8 м
Полный объём одного бака-хранилища составит:
Wб− хран1 = a × b × h = 5,4 × 5,4 × 3,8 =110,81 м3,
а объем бака-хранилища составит:
Wб− хран = Wб− хран1 × n =110,81× 6 = 664,86 м3,
5)Определяем объём расходных баков по формуле (3.7):
|
|
W |
раств × Bр |
|
494,2 × 20 |
3 |
|
Wрасх |
= |
|
|
|
= |
|
= 988,4 , м |
|
|
B |
10 |
||||
|
|
|
|
|
|
Вр - концентрация раствора в расходом баке, Вp =10 % .
Принимаем количество расходных баков – восемь. Тогда объем одного расходного бака составит:
Wрасх1 = Wрасх = 988,4 =123,55 м3
n 8
Принимаем высоту слоя раствора коагулянта в расходном баке 3,0 м, тогда площадь растворного бака в плане составит:
Fрасх = |
Wрасх1 |
= |
123,55 |
= 41,18 м; |
||||||||||
|
3,0 |
|
|
|
3,0 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
размеры бака: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a = b = |
|
|
|
= |
|
|
|
= 6,42 м. |
||||||
|
|
Fрасх |
41,18 |
|||||||||||
Принимаем размеры бака в плане a=b=6,4 м. При данных размерах высо- |
||||||||||||||
та слоя коагулянта составит: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hp = |
W |
расх1 |
= |
123,55 |
|
= 3,02 м; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
a × b |
6,4 × 6,4 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
65
высота бака с учетом строительного запаса:
h=hp+(0,3÷0,5)=3,02+0,48=3,5 м.
Таким образом, размеры одного расходного бака:
a·b·h=6,4·6,4·3,5 ,
а объем рабочих растворных баков составит:
W расх = W расх1 × n = 143,36 ×8 = 1146,88 м3,
6)По объему растворных баков W раств = 494,2 м3 и времени перекачки раство-
ра коагулянта t=3 ч, определяем производительность насоса для перекачки раствора коагулянта из растворных баков в баки-хранилища:
|
W раств |
|
494,2 |
3 |
Q = |
|
= |
|
= 164,7 м /ч |
|
|
|||
н |
t |
|
3 |
|
|
|
|
подбираем насос для перекачки раствора коагулянта 3Х-9Л-1-41 (по таблице13,
подача Qн=29-60 м3/ч; напор H=35-26 м; мощность электродвигателя N=10-13
кВт). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для перекачки раствора коагулянта из баков-хранилищ в расходные баки |
|||||||
определяем производительность насоса исходя из |
объема баков-хранилищ |
|||||||
W |
|
= 664,86 м3 |
и времени перекачки t=3 ч: |
|
||||
б− хран |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q = |
W раств |
= |
664,86 |
= 221,62 |
3 |
|
|
|
|
|
м /ч |
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
н |
t |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем количество насосов 4 марки 3Х-9Л-1-41 (по таблице13, подача
Qн=29-60 м3/ч; напор H=35-26 м; мощность электродвигателя N=10-13 кВт). 7) Расчётный расход воздуха определяется исходя из площади растворных и расходных баков и интенсивности подачи воздуха по формуле:
q = F × w × n ,
где q – расход воздуха, л/с;
F – площадь бака, м2;
w – интенсивность подачи воздуха, для растворения принимаем w = 10 л/с; для разбавления w = 5 л/с;
66
n – количество баков.
Таким образом, расчётный расход воздуха для одного растворного бака: q раств1 = Fраств × w = a ×b × w = 5,1×5,1×10 = 260,1 л/с,
Общий расход воздуха для растворных баков:
q раств = q раств1 × n = 260,1×5 = 1300,5 л/с.
Для одного расходного бака:
q расх1 = Fрасх × w = a ×b × w = 6,4 × 6,4 ×5 = 204,8 л/с,
общий расход воздуха для расходных баков:
q расх = q расх1 × n = 204,8 ×8 = 1638,4 л/с.
Тогда общий расход воздуха составит:
qобщ = q раств + q расх = 1300,5 +1638,4 = 2938,9 л/с=2,9389 м3/с=176,33 м3/мин.
В соответствии с общим расходом воздуха по таблице 15 подбираем воз- |
||||
духодувку марки ВК-12М1 с подачей Q = 10,5 м3/мин. Необходимое количе- |
||||
|
|
|
в |
|
ство воздуходувок – 17. |
|
|
|
|
Расчёт воздушно-дренажной системы распределения воздуха осуществ- |
||||
ляется раздельно для растворного и расходного баков аналогично примеру 1. |
||||
7) Определяем часовой расход коагулянта (м3/ч) по формуле: |
||||
Gк = |
100 × Q × Dk |
= |
100 × 5000 × 0,05 |
= 2,5 м3/ч |
b × γ расх |
|
|||
|
10 ×1000 |
|
||
D - доза коагулянта по безводному продукту, задано D =50 г/ м3=0,05 кг/м3; |
||||
к |
|
|
к |
Q – часовая производительность станции Q=120000/24=5000 м3/ч;
γ расх - плотность раствора коагулянта в расходном баке, задано γ расх = =1000 кг/м3.
По таблице 16 подбираем насос дозатор марки 1В6/10х (подача Qп=0,45- 4,3м3/ч;напор H=60м;мощность электродвигателя N=4кВт).
67
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.СП 31.13330.2012 Свод правил. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*
2.СанПиН 2.1.4.1074 – 01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.Контроль качества. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. - М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002.
3.Стрелков, А.К., Выбор наиболее эффективных реагентов при очистке воды /А. К. Стрелков, Ю. А. Егорова, П. Г. Быкова // Водоснабжение и санитарная техника. – М. - 2014. -№8. С.5-8.
4.Запольский, А. К. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. Свойства. Получение. Применение. / А. К. Запольский, А. А. Баран // – Л.:
Химия, 1987. - 208 с.
5.Драгинский, В. Л. Коагуляция в технологии очистки природных вод / В. Л. Драгинский, Л. П.Алексеева, С. В. Гетманцев // – М., 2005. - 571 с.
6.Линников, О. Д. Сравнение коагулирующей активности алюмо- и железосодержащих реагентов / О. Д. Линников, И. В. Родина, В. И. Аксенов, А. А. Никулин, С. С. Пецура // Водоснабжение и санитарная техника. -М: - 2009. № 12.
- С. 38–41.
7. Бахтина, И. А. Проектирование и расчет очистных сооружений водопровода : уч. пособие. / И. А. Бахтина / Алтайск. гос. Техн. ун-т им. И.И. Ползунова. –
Барнаул, 2007. – 257 с.
68
Алексей Львович Васильев Лев Алексеевич Васильев Эдуард Александрович Кюберис Екатерина Владимировна Воробьева
РЕАГЕНТНОЕ ХОЗЯЙСТВО ВОДОПРОВОДНЫХ СТАНЦИЙ. ПОРЯДОК РАСЧЕТОВ
Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта для обучающихся по дисциплине
«Водоподготовка» направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений населенных пунктов
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru