ТОП 10:

ВОДОПРОВОДНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ



Факультет инженерно-экологических систем

Кафедра водоснабжения

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

 

ВОДОПРОВОДНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

ГОРОДА

КП 06.01.ВОС-НВК. ПЗ

Разработал                         студ. гр. ВВу-3 Иванов П.П.

 

Принял                                                Гусаковский В.Б.

Санкт-Петербург

2010

 

 

Исходные данные

Полезная производительность   20500 м3/сут .

В качестве источника водоснабжения используется поверхностный источник со следующими показателями качества воды:

Ø Мутность, макс/мин    168/16 мг/л

Ø Цветность, макс/мин   62/32 град

Ø Щелочность, макс/мин  1.1/1.0 мг-экв/л

Ø Дополнительные данные:    возможно образование хлор-фенольных запахов

 

 

 

 

Анализ исходных данных

 

В результате сопоставления показателей качества исходной воды с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01. «Питьевая вода …» установлено, что качество исходной воды не соответствует требованиям, так как мутность больше требуемых 1.5 мг/л, а цветность больше 20 град. Поэтому для получения воды питьевого качества из воды источника водоснабжения  требуется ее осветление, обесцвечивание и обеззараживание.

 

Выбор состава основных технологических сооружений

Расчет высотного расположения сооружений

 

Высотная схема определяет взаиморасположение выбранных сооружений по вертикали для обеспечения гравитационного движения воды. На ней помимо отметок положения уровней воды в сооружениях и коммуникациях указывается отметка днища, фундаментов и верхних бортов основных элементов водоочистных сооружений, сооружений для повторного использования промывных вод и поверхности земли в месте их расположения. На этом этапе проектирования высотная схема разрабатывается на основании ориентировочного определения потерь напора в коммуникациях и сооружениях в соответствии с рекомендациями п. 6.219 [1]. Уточнение отметок на высотной схеме производится после завершения технологических расчетов всех элементов водоочистных сооружений. С этой целью для определения потерь напора выполняются гидравлические расчеты коммуникаций и сооружений. Оптимальное решение вопроса о высотном взаиморасположении должно учитывать:

-возможность самотечного отвода воды и осадка от всех сооружений при любом уровне воды в водоемах, предназначенных для их приема

-возможность заложения всех сооружений на естественных основаниях на отметках выше максимального уровня грунтовых вод

-уменьшение объема земляных работ за счет наилучшего использования рельефа местности

За исходную отметку при проектировании высотной схемы принимается отметка максимального уровня воды в резервуарах чистой воды z1 = 0.000.

 

Отметка уровня воды в скорых фильтрах:

z2 = z1 + hк ф-рчв + hф + hувр ,

 

где z1 – отметка уровня воды в РЧВ, z1 = 0.000 м;

hк ф-рчв – потери напора в коммуникациях от скорого фильтра к РЧВ, hк ф-рчв = 1.000 м;

hф – потери напора на скорых фильтрах, hф = 3.500 м;

hувр – потери напора в устройстве ввода реагента, hувр = 0.200 м,

 

z2 = 0.000 + 1.000 + 3.500 +0.200 = 4.700 м.

 

Отметка уровня воды в контактных префильтрах:

z3 = z2 + hк ф-кпф + 0,200,

 

где z2 – отметка уровня воды в скором фильтре, z2 = 4.700 м;

hк ф-кпф – потери напора в коммуникациях от контактного префильтра к скорому фильтру,

hк ф-кпф = 0.600 м;

0.200 – расстояние от водосливной стенки до уровня воды в канале КПФ,

 

z3 = 4.700 + 0.600 + 0.200 = 5.500 м

 

Отметка уровня воды в вихревом смесителе:

z4 = z3 + hкпф + hк + hш.см,

 

где z3 – отметка уровня воды в контактном префильтре, z3 = 5.500 м;

hкпф – потери напора в контактных префильтрах, hупф = 2.500 м;

hк см-кпф – потери напора в коммуникациях от вихревого смесителя к контактному

префильтру, hк = 0.400 м;

hш.см – потери напора в шайбовом смесителе, hш.см = 0.400 м,

 

z4 = 5.500 +2.500 + 0.400+0.400 =8.800 м.

 

Отметка уровня воды в камере барабанных сеток:

z5 = z4 + hвс + hк к.р-см + hк.р,

 

где z4 – отметка уровня воды в вихревом смесителе, z4 = 8.800 м;

hвс – потери напора в вихревом смесителе, hвс = 0.600 м;

hк к.р-см – потери напора в коммуникациях от контактного резервуара к вихревому

смесителю, hк = 0.200 м;

hк.р – потери напора в контактном резервуаре, hк.р = 0.500 м,

 

z5 = 8.800 + 0.600 + 0.200 + 0.500 = 10.100 м.

 

Баки-хранилища

Объем баков-хранилищ для хранения этого количества коагулянта в виде раствора 20 % концентрации определяется из выражения:

WхрI =    , где

Gk – количество поставляемого продукта, Gk = 126 т;

bk – содержание активного сульфата алюминия в товарном продукте, bk = 50 %;

bхр – концентрация раствора, bхр = 20 %;

ρхр – плотность раствора концентрацией 20 %, ρхр = 1.22 т/м3,

 

WхрI = = 258 м3

Кроме этого объема в баках-хранилищах должен быть обеспечен объем для хранения 3–х суточного запаса ко времени очередной поставки реагента.

 

WхрII = ,

где Т1 = 3 суток,

WхрII = = 26 м3.

 

Суммарный объем баков-хранилищ Wхр = WхрI + WхрII = 258 + 26 = 284 м3

Количество баков-хранилищ должно быть не менее 3–х. Принимается Nхр = 3, тогда объем одного бака составит:

W1 хр =  = = 95 м3

При конструировании баков следует учитывать, что размеры баков в плане должны быть кратны 3 м (допускается 1.5 м), высота баков кратна 0.6 м, а также то, что автотранспорт должен сгружать реагент в бак, заезжая частично в ворота, устанавливаемые между колоннами каркаса здания, т.е. один из размеров баков должен быть кратным 6 м.

К установке принимается 3 бака с размерами в плане 6.0×6.0 м, высотой 3,6 м, общим объемом 389 м3.

 

 

Рис. 3. Баки-хранилища

 

Расходные баки

 

Объем расходных баков определяется из выражения:

 

Wр = ,

 

где Qполн – полная производительность сооружения, Qполн = 37752 м3/сут;

Dk – доза коагулянта, Dk = 56 г/м3;

Т2 – время, на которое заготавливается рабочий раствор, Т2 = 12 ч;

bр – концентрация раствора в расходных баках, bр = 10 %;

ρр – плотность раствора 10 % концентрации, ρр = 1.1 т/м3,

 

Wр =  = 9.6 м3.

 

К установке принимается 1 сблокированный бак с размерами в плане 3.0×3.0 м, разделенный перегородкой на 2 части.

Площадь одного бака в чистоте:

Fp = 2.8·1.3 = 3.64 м2.

Глубина раствора в баке:

hp =  = = 2.6 м.

Строительная высота расходных баков принимается 3 м, hстр  = 3 м.

 

Насосы - дозаторы

 

Производительность насоса-дозатора определяется:

, где

Qполн – полная производительность сооружения, Qполн = 37752 м3/сут;

Dk – доза коагулянта, Dk = 56 г/м3;

bр – концентрация раствора в расходных баках, bр = 10 %;

ρр – плотность раствора 10 % концентрации, ρр = 1.1 т/м3,

 

м3/ч = 800 л/ч.

 

К установке принимаются 1 рабочий и 1 резервный насосы НД – 400/16.

 

Воздуходувки

Растворение коагулянта в баках-хранилищах осуществляется поочередно. Поэтому требуемый расход воздуха определяется для одного бака-хранилища:

,

где – интенсивность подачи воздуха для растворения реагента, –10 л/с·м2,

= 20.2 м3/мин.

Расход воздуха для перемешивания в расходных баках:

,

где – интенсивность подачи воздуха в расходных баках, = 5 л/с·м2;

Fp – площадь одного бака в чистоте, Fp = 3.64 м2,

 

=1.09 м3/мин.

Итого:

= 9.74 + 1.09 = 10.83 м3/мин.

 

К установке принимаются 2 рабочие и 1 резервная воздуходувки марки ВК-6, производительностью 5.7 м3/мин каждая.

Баки – хранилища

Объем баков-хранилищ определяется из выражения

 

,

где – полная производительность сооружения, = 21320 м3/сут;

– доза извести, = 20 мг/л;

Т – нормативный период запаса реагента, равный 15 суток плюс 3-х суточный запас ко времени очередной поставки реагента, т.е. Т = 15 + 3 = 18 суток;

– содержание активного продукта в товарном продукте, = 20 %;

– плотность 20 % суспензии извести, = 1.13 т/м3,

 

м3.

 

К установке принимается 3 бака с размерами в осях стенок 3.0×3.0 м, площадью в чистоте 7.84 м2, строительной высотой 1.8 м, полезным объемом 35.3 м3.

 

Расходные баки

 

              Расходные баки выполняются в виде гидравлической мешалки. Объем баков определяется из выражения

 ,

где – полная производительность сооружения, = 21320 м3/сут;

– доза извести, = 20 мг/л;

Т1 – время, на которое заготавливается рабочая суспензия извести, Т1 = 12 ч;

– концентрация рабочей суспензии извести по активному продукту, = 5 %;

– плотность 5 % суспензии извести, = 1.04 т/м3,

 

м3

              К установке принимаем 2 серийных гидравлических мешалки МГИ-4 диаметром 1,6 м, рабочим объемом 4 м3.

 

Воздуходувки

Воздуходувки предназначены для периодического перемешивания суспензии в баках-хранилищах.

Производительность воздуходувок определяем из выражения

 

,

где – интенсивность подачи воздуха для растворения реагента, = 10 л/с·м2;

F хри – площадь живого сечения баков-хранилищ извести,

 

м3/мин.

К установке принимается 1 рабочая и 1 резервная воздуходувки марки ВК-6, производительностью 5.7 м3/мин.

 

Хлораторная

Исходная вода забирается из поверхностного источника водоснабжения, где всегда имеется вероятность ее бактериального загрязнения. Поэтому в проекте предусматривается обеззараживание воды путем первичного и вторичного хлорирования. В качестве реагента используется товарный гипохлорит натрия с содержанием активного продукта 15%.

В соответствии с рекомендациями п. 6.18 СНиП 2.04.02 – 84* доза первичного хлора принимается 6 мг/л, доза вторичного хлора – 2 мг/л.

 

Расход активного хлора для первичного и вторичного хлорирования составит

,

где – доза хлора, = 6 + 2 = 8 мг/л,

 

 кг/сут.

 

Соответственно количество товарного гипохлорита натрия концентрацией 15% равно

 

G тов.хл = G хл · 100/15 = 171 · 100/15 = 1140 кг/сут.

 

              Технологической схемой реагентного хозяйства гипохлорита натрия предусматривается доставка товарного продукта автоцистернами с выгрузкой раствора в приемные герметичные емкости. Исследованиями установлено, что длительное хранение гипохлорита натрия без потери активности целесообразно осуществлять при концентрации раствора 10%. Поэтом в технологической схеме предусматривается перекачка товарного продукта из приемной емкости в хранилище с разбавлением раствора водопроводной водой до 10% концентрации. Подача гипохлорита натрия к местам ввода в обрабатываемую воду осуществляется насосами-дозаторами непосредственно из хранилищ.

 

 

 

Рис. 5. Технологическая схема реагентного хозяйства гипохлорита натрия

 

1 – автоцистерна с товарным продуктом; 2 – приемная емкость; 3 – насос; 4 – емкости-хранилища; 5 – насос для подачи товарного гипохлорита натрия в емкости-хранилища; 6 – подача воды на разбавление; 7 – смеситель; 8 – расходомер; 9 – насосы-дозаторы; 10 – подача реагента к местам ввода в обрабатываемую воду

 

Приемная емкость

Вместимость приемной емкости принимается такой же, как  емкость автоцистерны, которая равна 5.0 м3.

 

Емкости-хранилища

Вместимость хранилища рассчитывается на хранение 10% раствора гипохлорита натрия в течение 15 + 3 = 18 суток.

 

,

 

где – полная производительность сооружения, = 21320 м3/сут;

– суммарная доза хлора, = 8 мг/л;

Т – нормативный период запаса реагента, равный 15 суток плюс 3-х суточный запас ко времени очередной поставки реагента, т.е. Т = 15 + 3 = 18 суток;

– содержание активного продукта в хранилище, = 10 %;

– плотность 10 % суспензии извести, = 1.01 т/м3,

 

 м3.

 

              К установке принимается 3 напорные емкости из нержавеющей стали вместимостью 12 м3 каждая.

 

              Насосы для перекачки товарного гипохлорита натрия

              Производительность насосов определяется исходя из необходимости перекачки поступивших 5.0 м3 товарного продукта в течение 0.5 ч.

              Qн = 5/0.5 = 10 м3/ч.

              К установке принимается 1 рабочий и 1 резервный химические насосы марки 2Х-9Д-1-41, производительностью 19.8 м3/ч при напоре 18 м.

 

              Насосы-дозаторы

 

              В реагентном хозяйстве гипохлорита натрия устанавливается 2 группы насосов-дозаторов: одна – для подачи первичного хлора, другая – вторичного.

Производительность насосов-дозаторов первичного хлорирования определяется из выражения

, где

Qполн – полная производительность сооружения, Qполн = 21320 м3/сут;

Dхл1 – доза первичного хлора, Dхл1 = 6 г/м3;

bр – концентрация раствора гипохлорита натрия, bр = 10 %;

ρр – плотность раствора 10 % концентрации, ρр = 1.01 т/м3,

 

м3/ч = 52 л/ч.

 

К установке принимаются 1 рабочий и 1 резервный насосы фирмы «Etatron D.S.» (Италия) марки 1Р 0073 АА 00100, Qн.макс = 73 л/ч, N = 0.1 кВт.

Производительность насосов-дозаторов вторичного хлорирования определяется из выражения

, где

Qпол – полезная производительность сооружения, Qпол = 20500 м3/сут;

Dхл1 – доза первичного хлора, Dхл1 = 2 г/м3;

bр – концентрация раствора гипохлорита натрия, bр = 10 %;

ρр – плотность раствора 10 % концентрации, ρр = 1.01 т/м3,

 

м3/ч = 17 л/ч.

 

К установке принимаются 1 рабочий и 1 резервный насосы фирмы «Etatron D.S.» (Италия) марки 20-03, Qн.макс = 20 л/ч, N = 0.058 кВт.

 

Аммонизаторная

 

Для предотвращения образования хлор-фенольных запахов перед хлором за 2-3 мин вводится аммиак. Доза аммиака принимается 1/6 от дозы первичного хлора, Да= 6 ·1/6 = 1 мг/л.

В качестве реагента используется товарная аммиачная вода с содержанием активного продукта 25%.

Расход аммиака составит

,

где – доза хлора, = 1 мг/л,

 

 кг/сут.

 

Соответственно количество товарной аммиачной воды концентрацией 25% равно

 

G тов.ам = G ам · 100/25 = 21.4 · 100/25 = 85.6 кг/сут.

 

              Технологической схемой реагентного хозяйства аммиачной воды предусматривается доставка товарного продукта автотранспортом в пластмассовых контейнерах вместимостью 500 кг. В этих же контейнерах осуществляется хранение реагента на складе.

Подача гипохлорита натрия к местам ввода в обрабатываемую воду осуществляется насосами-дозаторами непосредственно из контейнера.

 

 

 

Рис. 6.  Технологическая схема реагентного хозяйства аммиака

 

1 – электропогрузчик; 2 – контейнер с аммиачной водой; 3 – насос-дозатор;

 

Склад аммиачной воды

Вместимость склада рассчитывается на хранение 25% аммиачной воды в течение 15 + 3 = 18 суток.

 

G склад.ам = G тов.ам ·18 = 85.6 ·18 = 1541 кг.

 

              При вместимости контейнера 500 кг на складе должно храниться 3 контейнера и 1 контейнер, из которого осуществляется дозирование, должен быть в дозаторной.

 

Насосы-дозаторы

 

Производительность насосов-дозаторов аммиачной воды определяется из выражения

 

,

 

где Qполн – полная производительность сооружения, Qполн = 21320 м3/сут;

Dам – доза первичного хлора, Dам = 1 г/м3;

bр – концентрация раствора аммиачной воды, bр = 25 %;

ρр – плотность раствора 25 % концентрации, ρр = 0.920 т/м3,

 

м3/ч = 4 л/ч.

 

К установке принимаются 1 рабочий и 1 резервный насосы фирмы «Etatron D.S.» (Италия) марки 05-07, Qн.макс = 5 л/ч, N = 0.058 кВт.

 

 

 

Скорые фильтры

Расчет скорых фильтров (Ф) производится на полезную производительность станции, которая составляетQ = 20500 м3/сут.

Для получения воды питьевого качества принимаются однослойные, скорые фильтры с промывкой водой, загруженные кварцевым песком со следующими параметрами (табл.21 [1]):

 

Характеристика фильтрующего слоя

Материал

загрузки

Диаметр зерен, мм

Коэф-т неоднородности загрузки

 

Высота слоя, м

Скорость фильтрования

наимень ших наиболь ших эквивалентный Нормальный режим Форсирован. Режим
Кварцевый песок 0,7 1,6 0,8-1 1,6-1,8 1.5 6,0 7,2

 

Дренаж выполняется трубчатым с отверстиями диаметром 10 мм.

Высота поддерживающих слоев принимается 0,45м (табл.22 [1]).

Промывка фильтров осуществляется водой с интенсивностью i = 15 л/с × м2 (табл.23[1]), продолжительность промывки – t1 =  6 минут (0,10 ч), относительное расширение загрузки – 30%.

Общая площадь фильтрования определяется по формуле 18 [1]

 

Fф = Q / ( Tст vнnпр qп  nпр tпр vн),

 

где Q – полезная производительность станции, Q = 20500 м3/сут;

  Tст – продолжительность работы станции в течение суток, Tст = 24 ч;

  vн – расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, vн = 6 м/ч;

  nпр – число промывок одного фильтра в сутки, nпр = 2;

  qпр – удельный расход воды на одну промывку одного фильтра,

qпр = i · t1 · 3.6 = 15 × 0.1 × 3.6 = 5.4 м32;

 

tпр – время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров, промываемых водой – 0.33 ч.

 

Fф = 20500 / (24 × 6 – 2 × 5.4 – 2 × 0.33 × 6) = 159 м2.

 

В соответствии с рекомендациями п. 6.99 [1] количество фильтров определяется из выражения

Nф = 0.5 (Fф)1/2 = 0.5 (159)1/2 = 6.3

К установке принимается 7 фильтров.

Проверяется величина форсированной скорости фильтрования vф из условия

 

vф = vн Nф /( NфN1) ≤ 1.2 vн,

 

где N1 – число фильтров, находящихся в ремонте, при Nф < 20, N1 = 1.

 

Vф = 6 · 7 / (7 – 1) = 7 м/ч, это меньше 1.2 · 6 = 7.2 м/ч, что говорит о соблюдении необходимого условия.

Площадь одного фильтра равна

F = Fф / 7 = 159 / 7 = 23.7 м2.

В соответствии с площадью фильтрования принимается конструктивная схема фильтра с выносным коллектором размерами в плане 6.0 ´ 6.0 м, площадью фильтрования 27.0 м2 (см. Рис. 3.2.14).

Расход воды на промывку фильтра определяется из выражения

Qпр = 15 × 27 = 405 л/с или 405 × 3.6 = 1460 м3

Объем воды на промывку одного фильтра равен

W = Qпр · t1 = 1460 × 0.1 = 146 м3.

Суточный расход воды на промывку всех фильтров составляет

Wсут = W· Nф × nпр = 146 × 8 × 2 = 2336 м3.

Насосы для промывки фильтров: Qпр = 1460 м3/ч; Н = 12-15 м. К установке принимается 2 рабочих и 1 резервный насосы марки 1Д1250-63 с частотой вращения вала 980 1/мин.

Определение диаметров технологических трубопроводов:

– подача исходной воды на ВОС – q = 21320/ 24 × 3.6 = 247 л/с,

D =500 мм, V = 1.08 м/с;

– подача исходной воды (отвод фильтрата и 1-го фильтрата) в каждый фильтр – q1 = 247 / 7 = 35.3 л/с, D = 200 мм, V = 1.03 м/с;

– подача и отвод промывной воды q2 = 405 л/с, D = 700 мм, V = 1.03 м/с.

Расчет дренажа

Дренаж состоит из коллектора и ответвлений в виде перфорированных распределительных труб с отверстиями диаметром 10 мм. При расстоянии между ответвлениями 300 мм и длине фильтра в чистоте 5800 мм количество труб составит

N1 = 5800/300 = 19.

Расход промывной воды на одно ответвление

qо = 0,405/19 = 0,0213 м3/с.

Ответвления выполняются из стальных труб диаметром 125 мм, при этом скорость в начале трубы составляет 1,55 м/с. 

Общая длина ответвлений L = lo · 19 = 4,6 · 19 = 87,4 м,

где lo – длина ответвления, по конструктивным размерам фильтра lo = 4,6 м.

         Общая площадь отверстий в ответвлениях в соответствии с рекомендациями п. 6.105. [1] принимается 0,3 % рабочей площади фильтра, что составляет Fо = 0,003 · 27 = 0.081 м2.

Тогда количество отверстий диаметром 10 мм с площадью f = 0,0000785 м2 равно N2 = Fо/ f = 0.081/0,0000785 = 1032 шт.

Соответственно шаг между отверстиями составит

l = L / N2 = 87,4/1032 = 0,085 м.

 

Контактные префильтры

 

Расчет контактных префильтров (КПФ) производится с учетом расхода воды на промывку фильтров, то есть расчетная производительность КПФ составляет

Qкпф = Q + Wсут= 20500 + 2336 = 23836 м3/сут

К проектированию принимаются КПФ с водовоздушной промывкой (по схеме КО-3) с загрузкой из кварцевого песка со следующими параметрами (п. 6.142 [1]):

 

Характеристика фильтрующего слоя

Материал

загрузки

Диаметр зерен, мм

Коэф-т неоднородности загрузки

 

Высота слоя, м

Скорость фильтрования

наименьших наиболь ших эквивалентный Нормальный режим Форсирован. режим
Кварцевый песок 1.0 2.0 1.1-1.3 1,6-1,8 2.3 6,0 7.2  

 

Дренаж выполняется трубчатым с отверстиями диаметром 10 мм. Высота поддерживающих слоев принимается 0.7 м. В связи с наличием второй ступени осветления на фильтрах сброс первого фильтрата у КПФ не предусматривается.

Промывка КПФ осуществляется в 3 этапа:

1 этап – взрыхление загрузки воздухом с интенсивностью 20 л/с × м2

(п. 6.133 [1]) в течение 2 мин;

2 этап – совместная водовоздушная промывка при подаче воздуха с интенсивностью 20 л/с × м2  и воды i1 = 3.5 л/с × м2 в течение t1 = 6 мин;

3 этап – промывка водой с интенсивностью i2 = 7.0 л/с × м2 в течение 6 мин;

Общая площадь фильтрования определяется по формуле 27 [1]

 

Fф = Qкпф / [Tст vнnпр (qпр + tпр vн)],

 

где Qкпф – расчетная производительность КПФ, Qкпф = 23836 м3/сут;

   Tст – продолжительность работы станции в течение суток, Tст = 24 ч;

   vн – расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, vн = 6 м/ч;

   nпр – число промывок одного фильтра в сутки, nпр = 2;

   qпр – удельный расход воды на одну промывку одного КПФ,

qпр = (i1 + i2) · t1 · 3.6 / 60 = (3.5 + 7.0) 6 × 3.6 / 60 = 3.78 м32;

tпр – время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для КПФ с водовоздушной промывкой – 0.5 ч;

 

Fф = 23836 / [24 ×6 – 2 (3.78 + 0.5 × 6)] = 174 м2.

 

В соответствии с рекомендациями п. 6.99 [1] количество КПФ определяется из выражения

Nкпф = 0.5 (Fф)1/2 = 0.5 (174)1/2 = 6.6

К установке принимается 7 КПФ.

Проверяется величина форсированной скорости фильтрования vф из условия

 

vф = vн Nф /( NфN1) ≤ 1.2 vн,

 

где N1 – число фильтров, находящихся в ремонте, при Nф < 20, N1 = 1.

 

vф = 6 · 7 / (7 – 1) = 7 м/ч, это меньше 1.2 · 6 = 7.2 м/ч, что говорит о соблюдении необходимого условия.

Площадь одного КПФ равна

F1кпф = Fф / 7 = 174 / 7 = 25.0 м2.

В соответствии с площадью фильтрования принимается конструктивная схема КПФ с выносным коллектором размерами в плане 6.0 ´ 6.0 м, с площадью фильтрования 27.0 м2.

Расход воды на промывку КПФ при водяной отмывке определяется из выражения

Qпр = 7.0 × 27.0 = 189 л/с или 189 × 3.6 = 681 м3

Объем воды на промывку одного КПФ равен

W1кпф  = qпр  F1кпф = 3.78 · 27 = 102 м3.

Суточный расход воды на промывку всех КПФ составляет

Wсут.кпф = W1кпф Nкпф × nпр = 102 × 7 × 2 = 1428 м3.

Насосы для промывки КПФ: Qпр = 681 м3/ч; Н = 12-15 м. К установке принимается 2 рабочих и 1 резервный насосы марки К200-150-250 с частотой вращения вала 1450 1/мин.

Воздуходувки для промывки КПФ: Qпр.воз = 20 · 27 · 60 / 1000 = 32.4 м3/мин.

К установке принимается 1 рабочая и 1 резервная воздуходувки марки ВК-50.

Определение диаметров технологических трубопроводов:

- подача исходной воды и отвод фильтрата от каждого КПФ – q1 = 247 / 7 = 35.3 л/с, D = 200 мм, V = 1.03 м/с;

- подача и отвод промывной воды qпр = 189 л/с, D = 500 мм, V = 0.90 м/с;

- подача воздуха qпр.воз = 20 · 27 = 540 л/с, D = 200 мм, V = 15.7 м/с;

- опорожнение КПФ – D = 150 мм.

 

        

 

                                                                           

Рис. 3.19. Контактный префильтр с водовоздушной промывкой

1 – коллектор водяного дренажа; 2 – дырчатые распределительные трубы водяного дренажа; 3 – поддерживающий гравийный слой; 4 – фильтрующая загрузка; 5 – водосливная стенка; 6 – канал; 7 – струенаправляющий выступ; 8 - дырчатые распределительные трубы воздушного дренажа; 9 – подача исходной воды в КПФ; 10 – отвод фильтрованной воды; 11 – подача промывной воды; 12 – отвод промывной воды; 13 – опорожнение КПФ; 14 – коллектор исходной воды; 15 – коллектор фильтрованной воды; 16 – коллектор подачи воды на промывку; 17 – коллектор отвода промывной воды; 18 – подача сжатого воздуха


 

Барабанные сетки

 

Барабанные сетки устанавливаются для защиты дренажа и фильтрующей загрузки КПФ от крупных примесей. В соответствии с расчетной суточной производительностью к установке принимаются 2 рабочих и 1 резервная барабанные сетки БС 1.5×2 производительностью 20000 м3/сут каждая. Сетки устанавливаются в железобетонных камерах с общим каналом фильтрованной воды. Общий размер сеточных камер принимается 4.5 × 9.0 м, ширина каждой камеры – 3.0 м. Подача исходной воды к сеткам осуществляется напорными трубопроводами диаметром 400 мм.

Промывка барабанных сеток осуществляется автоматически в зависимости от перепада уровня воды в камерах до сетки и после нее. Производительность промывного насоса БС определяется из выражения Qпр.н = 0.003 ·Q = 0.003 ·20000 = 60 м3/ч. К установке принимается 1 рабочий и 1 резервный насосы К100-80-125, обеспечивающие подачу этого количества воды при напоре 20 м. Барабанные сетки промываются водой из резервуара для промывки КПФ.

 

Контактный резервуар

Контактный резервуар обеспечивает интервал времени равный 2-3 мин между вводом первичного хлора и последующих реагентов (щелочи и коагулянта).

 

Необходимая вместимость контактного резервуара при 3-х минутном пребывании воды составит

= 45 м3.

 

Контактный резервуар состоит из двух параллельно работающих отделений, с вертикальными перегородками, создающими при движении воды поворот на 180°. Располагается резервуар под камерой барабанных сеток. Размеры контактного резервуара в плане 3.0 × 4.5 м, высотой 4.8 м. Полный объем 46.0 м3.

 

Диаметр трубопроводов, подводящих воду к каждому отделению контактного резервуара, принят 400 мм. Отвод воды из контактного резервуара осуществляется такими же трубами. Контактный резервуар оборудуется переливной трубой dy = 400 мм и обводной линией dy = 500 мм. Для опорожнения предусматривается выпуск dy = 200 мм.

 

       

Смесительные устройства

 

Смесительные устройства включают устройства ввода реагента, обеспечивающие равномерное распределение реагентов в трубопроводе или канале подачи воды в смесители, и собственно смесители, обеспечивающие последующее интенсивное смешение реагентов с обрабатываемой водой. При обработке воды несколькими реагентами и необходимости соблюдения интервалов времени между их введением проектируется комплекс последовательно функционирующих смесителей и емкостей, обеспечивающих требуемую продолжительность контакта каждого реагента с водой. Число смесительных устройств (секций) принимается не менее двух с возможностью отключения любого из них при технологической необходимости.

 

Вихревые смесители

 

Вихревой смеситель представляет собой конический или пирамидальный вертикальный диффузор с углом между наклонными стенками a = 30 – 45°, заканчивающийся верхней частью с вертикальными стенками, высотой от 1,0 до 1,5 м. Вихревые смесители хорошо работают при смешении с водой суспензий реагентов. Поэтому в настоящем проекте вихревые смесители применены для смешения с водой известковой суспензии. Размеры смесителей в плане должны соответствовать строительному модулю 3 м (допускается 1.5 м) для квадратных смесителей и 1 м для круглых.

Расход воды, поступающей в вихревые смесители, при повторном использовании промывных вод КПФ, Ф и барабанных сеток составит

 

Qсм = Q + Qпр.кпф + Qпр.ф + Qпр.бс,

 

где Q – полезная производительность сооружений, м3/сут, Q = 20500;

Qпр.кпф – расход воды на промывку КПФ, м3/сут, Qпр.кпф = 1428;

Qпр.ф – расход воды на промывку Ф, м3/сут, Qпр. ф = 2336;

Qпр.бс – расход воды на промывку барабанных сеток, м3/сут, Qпр.бс = 0.005·Q =

= 0.005 · 20500 = 123,

 

Qсм = 20500 + 1428 + 2336 + 123 = 24387 м3/сут.

 

Соответственно расчетный секудный расход воды, поступающий в смесители равен

 

qсм = Qсм /24 · 3600 = 24387 /24 · 3600 = 0.282 м3/с.

 

Подбор смесителей, соответствующих модульным строительным размерам, осуществляется с использованием рекомендаций, приведенных на рис.

 

 

Рис. 9. Смеситель вихревой

 







Последнее изменение этой страницы: 2019-05-20; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.231.229.89 (0.081 с.)