Водопроводные очистные сооружения

Министерство  общего и профессионального 

образования Российской Федерации   

   

   

 

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

Кафедра "Водоснабжения  и водоотведения "   

   

   

 

Курсовая работа

Тема: "Водопроводные  очистные сооружения "   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

 

Выполнил студент  Рыжков А.В. шифр 372-030   

   

   

 

Проверил Лашкивская Н.Д.   

   

   

   

   

   

   

   

 

Томск 2002   

 

 

СОДЕРЖАНИЕ. Стр.   

   

-- Выбор метода  обработки воды и состава очистных сооружений. 2   

-- Расчёт и  проектирование водоочистных сооружений 2   

-- Определение  производительности водонапорной 3   

 очистной  станции.   

-- Реагентное хозяйство. 3   

-- Определение доз реагентов. 3   

-- Хранение реагентов.  Определение емкости растворных и расходных баков. 4   

-- Дозирование реагентов. 9   

-- Смеситель вихревой. 10   

-- Вертикальный отстойник. 15   

-- Фильтры. 21   

-- Обеззараживание воды. 29   

-- Хлорирование воды. 30   

-- Фторирование воды. 33   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  -- Выбор метода обработки  воды и состава очистных сооружений.   

 Метод обработки  воды и состав основных сооружений  выбираем в соответствии с  табл. 15 (1) в зависимости от качества исходной воды, производительности станции, местных условий и технико-экономических соображений.   

 Принимаем  следующую схему очистки воды: (согласно заданию) смеситель  вертикальный, отстойник со встроенной  камерой хлорообразования, фильтр, резервуар чистой воды.   

 Основные  сооружения: вертикальные отстойники - скорые фильтры, т.е. исходная  вода имеет мутность до 1500 мг/л,  цветность до 120 град. и производительность  станции до 5000 м³/сут.   

   

-- Расчет и  проектирование водоочистных сооружений.   

-- Определение производительности  очистной станции.   

 Полную расчетную производительность  водопроводной очистной станции  определяем по формуле:   

 

Q=Ђ *Q_n ,   

 Где Q- полная  расчетная производительность очистной  станции, м³/сут.;   

Q_n- полезная производительность очистной станции, м³/сут;   

 Ђ- коэффициент  учитывающий расходы воды на  собственные нужды станции.   

 При повторном  использовании воды =3%.   

   

Q=3*3500/100=105 м³/сут.   

   

Q_расщ=3500+105=3605 м³/сут.   

   

-- Реагентное хозяйство.   

-- Определение  доз реагентов.   

 Дозу реагента  для обработки воды устанавливают  на основании результатов пробного  коагулирования. При невозможности  проведении технологического анализа  воды дозу примем по табл. 16 (1), т.к. в воде содержится одновременно взвешенные   

 вещества  и цветность и расчетная доза  меньше табличной:   

 

Дк=4–ц,   

 Где Дк - доза  реагента, мг/л;   

 ц - цветность  обрабатываемой воды, град.   

 

Дк=4–70=4*8,37=33,47 мг/л    

   

 При мутности  по т. 16(1) - от 600 до 800 мг/л Дк=50-60 мг/л   

 Принимаем  Дк=50 мг/л.   

 Если щелочность  обрабатываемой воды недостаточна, добавляем известь Са (ОН)2, т.е.  подщелачиваем ее. Дозу подщелачивающего    

 Реагента  определяем по формуле:   

 

Дщ =Кщ(Дк /lк -Щ₀),   

 Где: Дщ- доза подщелачеваемого реагента, мг/л;   

 Дк- доза  коагулянта, мг/л;   

lк -эквивалентная  масса коагулянта, мг/мг-экв., для  Al₂(SO₄)₃-57   

 Кщ- коэффициент,  равный для извести 28.   

 Щ₀- минимальная щёлочность воды, мг-экв/л.   

 

Дщ=28(50/57-1,7+1)=4,96 мг/л.   

-- Хранение реагентов.  Определение ёмкости растворных  и расходных баков.   

 Склад будем  расчитывать на хранение 30- суточного  запаса, считая по периоду максимального  потребления реагентов, не менее  объема их разовой поставки. Площадь  склада при сухом хранении определяем по формуле:

Fскл=QДрТЂ'/10000Pа₀h_p   

 Где Fскл-  площадь склада, м²;   

Q- полезная  расчетная производительность очистной  станции, м³/сут.;   

 Т- продолжительность  хранения реагента, сут;   

 Др- доза  реагента по максимальной потребности, г/м³;   

 Ђ'- коэффициент,  учитывающий, площади проходов  на складе, Ђ'=1,15;   

 Р- содержание  активного безводного продукта  в реагенте, %. Очищенный Аl₂(SO₄)₃ содержит активной части 40%. В извести- 60%;   

 а₀- насыпная плотность реагента, т/м³;   

 а₀ Al₂(SO₄)₃=1,1 т/м³; извести- 1,5 т/м³;   

h_р- допустимая высота реагента на складе для Al₂(SO₄)₃ - 2 м для хлорной извести- 1,5 м.   

 

Fскл(Al₂(SO₄)₃)=(3500*50*30*1,15)/(10000*40*1,1*2)=7,06 м²

Fскл(Cl(OH)₂)=(3500*4,96*30*1,15)/(10000*60*1*1,5)=0,69 м²   

 При сухом хранении реагента приготовление раствора осуществляют в растворных баках. Емкость растворных баков определяем по формуле:   

 

Wр=Q_t*t*Др/10000*Вр*Ё,   

 Где Wр-  емкость растворного бака, м³;   

Q_t- производительность очистной станции, м³/ч;   

t- время, на которое  готовится раствор- 10 ч;   

 Др- доза реагента, г/м³;   

 Вр- концентрация реагента, %;   

 Вр=20% для очищенного;   

 Ё- объемный вес  раствора реагента, равный 1 т/м³.   

 

Wр=(150*10*50)/(10000*20*1)=0,38 м³

0,38/1,25=0,3- площадь одного бака,

где 1,25- высота слоя раствора,   

-- количество  баков.   

 Из растворных баков  раствора реагента перекачивают  в расходные баки, где разбавляют  водой до требуемой концентрации. Емкость расходного бака определяем  по формуле:   

 

W=Wp*Вр/в,   

 Где W- емкость  расходного бака, м³;   

 В- концентрация  раствора реагента в расходном  баке, % (до 12%)   

 

W=(0,38*20)/12=0,63 м³; F=0,63/2*1=0,315 м²   

 Количество  расходных баков должно быть  не меньше 2 с высотой слоя раствора  до 2 м.   

   

 Количество реагента  на принятый срок хранения  определяем по формуле:   

 

Мк=Q*Др*Т/10000*Р,   

 Где Мк- количество  реагента, т;   

Q- полная расчетная производительность  очистной станции, м³/сут;   

 Др- доза реагента по  максимальной потребности, мг/л;   

 Т-продолжительность  реагента, %.   

 

Мк(Al₂(SO₄)₃)=(3605*50*30)/(10000*40)=13,5 т

Мк(Cа(OH)₂)=(3605*4.46*30)/(10000*60)=0,89 т   

 Для растворения  реагента и перемешивания его  в баках предусматривают подачу  слабого воздуха с интенсивностью 8-10 л/сек*м² для растворения, 3-5 л/сек*м² для перемешивания. При разбавлении до требуемой концентрации в расходных баках.   

 

Q_b=q_b*F*n,   

 Где Q_b- расход воздуха, л/с;   

q_b- интенсивность подачи сжатого воздуха, л/(с *м²)   

F- площадь одного  бака, м²;   

n- число баков    

 

Q_b=10*0,38*3=11,4 л/с

Q_b=5*0,38*3=5,7 л/с - для растворных баков

Q_b(общ.раств.)=11,4+5,7=17,1 л/с

Q_b=10*0,63*2=12,6 л/с

Q_b=5*0,63*2=6,3 л/с - для расходных баков

Q_b(общ.раств.)=12,6+6,3=18,9 л/с

Qобщ.=18,9+17,1=36,0 л/с    

 Принимаем воздуходувку ТВ-42-1.4, подача 2500 м³/ч, избыточное давление 0,4 кгс/см², электродвигатель: марка АО2-82-2, мощность 55 кВТ, частота вращения 2950 об/мин, размеры: 2520*1550*1480; масса 3990 кг и 1 резервную.   

   

 При использовании  комовой извести предусматривают ее гашение и хранение в виде теста в емкостях. Объем емкости определяют из расчета 3,5-5 м³ на 1 т товарной извести.   

 

Мк(Са(ОН)₂)=0,89 т ,   

 Следовательно  принимаем 1 емкость объемом 3,5 м³.   

 При мокром  хранении коагулянта объём баков опред. из расчёта -2,2 м³ на1т. 13,5*2,2=29,7 м³

F_коаг =29,7/2=15 м²; F_изв.=3,5/2=1,75 м².   

-- Дозирование  реагента.   

 Дозирование  извести в обрабатываемую воду  осуществляется дозаторами. Наиболее  часто применяют поплавковые  дозаторы и насосы-дозаторы.   

 Насосы-дозаторы  марки Нд 4IВ применяют для дозирования  растворов реагентов.   

 Подачу насосов  для дозирования реагентов определяем  по формуле:   

 

Qн=Qr*Др/10000*В*Ё,    

 Где Qн-  подача насоса, м³/ч;   

Qr- производительность  очистной станции, м³/ч;   

 Др- доза  реагента, г/м³;   

 В- концентрация  раствора реагента в расходном  баке, %;   

 Ё- объемный  вес раствора реагента, т/м³.

Qн=(150*50)/(10000*12*1=0,06 м³/ч   

   

 Количество  насосов-дозаторов принимаем 2 - 1- рабочий, 1- резервный. Принимаем насос типа НД 100/10 с электродвигателем ВАО-071-4; А=475*В=465, С=215, Д=75, Е=180, F=90, d₂=14, масса агрегата 48 кг.   

   

-- Смеситель  вихревой.   

 Смеситель  предназначен для быстрого и  полного смешивания реагента  с обрабатываемой водой.   

 По скорости  входа воды в смеситель и  расходу на одно отделение  определяем диаметр подающей  трубы: 

D=–4g/юЁ,   

 Где d-диаметр  подающей трубы, м;   

g- расход вод  на одно отделение, м³/с;   

 Ё- скорость  входа воды в смеситель 1,2 м/с. 

g=3605/86400=0,04 м³/с

0,04/2=0,02 м³/с - т.к. 2 отделения

d=–(4*0,02)/(3,14*1,2)=0,15 м   

 Сторону  квадрата нижнего сечения смесителя  (смеситель квадратный в плане)  определяем по формуле: 

в_н=dн+0,05,   

 где в_н- сторона квадрата нижнего сечения смесителя, м;   

dн- наружный диаметр подающей трубы, м.

В_н=0,15+0,5=0,2 м   

 Сторону  квадрата верхнего сечения определяем  по формуле:   

 

в_в=–g/V_в,   

 где в_в- сторона квадрата верхнего сечения смесителя;   

V_в- скорость восходящего потока в верхней части смесителя.

в_в=–0,02/0,03=0,83 м   

 Угол между  наклонными стенками нижней части  смесителя равен 45®. По величине  угла между наклонными стенками  определяют высоту нижней части  смесителя.   

 

hн=0,5ctg Ђ/2(в_в-в_н),   

 где hн-  высота нижней части смесителя,  м;   

 Ђ- угол между наклонными стенками смесителя

hн=0,5ctg 45/2(в_в-в_н)=0,5*2,44(0,83-0,2)=0,77 м   

 Высоту верхней  части смесителя принимаем 1,5 м. Общую высоту смесителя определяем  по формуле: 

h=h_н+h_в+0,3,   

   

 где h- общая  высота смесителя м;   

0,3- строительная высота, м.   

 

h=0,77+1,5+0,3=2,57 м    

 Площадь  поперечного сечения сборного  лотка смесителя определяют по  расходу, который делится на 2 потока, и скорости движения в  нем. 

Fл=g/2V,   

 Где Fл-  площадь поперечного сечения  сборного лотка, м²;   

V- скорость движения воды в лотке, принимаем равной 0,8 м/с

Fл=0,02/2*0,6=0,02 м²   

 Приняв глубину  потока в лотке, определяем  его ширину.

в_л=Fл/h_л,   

   

 где в_л- ширина сборного лотка смесителя, м;   

h_л- глубина потока в лотке, равная 0,5 м   

 Дно лотка выполняется с уклоном i=0,02.   

 

в_л=0,02/0,5=0,04 м   

 В лоток  вода поступает через затопленные  отверстия, общую площадь которых  определяем по формуле:   

 

F₀=g/V,   

 Где F₀- общая площадь отверстия, м;   

V- скорость  воды в отверстиях, равной 1 м/с

F₀=0,02/1=0,02 м   

 Приняв диаметр  одного отверстия d₀=50 мм, определяем их число.

n₀=F₀/f₀,   

 где n₀- число отверстий;   

f₀- площадь одного отверстия, м²   

f₀=юr²=3,14*0,025²=0,0019 м²   

 

n₀=0,02/0,0019=10,52=11   

 Шаг отверстий  определяем по формуле:   

 

l₀=4в_в/n₀   

 

l₀=4*0,83/11=0,3 м   

-- Вертикальные  отстойники.   

 Вертикальные  отстойники применяют на станциях  производительностью до 5000 м³/сут. Их проектируют с гидравлическими камерами хлопьеобразования водоворотного типа (камеру хлопьеобразования размещают в центре отстойника).   

 Площадь  дозы осаждения отстойника определяем  по формуле: 

F_3.0.=ЃQ₄/3.6VN_p,   

 Где F_3.0.- площадь дозы осаждения отстойника, м²;   

 Ѓ- коэффициент,  учитывающий, объемное использование  отстойника, величину которого принимаем 1,3;   

Q₄- производительность очистной станции, м³/ч =150 м³/ч;   

V- скорость  восходящего потока, мм/с, принимаем  по т.18(1). V=0,5 мм/с - вода мутная, обрабатываемая реагентом.   

Np- количество  рабочих отстойников =4.

F_3.0.=(1,3*150)/(3,6*0,5*4)=2,7 м²   

 Площадь  камеры хлопьеобразования определяем  по формуле: 

Fк=Q₄t/60N_кh_к,   

 Где Fк-  площадь камеры хлопьеобразования,  м²;   

t- время пребывания  воды в камере, мин (15-20 мин);   

N_к- количество камер (по количеству отстойников) =4шт   

h_к- высота камеры хлопьеобразования (3,5-4 м), принимаем 4 м.

Fк=(150*15)/(60*4*4)=2,3 м   

 При количестве  отстойников менее 6 предусматриваем  один резервный. Высоту зоны  осаждения принимаем равную 4,5 м.    

 Диаметр  отстойника определяем по формуле:

Д₀=2–(F_3.0.+Fк)/ю=2–(2,7+2,3)/3,14=6 м   

 Определив  Д₀, проверяем соотношение диаметра к высоте зоны осаждения, которое не должно быть менее 1,5 м.   

 

Д₀/h=6/4,5=1,37<1,5, условие выполняется   

 Принимаем  4 отстойника и 1 резервный. Для сбора осветленной воды в верхней части отстойника предусматривают периферийные и радиальные желоба (при Д₀>4). Площадь сечения желоба рассчитывают по скорости движения воды в нем (0,5-0,6 м/с). Отверстия в желобах принимаем d=20 мм, скорость движения воды в них 1 м/с.

Fж=g/2V=0,01/2*0,5=0,01 м²

g=0,04/4=0,01 (4 отстойника)   

Fж- площадь  поперечного сечения лотка =0,01 м² слишком мала,   

 следовательно,  принимаем ее конструктивно. Принимаем  ширину лотка в_л=0,1 м, глубину потока в лотке = 0,1 м.   

 В лоток вода поступает через затопление отверстия, общую площадь которых определяем по формуле:

F₀=g/V=0,01/1=0,01 м²   

   

 Где V= 1 м/с  - скорость воды в отверстиях    

 Приняв дно  метр одного отверстия d₀=20 мм, определяем их число.

n₀=F₀/f₀,   

 где n₀- число отверстий;   

f₀- площадь одного отверстия, м²   

f₀=юr²=3.14*(0.02/2)²=3.14*0.01²=0.00031 м²   

 

n₀=0,01/0,00031=32 отверстия   

 Определим  шаг отверстий: длина желоба =2юr=2*3,14*6,1=38,3 м.   

 Шаг отверстий l₀=38,3/32=1,2 м. Диаметр подающей трубы определим по g=0,01 м³/с =10 л/с и V=1 м/с (по табл. Шевелева) d=100 мм, трубы стальные.   

 В зависимости от  угла наклона и горизонтали  стен нижней части отстойника (50-55®) Ђ=50® и диаметра трубопровода  для сбора осадка (d=150-200 мм) d=150 мм, определяем высоту зоны накопления и уплотнения осадка.

h_з.н.=(Д₀-d)/2tg(90-Ђ),   

 где h_з.н.- высота зоны накопления и уплотнения, м;   

d- диаметр трубопровода  для сбора осадка, м;   

 Ђ- угол наклона  =50® 

h_з.н.=(6-0,15)/2tg(90-50)=3,4 м   

 Сброс осадка предусматривают без выключения отстойника. Объем зоны накопления и уплотнения осадка определяем по формуле:

W_з.н.=1/12юh_з.н.(Д₀²+Д₀d+d²)

W_з.н.=1/12*3,14*3,4(6²+6*0,15+0,15²)=33 м   

 Период работы  между сборами осадка определяем  по формуле: 

Тр=W_з.н.NpЄ/Q₄(Св-Ќ),   

 Где Тр- период  работы отстойника между сбросами  осадка, ч;   

 Є- средняя по всей  высоте осадочной части концентрация  твердой фазы осадка г/м³, в зависимости от мутности воды и продолжительности интервалов между сбросами по табл.19(1) Є=50000 г/м³ при интервале промывки;   

 Ќ- мутность воды  выходящей из отстойника г/м³, от 8 до 15 г/м³   

 Св- концентрация взвешенных  веществ в воде, г/м³, поступающих в отстойник.

Св=Ќ₀+Кк+Дк+0,25Ц+Ви,   

 Где Ќ₀- кол-во взвешенных веществ в исходной воде, г/м³;   

 Дк- доза  коагуляции по безводному продукту, г/м³;   

 Кк- коэффициент,  принимаемый для Al₂(SO₄)₃ - 0,5;   

 Ц- цветность  исходной воды, град;   

 Ви- кол-во  нерастворимых веществ, вводимых  с известью, г/м³

Ви=Ди/Ки-Ди,   

 Где Ки- долевое  содержание CaO в извести;   

 Ди- доза  извести по СаО г/м³   

 

Ви=4,96/0,6- 4,96=3,3 г/м³

Св=650+0,5*50+0,25*70+3,3=695,8 г/м³

Тр=(33*4*50000)/(150*(695,8-10))=64,15 ч   

-- Фильтры.   

 Фильтры  применяют в качестве второй ступени очистки в двухступенчатой схеме водоподготовки. В качестве фильтрующего материала используют кварцевый песок. Фильтры и их коммуникации рассчитывают на работу при нормальном и форсированном режиме (часть фильтров в ремонте). На станциях с количеством фильтров до 20 предусматривают возможность на отключение на ремонт 1 фильтра.   

 Общую площадь  фильтров определяем по формуле: 

Fф=Qи/Тст*Vн-3,6*n*и*t₁-n*t₂*Vн,   

 Где Fф-  общая площадь фильтров, м;   

 Тст- продолжительность  работы станции в течение суток=24 ч;   

Vн- расчетная  скорость фильтрования при нормальном  режиме табл 21(1) Vн=8 м/ч;   

n- число промывок  одного фильтра   

 и- интенсивность  промывок фильтра, л/(с*м²), принимаем по табл 23(1);   

t₁- продолжительность промывки, ч, табл 23(1);   

t₂- время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров, промываемых водой- 0,33 ч

Тст=24 ч 

Vн=8 м/ч 

n=2

и=14 л/(с*м²)

t₁=6 мин=0,1 ч

t₂=0,33 ч

Fф=(3500*2)/(24,8-3,6*2*14*0,1-2*0,33*8)=40 м²   

 Количество  фильтров на станции производительностью более 1600 м³/сут, принимаем не менее 4. При этом должно обеспечиваться соотношение:

Vф=(Vн*Nф)/(Nф-N₁),   

 Где Vф-  скорость фильтрования при форсированном  режиме, м/ч;   

N₁- число фильтров находящихся в ремонте

Vф=(8*4)/(4-1)=10,6 - условие выполняется, принимаем 4 фильтра.   

 Определяем  площадь одного фильтра F₁=40/4=10 м² со сторонами 3*3,3 м.   

 Трубчатую  дренажную систему большого сопротивления,  предназначенную для сбора фильтрата  и подачи промывной воды, рассчитывают по промывному расходу:

g_пр=и*F₁,   

 где g_пр- промывной расход, л/с;   

F₁- площадь фильтра, м²;

g_пр=14*10=140 л/с   

 Диаметр  коллектора распределительной системы  определяем по формуле: 

d_к=–4*g_пр/ю*Vк,   

   

 где d_к- диаметр коллектора распределительной системы, м;   

g_пр- промывной расход, м³/с;   

Vк- скорость  движения воды в коллекторе  от 0,8-1,2 м/с 

d_к=–(4*0,14)/(3,14*1)=0,42 м   

 Количество  отверстий дренажной системы  определяем по формуле: 

n_отв=2Вф/а,   

 где n_отв- кол-во отверстий дренажной системы;   

 Вф- ширина  фильтра, м;   

 а- расстояние  между осями ответвлений, равное 0,25 м   

 Диаметр  ответвлений определяют по промывному  расходу в одном ответвлении  и скорости движения воды в  нем. 

d_отв=–(4*g_пр)/(n_отв*ю*Vотв),   

 где d_отв- диаметр ответвлений, м;   

g_пр- промывной расход, м³/с;   

Vотв- скорость  движения воды в ответвлении, 1,6-2 м/с 

n_отв=(2*3,3)/0,25=26 ответвлений

d_отв=–(4*0,14)/(26*3,14*2)=0,06 м=60 мм   

 Ответвления  дренажной системы из стальных  труб (или пластмассовых) укладывают в нижних слоях гравия и присоединяют к коллектору или к центральному каналу. Расстояние от низа ответвлений до дна фильтра должно быть не менее 75 мм.   

 Для сбора  и отведения промывной воды  предусматривают желоба пятиугольного  сечения (или круглого).

Вж=К–g²_ж/(1,57+а_ж)³,   

 Где Вж- ширина  желоба, м;   

 К- коэффициент,  принимаемый для желобов с  пятиугольным сечением 2,1;   

g_ж- расход воды в желобе, м³/с;   

 а_ж- отношение высоты пятиугольной части желоба к половине его ширины в приделах 1-1,5

g_ж=g_пром/n_{желобов}=0,14/2=0,7 м³/с

Вж=2,1*–0,7²/(1,57+1,5)³=0,92 м

По ширине желоба определяем полную высоту желоба

Нж=0,5Вж(1+g_ж),   

 Где Нж- полная  высота желоба, м;   

 Вж- ширина  желоба, м;   

 

Нж=0,5*0,92*(1+1,8)=1,15 м   

 Расстояние  от верхней кромки желоба до поверхности фильтрующей загрузки.

h_ж=(Нз*а_е/100)+0,3,   

 где h_ж- расстояние от верхней кромки желоба до поверхности фильтрующей загрузки, м;   

 Нз- высота  фильтрующей загрузки, м;   

 а_е- относительное расширение фильтрующей загрузки, %, принимаемое по табл.23(1)

h_ж=(0,8*30/100)+0,3=0,54 м   

h_ж=0,54 м < Нж=1,15, следовательно, h_ж принимаем конструктивно на 5 см больше полной высоты желоба.

h_ж=Нж+0,05=1,15+0,05=1,2 м   

 Верх желобов  проектируют горизонтально, дно  с уклоном 0,01 в сторону сборного канала (кармана). В фильтрах со сборным карманом расстояние от дна желоба до дна кармана, определяем по формуле:

Нк=(1,73*–g²_пр/g*Вк²)+0,2,   

 Где Нк- расстояние  от дна желоба до дна кармана,  м;   

g_пр- промывной расход, м³/с;   

 Вк- ширина кармана не менее 0,7 м;   

g- ускорение  свободного падения, м/с²   

 

Нк=(1,73*–0,14²/9,8*0,7²)+0,2=0,94 м   

 Промывку  фильтра осуществляют чистой  водой с помощью специальных  насосов или от водонапорной  башни. При использовании насосов  забор воды осуществляют из рез.2.в. или из отводящего коллектора фильтрованной воды. Принимаем 1 рабочий и 1 резервный насос с подачей Q=0,14 м³/с и Н=12-15 м. Скорость движения воды в трубопроводах подающих и отводящих промывную воду, принимаем 1,5-2 м/с.   

 Для удаления воздуха на коллекторе предусматриваем воздушных d75-100 мм, для опорожнения фильтра- спускные трубы d 100-200 мм.   

 Полную высоту  фильтра, определяем по формуле: 

Нф=Нп+Нз+Нв+Ндоп+h_с,   

 Где Нф- полная  высота фильтра, м;   

 Нп- общая  высота поддерживающих слоев, м, принимаемая по табл.22(1);   

 Нз- высота  фильтрующей загрузки, е^м, принимаемая по табл .21(1);   

 Нв- высота  слоя воды над фильтрующей  загрузкой, принимаем 2 м;   

 Ндоп- дополнительная  высота;   

h_с- превышение строительной высоты над уровнем воды (не менее 5 м)   

 При выключении  части фильтров на промывку  и при работе оставшихся фильтров  с постоянной скоростью фильтрования, предусматривают под нормальным  уровнем воды в фильтре дополнительную  высоту.

Ндоп=W₀/*F,   

 Где W₀- объем воды, м³, накапливающийся за время простоя одновременно промываемых фильтров, t_прст=0,33 ч;   

 *F- суммарная площадь фильтров, м², в которых происходит накопление воды.

W₀=g*t,   

 Где g- расход  одного фильтра, равен 0,01 м³/с =0,6 м³/ч   

t- время промывки, равное 0,33 ч   

 

W₀=0,6*0,33=0,198 м³

Ндоп=0,198/10*3=0,0066=0,01 м 

Нф=0,1+0,8+2+0,01+0,5=3,41 м   

-- Обеззараживание  воды.   

 В технологии  водоподготовки известно много  методов обеззараживания воды, которые  можно классифицировать на четыре  основные группы: термический; с помощью сильных окислителей; воздействие ионов благородных металлов; физический (с помощью ультрозвука, радиоактивного излучения, ультрофиолетовых лучей). Из перечисленных наиболее широко применяют методы 2 группы. В качестве окислителей используют хлор, озон, дионсид хлора. Вэтом проекте обеззараживание воды будем проводить хлором.   

-- Хлорирование  воды.   

 Хлор используют  как для предварительного хлорирование  с целью улучшения хода коагуляции, обесцвечивания воды и улучшения  состояния сооружения, так и для обеззараживания воды.   

 Дозу хлорсодержащих  реагентов (по активному хлору)  для предварительного хлорирования  принимаем 3 мг/л. Реагент вводят  за 1-3 мин до ввода коагулянта.   

 Дозу активного  хлора для обеззараживания воды устанавливают на основании технологических изысканий. При их отсутствии для предварительных расчетов принимаем для поверхностных вод после фильтрования-3 мг/л.   

 При двойном  хлорировании расход хлора определяем  отдельно для каждого этапа  по формуле: 

g_x=Дх*Qч/1000,   

 где g_х- расход хлора кг/ч;   

Qч- производительность  очистной станции, м³/ч;   

 Дх- доза  хлора, мг/л   

 

g_x=3*150/1000=0,45 кг/ч

g_xобщ=g_x*2 т.к. двойное хлорирование

g_xобщ=0,45*2=0,9 кг/ч   

 Хлорное  хозяйство очистной станции обеспечивает прием, хранение, испарение жидкого хлора, дозирование газообразного хлора с получением хлорной воды. Хлорное хозяйство располагают в отдельно стоящих помещениях, где сбалансирован расходный склад хлора, испарительная и хлордозаторная.   

 Потребное  количество хлора (из расчета 30 суточного запаса) определяем по формуле:

Qx=720*g,   

 Где Qx- 30 суточный  запас хлора;   

g_x- расход хлора, кг/ч   

 

Qx=720*0,9=628 кг   

 Потребное  количество бочек определяем  по формуле: 

n=Qx/Mx,   

   

 где Мх- масса  сжиженного хлора в бочке;

n=628/500=1,26=2 бочки 

Схема оборудования с испарителем   

   

   

   

1.- бочка;   

2.-испаритель;   

3.-промежуточный  болон (грязевик);   

4.-вакуумный  хлоротон;   

5.-монометр;   

6.-эжектор;