- •1. Определение полной производительности очистной станции
- •2. Расчет реагентного хозяйства
- •Дозы реагентов для обесцвечивания и осветления воды
- •2.2. Выбор схемы водоподготовки
- •Расчет сооружений для мокрого хранения коагулянта
- •3. Расчет и подбор озонаторного оборудования
- •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
- •Производительность подпитывающего насоса составит:
- •7.Расчет и подбор резервуара чистой воды
- •8.Расчет и подбор хлораторной
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
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
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 ДЩ – щелочность воды в источнике водоснабжения, мг-экв/л;
Дк – доза коагулянта, мг/л;
eк – эквивалентная масса коагулянта, принимается по п. 6.19 [1] для Al2(SO4)3 eк = 57 мг/л;
1 – запас щелочности.
Так как ДЩ = -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 Ми – 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 Qсут.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
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.
Qсутполн=23199 м /сут.
Суточный расход товарного Al (SO4) составит:
Gсут=(Qсутполн *ДК)/(10000*PC); 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:
Тхр=7/Gсут=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.
Wхр=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
Wн 70% Wн=0.7 6=4,2 м3
Wп 30% Wп= 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
hн=Wн/Sн=4,2/4=1,05 м
Емкость под решёточной части 1,8 м при её максимальной глубине
hп=Wп/Sп=2/2=1 м
Наибольшая глубина бака составит: HP=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:
qr=(Gсут Рс)/(24 b g)
b- концентрация раствора
g- плотность раствора реагента.
qr=(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=qr 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·Fраств·q1,
Где n –количество одновременно работающих растворных баков,
Fраств- 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=Qв/(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;