Проектирование водопроводных очистных сооружений

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Экология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

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: 102 000 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: 851×563×741

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=1,0 м

— 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 10 704 — 91), то размер в плане нижней части смесителя в месте примыкания этого трубопровода должен быть 0,65×0,65 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 трубопровода с расходом через каждый:

м3/час

Площадь живого сечения сборного трубопровода определяется по формуле:

м2

Диаметр трубопроводов для сбора воды определяется по формуле

м

Уклон дна трубопровода принимается равным.

Площадь всех затопленных отверстий в стенках сборного трубопровода будет равна:

м2

Скорость движения воды через отверстия в трубах м/с.

Отверстия в трубах принимаем диаметром мм. Следовательно, площадь одного отверстия равна:

м2

Необходимое количество отверстий определяется по формуле:

Эти отверстия размещаются по боковой поверхности трубопровода.

Расход воды, протекающий по отводящей трубе, для подачи в осветлитель равен: л/с. Скорость в этом трубопроводе должна быть м/с, а время пребывания не более 1,5 мин. Принимаем стальной трубопровод диаметром мм при скорости движения воды в нём м/с.

5. Расчет горизонтальных отстойников

Горизонтальные отстойники предназначены для предварительной очистки воды от грубодисперсных примесей и скоагулированной взвеси.

Площадь горизонтальных отстойников:

где: — коэффициент объемного использования отстойников, принимаемый;

— расчетный расход воды;

— скорость выпадения взвеси, мм/с ([1], табл. 18).

Длина отстойников:

,

где: — средняя высота зоны осаждения, принимаемая = 3,5 м;

— расчетная скорость горизонтального движения воды в начале горизонтального отстойника = 11мм/с.

.

Ширина отстойника:

.

Принимаем 8 секций. Ширина каждой секции = 6 м. Следовательно, ширина горизонтального отстойника составит 48 м.

Средняя концентрация взвешенных веществ в воде, поступающих в отстойник:

,

где: — количество взвешенных веществ в исходной воде;

— переводной коэффициент (для FeCl3=0,7);

— доза коагулянта;

— цветность исходной воды;

— количество нерастворимых в воде взвешенных веществ, вносимых вместе с известью:

, т.к. подщелачивание в данной работе не нужно.

.

Объем зоны накопления и уплотнения осадка:

,

где: — количество взвеси на выходе из отстойника;

— время работы отстойника;

— число коридоров (секций);

— концентрация уплотненного осадка,.

Расход воды, сбрасываемый с осадком по трубе, уложенной в каждом из коридоров отстойника, определяется:

где кр=1,5 — коэффициент разбавления осадка, принимается в зависимости от способа удаления осадка (1,5 при гидравлическом удалении осадка).

Высота зоны накопления:

.

Высота горизонтального отстойника:

,

где: — высота зоны осаждения отстойника, принимаемая в пределах от 3,0 до 3,5 м.

Продольный уклон отстойника:.

Принимаем 4 горизонтальных отстойников по 2 коридора (секции) в каждом.

6. Расчет камеры хлопьеобразования (КХО)

Принимаем перегородчатые камеры хлопьеобразования.

Примем следующее расположение камер: на один отстойник принимаем одну камеру хлопьеобразования.

Объем камеры хлопьеобразования:

,

где: — время пребывания воды в камере — 30 мин;

— количество горизонтальных отстойников.

Площадь КХО:

,

где: — высота КХО с учетом высоты горизонтального отстойника.

Исходя из условий компоновки принимаем длину КХО равной ширине одного горизонтального отстойника, т. е..

Ширина КХО:

Ширина коридора камеры реакции с горизонтальным движением воды:

,

где: — скорость движения воды в КХО.

Необходимое число коридоров:

,

где: — толщина железобетонных стенок камеры, равная 0,18 м.

Число поворотов:

.

Потери напора в камере хлопьеобразования:

.

7. Расчет скорых фильтров

На второй ступени вода очищается на скорых безнапорных фильтрах. Выбраны однослойные фильтры с загрузкой из кварцевого песка. Скорость фильтрования при нормальном режиме м/час, при форсированном режиме м/час ([1] табл. 21], продолжительность работы фильтров между промывками 8 часов в нормальном режиме, 6 — форсированном [ п. 6. 97].

Общая площадь фильтров определяется по формуле:

,

где полезная производительность станции, м3/сут;

продолжительность работы станции в течение суток, час; часа;

расчётная скорость фильтрования при нормальном режиме;

число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации, (через 8 часов);

время простоя фильтра в связи промывкой, принимается с учётом того, что фильтры промываются только водой, час; 0,33 часа;

удельный расход воды на одну промывку одного фильтра, м3/м2, который равен:

гдеинтенсивность промывки, л/(с·м2), л/(с·м2);

продолжительность промывки, мин.; мин. ;

Количество фильтров определяется по формуле:

шт. ,

Принимается 16 скорых фильтров. При форсированном режиме 1 фильтр на промывке.

Скорость фильтрования при форсированном режиме:

где количество фильтров, находящихся в ремонте, шт.; шт. ;

Скорость фильтрования при форсированном режиме должна быть не более предельной, указанной в ([1], табл. 21).

Площадь одного фильтра определяется по формуле:

Размеры фильтра в плане 8×8м.

Расход воды на промывку фильтров в сутки определяется по формуле:

Загрузка фильтра принята согласно ([1], табл. 21,22): Загрузка состоит из:

кварцевого песка с крупностью зерен 0,51,2 мм и высотой слоя 0,8 м;

дополнительный поддерживающий слой с крупностью зерен 1,22 мм и толщиной слоя 0,1 м;

поддерживающий слой гравия крупностью 5−10 мм и высотой 0,15 м.

Высота слоя воды над поверхностью загрузки 2 м, превышение строительной высоты над уровнем воды 0,5 м.

7.1 Расчёт распределительной системы фильтра

Расход промывной воды, поступающей в распределительную систему, определяется по формуле:

Iпр — интенсивность промывки, л/(с·м2), Iпр = 12 л/(с·м2);

Для промывки принята система большого сопротивления с выходом воды в поддерживающий слой.

Диаметр подводящего коллектора мм, при скорости м/с и.

Площадь дна фильтра, приходящаяся на каждое ответвление распределительной системы при расстоянии между ними м и наружном диаметре коллектора, определяется по формуле:

,

где размер фильтра в плане (по длине),;

наружный диаметр коллектора;

расстояние между ответвлениями,.

Расход промывной воды, поступающий через одно ответвление:

Диаметр труб ответвлений принимаем, тогда скорость входа воды в ответвления будет равна, что не превышает рекомендуемой скорости м/с [1, п. 6. 106].

Длина каждого ответвления будет определяться по формуле:

Согласно [1, п. 6. 105] на ответвлениях трубчатого дренажа предусматриваются отверстия мм. Отверстия располагаются в 2 ряда в шахматном порядке под 450 к низу от вертикали.

Общая площадь всех отверстий составляет 0,3% от рабочей площади фильтра:

.

При диаметре отверстия мм площадь отверстия составляет:

.

Общее количество отверстий в распределительной системе каждого фильтра равно:

.

Общее количество ответвлений на каждом фильтре при расстояниях между осями ответвлений м и расстояния от коллектора до стенок фильтра 0,15 м равно:

ответвлений

Количество отверстий, приходящихся на каждое ответвление равно:

,

т.е. по 17 отверстий в каждом ряду ответвления.

При длине каждого ответвления шаг оси отверстий на ответвлении будет равен:

,

По ([1]п.6. 105) рекомендуется мм.

7.2 Расчёт устройств для сбора и отвода воды при промывке фильтра

Сбор и отвод загрязнённой воды при промывке скорых фильтров осуществляется при помощи жёлобов, размещённых над поверхностью фильтрующей загрузки. Принимается 4 жёлоба пятиугольного сечения в каждом фильтре. Расстояние между жёлобами принимается равным 1,65 м (по [п.6. 111] расстояние должно быть не более 2,2 м).

Ширина жёлоба определяется по формуле:

,

где коэффициент, принимаемый для пятиугольных жёлобов равным 2,1;

расход воды, приходящийся на один жёлоб, м3/с;

отношение высоты прямоугольной части жёлоба к половине его ширины,;

Высота прямоугольной части жёлоба равна:

Полная высота жёлоба равна:

Скорость движения воды в жёлобе равна:.

Расстояние от оси крайнего желоба до стенки фильтра равно? расстояния между желобами, т. е. 0,825 м. Кромки всех жёлобов должны быть на одном уровне и строго горизонтальны, а лотки желобов иметь уклон 0,01 к сборному каналу.

Расстояние от дна желоба до дна канала определяется:

,

где расход воды по каналу, м3/с;;

ширина канала, м, принимается не менее 0,7, м;

Уровень воды в канале, с учетом подпора, создаваемого трубопроводом, отводящим промывную воду, должен быть на 0,2 м ниже дна желоба.

Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до кромок жёлобов определяется по формуле:

где высота фильтрующего слоя, м, м;

относительное расширение фильтрующей загрузки, %; по [табл. 23];

м

Диаметр трубопровода отводящего фильтрат: qпр = 768 л/с, d =800 мм, V=1,52 м/с. Согласно [1,п.6. 117]

7.3 Определение потерь напора в фильтре при его промывке

Потери напора складываются из следующих величин:

, м, где

потери напора в отверстиях труб распределительной системе фильтра, которые определяются по формуле:

м,

где коэффициент гидравлического сопротивления;

, где

коэффициент перфорации — отношение суммарной площади отверстий и щелей к площади поперечного сечения прямолинейной трубы или коллектора или к площади живого сечения в конце сборного жёлоба;

, что допустимо [1, п. 6. 86], т.к. должно быть:.

скорость в начале коллектора, м/с;;

средняя скорость на входе в ответвления, м/с;;

потери напора в фильтрующем слое:

м,

потери напора в гравийных поддерживающих слоях:

высота поддерживающего слоя, м; м;

потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к общему коллектору распределительной системы:

м,

где

гидравлический уклон равен.

Тогда при общей длине трубопровода м потери напора определяются:

потери напора на местные сопротивления в фасонных частях и арматуре:

м,

где

коэффициенты местных сопротивлений:

— для колена;

— для задвижки;

— для входа во всасывающую трубу;

— для тройника;

Таким образом, полная величина потерь напора при промывке скорого фильтра составляет:

Геометрическая высота подъема воды от дна резервуара чистой воды до верхней кромки желобов над фильтром будет равна:

м

0,66 — высота кромки жёлоба над поверхностью фильтра;

1,05 — высота загрузки фильтра + поддерживающие слои;

4,0 — глубина воды в резервуаре, согласно схеме ОС.

Напор, который должен развивать насос при промывке фильтра, равен:

м,

где запас напора (на первоначальное загрязнение фильтра и т. п.), принимается равным 1,5 м;

Для подачи промывной воды в количестве 768 л/с принято 2 рабочих насоса марки Д3200−33б-2 производительностью 2765 м3/час (768 л/с) с напором 25 м при скорости вращения n=1000 об/мин. Также предусматривается установка 1 резервного насоса.

7. 4 Определение потерь напора в скорых фильтрах

Потери напора в скорых фильтрах определяются по формуле:

м,

где

скорость фильтрования, м/с; м/ч = 0,0017 м/с;

толщина слоя загрузки, м; м;

коэффициент фильтрации, м/с;

м/с,

где

кинематическая вязкость, м2/с; м2/с;

где

безразмерный коэффициент;

пористость загрузки; (для кварцевого песка);

эквивалентный диаметр загрузки, мм; мм = 0,8·10−3 м;

Потери напора в скорых фильтрах равны 1,24 м (по [п.6. 219.] для предварительного высотного расположения сооружений потери напора в скорых фильтрах допускается принимать 3 — 3,5 м).

8. Обеззараживание воды

Хлорирование воды из поверхностного источника осуществляют оптимальной предварительной дозой Д1=3?10мг/л при поступлении воды на водоочистную станцию и дозой Д2=0,75?2,0мг/л для обеззараживания после фильтрования.

Общий часовой расход хлора:

Принимаем 1 рабочий и 1 резервный хлораторы ЛК-10б:

— Производительность 35кг/ч

— Расход воды 30м/ч

— Диаметр подводящего патрубка эжектора 50 мм

— Габариты аппарата 800×340×200мм

Количество расходных и хлорных баллонов:

где объём хлора с одного баллона без искусственного подогрева при температуре воздуха в помещении 180С.

Для данного проекта принимаем баллоны с жидким хлором со следующими характеристиками:

— Емкость баллона 200л

— Наружный D цилиндрической части баллона 325 мм

— Длина корпуса баллона 2930 мм

— Вес сжиженного хлора в баллоне 250кг

— Вес пустого баллона 190кг

В помещении хлораторной должны находиться также резервные баллоны в количестве не менее 50% суточной потребности:

При хлораторной должно предусматриваться размещение трехсуточного запаса хлора:

Общее количество баллонов, размещаемых на площадках хлораторной составляет:

Основной запас хлора хранится на расходном складе, рассчитываемом на месячную потребность в хлоре, т. е. :

9. Расчет резервуара чистой воды (РЧВ)

РЧВ должны включать регулирующий, пожарный, аварийный, контактный объём воды, т. е. :

, м3, где

регулирующий объём воды, который определяется по формуле:

, м3, [1, формула 33],

где

отношение максимальной часовой подачи воды к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления; 1;

коэффициент часовой неравномерности отбора воды из регулирующей ёмкости;

[1, формула 4],

где

коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия;;

коэффициент, учитывающий количество человек;

Количество человек определяется по формуле:

, чел. ,

где

норма водоотведения на 1 человека; л/чел. в сут. ;

чел.

по [1, таблица 2];

м3

объём воды на пожаротушение;

При 340 000 человек по [1, таблица 5] расчётное количество одновременных пожаров равно — 3, расход воды на наружное пожаротушение составляет л/с = 144 м3/ч, продолжительность тушения пожара составляет 3 часа.

м3

аварийный объём воды равен 70% от среднечасового расхода.

контактный объём воды для обеспечения требуемого времени контакта воды с реагентами, определяемый согласно [1, п. 9. 8];

м3

Тогда: м3

Согласно [1, п. 9. 21] общее количество резервуаров одного назначения должно быть не менее 2х. Принимаем 4 резервуаров ёмкостью 5000 м³ каждый с габаритными размерами L=36м, В=36 Н=4,8 м.

Максимальный уровень воды в РЧВ должен быть на 0,5 м выше поверхности земли.

10. Обработка промывных вод и осадка

Сточные воды на станции водоподготовки образуются в результате: промывки фильтров, сброса первого фильтрата, отстаивания в горизонтальных отстойниках, а также слива смеси воды и коагулянта из вертикального смесителя при его ремонте.

Расход сточных вод определяется количеством фильтров, расходом на 1 промывку, количеством промывок в сутки:

Образовавшийся осадок обезвоживается на площадках вымораживания.

Объем уплотненного осадка на площадках равен:

расход обрабатываемой воды, м3/час; м3/час;

концентрация взвешенных веществ в воде, мг/л; мг/л;

продолжительность расчетного периода, сут.; сут;

влажность осадка, %; ;

плотность осадка, т/м3; т/м3;

Принимем глубину промерзания 2 м.

Размеры площадки вымораживания в плане: 33×33 м.

11. Подсобные и вспомогательные помещения и сооружения станции очистки.

Состав и площади вспомогательных помещений определяется по ([1], табл. 31) в зависимости от производительности станции.

Химическая лаборатория

2 комнаты: 40 м² и 20 м²

Весовая

8 м²

Бактериологическая лаборатория

2 комнаты: 20 м² и 20 м²

Средоварочная и моечная

15 м²

Помещение для хранения посуды и реактивов

20 м²

Кабинет заведующего лабораторией

12 м²

Комната дежурного персонала

25 м²

Контрольная лаборатория

15 м²

Кабинет начальника станции

25 м²

Мастерская для текущего ремонта мелкого оборудования и приборов

25 м²

Гардеробная, душ и санитарно-технический узел

СНиП II-92−76

Все вспомогательные помещения располагаются в здании очистной станции. Склады реагентов следует размещать вблизи помещений для приготовления их растворов. На территории станции необходимо располагать трансформаторную котельную и проходную.

12. Расчет входной камеры

На станциях следует предусматривать входную камеру, которая будет обеспечивать требуемый напор воды, выделение из воды воздуха ([1], п. 6. 126). Объем входной камеры должен определяться из условия пребывания в ней воды не менее 5 минут:

.

Входная камера должна быть секционирована не менее чем на 2 отделения. Тогда, объем секции равен 200 м³, при принятых двух секциях камеры.

Принимаем скорость восходящего потока воды в камере 20 мм/с.

Высота камеры:

.

Опорожнение камеры будет производиться со скоростью 1м/с. Следовательно, диаметр одного отводящего трубопровода равен:

,

Принимаем два отводящих трубопровода каждый, пропускающие 50% расхода.

Высоту сужающейся части принимаем 1 м.

Площадь приемной камеры в плане равна:

,

Размеры входной камеры в плане: 8×8 м.

Подвод воды к камере будет осуществляться со скоростью 1,2м/с двумя трубопроводами:

.

Между отделениями камеры устанавливается сетка с размерами ячеек 2×2 мм для задержания взвешенных веществ.

Размер окна, в котором устанавливается сетка:

,

где — скорость протекания воды через решетку;

— коэффициент смешения потока воды сеткой.

Размеры окна: 1,5×4,85 м.

Принимаем две решетки, размерами 1,5×2,45 м каждая, установленные на одной перегородке на одинаковом уровне.

13. Расчет песколовок

По расходу промывных сточных вод, поступающих на очистку после фильтров, принимается песколовка горизонтальная с круговым движение воды, состоящая из двух отделений диаметром D=6000 мм каждое с шириной кругового желоба В=1800 мм.

Определяется площадь живого сечения кольцевого желоба (м2) и расчётная глубина воды в нем Hs.

(м2),

где

· максимальный приток сточных вод;

· n — число отделений песколовки;

· vs — нормативная скорость воды в желобе при максимальном притоке,

vs =vmax=0,3 (м/с);

По формулам геометрии определяются размеры желоба.

Площадь сечения треугольной части кругового лотка:

(м2).

Длина песколовки в средней линии осадочной части:

(м).

Расчётная глубина воды в желобе со сложным поперечным сечением составляет:

(м).

По формуле определяется, улавливаются ли в запроектированной песколовке частицы с нормативной гидравлической крупностью:

,

где

· - расчётная длина песколовки, (м);

· Нs — расчётная глубина в песколовке, (м);

· vs — скорость воды в песколовке при максимальном притоке,

vs=vmax=0,3 (м/с);

· Uo — гидравлическая крупность частиц, на задержание которых рассчитывается песколовка;

· Ks — эмпирический коэффициент: Ks=1,7 при Uo=18,7 (мм/с), Ks=1,3 при Uo=24,2 (мм/с); т. е., допустимым соотношением является

.

Полученное соотношение входит в нормативный диапазон

,

значит, в запроектированной песколовке задержится песок с нормативной гидравлической крупностью.

14. Расчет первичных отстойников

Согласно суточному расходу () применяем горизонтальные отстойники, которые устанавливаем отдельно.

Выбираются 4 горизонтальных отстойника

Hset = 3,1(м)

Lset = 30 (м)

Wmud = 145 (м3)

Bset = 9 (м)

Прежде всего, необходимо определить, частицы какой гидравлической крупности будут задерживаться в данном типовом отстойнике.

,

где

· Hset — глубина проточной части проектируемого отстойника, (м);

· Kset — коэффициент использования объема проточной части отстойника;

· tset — продолжительность отстаивания, ©, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1=500 (мм);

· n2 — показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения.

=3,77 (м/с).

Производительность одного горизонтального отстойника определяется по формуле:

qset=3,6 •Kset •Lset • Bset • (uo — vtb),

где

· Kset — коэффициент использования объема проточной части отстойника, по /1/ для горизонтального отстойника Kset=0,5, для вертикального Kset=0,35, для радиального Kset=0,45;

· Lset и Bset принимаются по паспортным данным выбранного отстойника;

· Uo — гидравлическая крупность взвешенных частиц, задерживаемых в отстойнике;

· vtb — турбулентная составляющая скорости осаждения, vtb=0−0,05 (мм/с) в зависимости от скорости воды в отстойнике;

qset = 3,6 • 0,5 • 30 • 9 • 3,77= 1832,22 (м3/ч)

При такой пропускной способности необходимое количество сооружений составит:

?3.

Увеличиваем расчетный расход в1,3 раза

.

Принимается 4 отстойника и обратным расчётом по формулам уточняется фактический эффект осветления при n=4:

(м3/час).

Тогда из формулы:

qset=3,6 •Kset •Lset • Bset • (uo — vtb)

фактическое значение гидравлической крупности задерживаемых частиц составит uo=3,23 мм/с

Из формулы:

получаем продолжительность отстаивания tset=2422 с.

15. Песковое хозяйство

Кварцевый песок, используемый в качестве загрузки фильтра, должен быть очищен от примесей и иметь определенный гранулометрический состав.

В установках пескового хозяйства предусматривается подготовка карьерного песка, как для первоначальной загрузки фильтров, так и для ежегодной его догрузки в размере 10% общего объема песчаного фильтрующего материала. Кроме того, необходима периодическая отмывка загрязненной загрузки.

Объем песка, загружаемого в фильтры перед пуском станции из 16 фильтров площадью 64 м² каждый и высотой фильтрующего слоя 0,8 м, составит:

Годовая потребность в дополнительном количестве песка:

Принимаем, что в карьерном сырье содержится 55% песка, пригодного для загрузки фильтра. Тогда потребность в карьерном сырье:

— перед пуском станции составит:

— для его дозировки в фильтры:

Высота слоя складирования 0,5 м, тогда площадь склада F = 298 м², размеры в плане 17×18м.

Библиографический список

1. СНиП 2. 04. 02−84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

2. СНиП 2. 04. 03−85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

3. Новиков С. В. Кудрин С.А. Колоярцев В. А. «Водопроводные очистные сооружения» Методическое пособие к курсовому проекту по дисциплине «Водоснабжение» для студентов дневного и заочного обучения специальности 270 112"Водоснабжение и водоотведение"

4. Абрамов Н. Н. «Водоснабжение», Москва СТРОЙИЗДАТ, 1982 год.

5. Справочное пособие «Насосы для систем водоснабжения и канализации», Шатилин В. Д.; Пермь, 2000 год.

6. Справочное пособие «Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского», Тверь, 2005 год.

7. Перешивкин А. К. и др. «Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации», Москва СТРОЙИЗДАТ, 1988 год.

8. Шевелев Ф. А. «Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб», Москва СТРОЙИЗДАТ, 1973 год.

9. Бартова Л. В. «Механическая очистка городских сточных вод: расчет сооружений», методическое пособие к курсовому проектированию, Пермь, 2003 год.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой