Определение доз реагентов

Введение

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Характеристика объекта и проектируемой системы водоснабжения

Населенный пункт Новашино расположен в Республике Беларусь.

В качестве источника водоснабжения используется поверхностный - река, со следующими характеристиками:

Из задания-

Выбор типа и расчет водозаборных сооружений

Выбор типа водозаборных сооружений

Условия забора воды из поверхностных источников в зависимости от устойчивости берегов и ложа источника, русловых и шуголедовых режимов, засоренности должны разделяться по показателям, приведенным в таблице 3.

Тип водоприемных устройств должен приниматься по таблице 4[1] в зависимости от требуемой категории надежности подачи воды в систему водоснабжения и сложности природных условий ее забора согласно таблицы 3[1].

Условия забора воды из поверхностного источника – средние. Мутность до 1500 мг/л, русло и берега устойчивые с сезонной деформацией, наличие внутреннего ледообразования, которое прекращается с установлением ледостава. Ледостав устойчивый, мощностью до 1,2м, формируется с полыньями.

Категория водозабора – 1.

Принимается для данных условий русловой водозабор с затопленным водоприёмником. Так как берег в месте устройства водозабора устойчивый, водозабор принимается совмещённого типа.

Водоприемная часть сооружений (затопленный оголовок) размещается на некотором удалении от берега, где глубина достаточна для его расположения. Оголовок оборудуется решетками. С водоприемным береговым колодцем оголовок соединяется самотечными линиями. Самотечные линии выполняют из стальных труб. Входные отверстия оголовков руслового типа оборудуются плоскими съемными решетками. В разделительной стенке между водоприемным и всасывающим отделениями берегового колодца устраиваются плоские съемные при производительности до 1м³/с.

Расчет водозаборного сооружения

Расчёт водоприёмных отверстий оголовка.

Размеры водоприёмных отверстий следует определять по средней скорости втекания воды в отверстия (в свету) сороудерживающих решёток, сеток с учётом требований рыбозащиты. Для обеспечения надежной работы водозабора предусматривается секционирование (принимается две секции).

Определение площади водоприёмного отверстия (брутто) одной секции Ωбр, м², следует производить при одновременной работе всех секций водозабора (кроме резервных) по формуле

Ωбр = 1,25*qр*Кст /Vвт , (1)

где Vвт – скорость втекания в водоприёмные отверстия, м/с, отнесённая к их сечению в свету, 0,25 м/с;

1,25 – коэффициент, учитывающий засорения отверстий.

Общий расчетный расход водозабора Q_р, л/с, определяется по формуле

Q_р = ∑Q_{сут max} ^.К / 24 ^.3,6 , (2 )

где К – коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды (для поверхностных источников – 1,05).

q_р – расчетный расход одной секции, м³/с, определяется как

Q_р=328,02/ 2 ^. 100=0,164 м³/с

Q_р = 27000^.1,05 / 24*3,6 = 328,125 л/с

Кст – коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решеток, принимаемый

К_ст =( а_ст+с_ст)/а_ст, (3)

где а_ст – расстояние между стержнями в свету, мм , 50-100мм;

с_ст – толщина стержней, мм , 8-20мм.

К_ст= (100+10)/100 = 1,1

Ω_бр = 1,25 ^.1,1 ^.0,164 /0,25 = 0,902 м²

Принимаются к установке стандартизированные решетки размером 1200_* 1000 мм. Площадь одной решетки- 1,2 м².

Расчет сеток в береговом колодце

Основное назначение сеток водозаборных сооружений – предварительная механическая очистка воды источника от взвесей, прошедших через решетки сооружений.

Расчетная площадь сеток Ωбр, м², определяется по формуле

Ωбр = 1,25*qр*Кст /Vвт (4)

где Кст – коэффициент, учитывающий стеснение сеток, принимаемый

К_ст = [(а_ст+с_ст)/а_ст]² (5)

где а_ст – размер ячейки в свету, мм, 20*20 мм;

с_ст – толщина проволоки сетки, мм, 2мм.

К_ст = [(20+2) /20]² = 1,21

Ω_бр = 1,25 ^. 1,21 ^. 0,164 /0,25 = 0,99м²

Принимаются к установке стандартизированные плоские сетки размером 1200*1000 мм. Площадь одной сетки – 1,2 м².

Расчет самотечных линий и водоводов первого подъема

Самотечные трубопроводы и водоводы первого подъема рассчитываются на 2 случая:

1. авария на одной из ниток, при этом расход, пропускаемый по рабочей нитке, составляет 100%;

2. нормальная работа самотечных трубопроводов.

Расход воды самотечных линий принимается равным общему расчетному расходу водозабора 328,125 л/с.

Расход воды при аварии на одну нитку, л/с, составит qав1= 328,125 л/с.

Скорости движения воды в самотечных водоводах должны быть: при диаметре до 500 мм - 0,7-1 м/с; при диаметре 500-800- 1-1,4 м/с.

При нормальном режиме расход на одну нитку, qнор1,л/с, составит:

qнор1 = Q_р:2= 164,06 л/с

Таблица 12- Расчет самотечных линий

Водоводы первого подъема прокладываются в две нитки и выполняются из железобетонных труб.

Водоводы первого подъема рассчитываются на два случая:

3. авария на одной из ниток, при этом расход, пропускаемый по рабочей нитке, составляет 70%;

4. нормальная работа самотечных трубопроводов.

Таблица 13- Расчет водоводов первого подъема

Расчет насосной станции первого подъема

Насосная станция первого подъема находится в составе водозаборных сооружений.

Отметка верха приемной камеры, м, принимается на 5м выше площадки головных сооружений Z_ПК = Z_ОЗ+5 = 98+5=103 м.

Потери напора в водоприемных окнах оголовках и в сетках берегового колодца условно не учитываются.

Напор насосной станции первого подъема, Н1нс, м, определяется по формуле

Н¹_нс = Нг + Σhв1 + hнс + hизл , (6)

где Нг – геометрическая высота подъема воды, которая равна разности отметок в приемной камере очистных сооружений и уровня нижних вод, Нг =103-91 = 12м

Σhв1 – потери напора в водоводах первого подъема, 0,33м

hнс – потери напора насосной станции первого подъема, 3м;

hизл – потери напора на излив струи,1,5м;

Н¹_нс = 12 + 0,33 + 1,5 + 3 = 16,83 м

Расчетный расход насосной станции первого подъема, q1нс, л/с, принимается равным производительности водозаборных сооружений 328,125л /с.

Производительность одного насоса-164,06л/с.

К установке принимается два рабочих и два резервных насоса марки

Д500-36 со следующими параметрами

подача – 165 л/с;

напор – 35 м;

частота вращения рабочего колеса – 980 об/мин;

мощность насоса – 72кВт;

КПД насоса – 79 %.

Выбор состава и расчет очистных сооружений

Выбор состава очистных сооружений

Согласно исходным данным в городе имеются предприятия потребляющие воду хозяйственно-питьевого качества на хозяйственно-бытовые нужды и технологические нужды. Поэтому в данном проекте станция водоподготовки рассчитывается на подачу воды хозяйственно-питьевого качества населению и промышленному предприятию. Очистные сооружения работают в равномерном режиме.

Общая производительность станции водоподготовки принимается равной принимается равным производительности водозаборных сооружений q_ос =328,125 л/с.

q^чос = q_ос ^. 3,6 = 1181,25 м³/ч

Qос = q^чос ^. 24 = 28350 м³/сут

Согласно исходным данным, вода имеет следующие показатели (таблица 14).

Таблица 14- Показатели качества исходной воды

Следовательно, качество исходной воды не соответствует требованиям [15] для хоз-питьевой воды по мутности, цветности и бактериологическим показателям.

Согласно качеству исходной воды и производительности очистной станции с учетом перспектив развития населенного пункта принимается следующий основной состав сооружений: горизонтальные отстойники – скорые фильтры (таблица 5.1 [5]).

Для ускорения процесса осветления используется коагуляция с помощью добавления реагента Al₂(SO₄)₃ *18Н₂О (очищенный сернокислый алюминий). Для обеззараживания воды используется хлорирование.

Расчет очистных сооружений

Определение доз реагентов

Дозу коагулянта для предварительных расчетов назначают по мутности и по цветности.

По цветности доза коагулянта, Д_к мг/л, определяется по формуле

Д_к = 4 ^. √Ц , (7)

где Ц – цветность обрабатываемой воды, град.

Д_к = 4 ^. √70 = 33,47 мг/л.

Доза коагулянта по мутности определяется по таблице 7.1 [5] и принимается равной 50 мг/л. К расчетной принимается большая из двух доз Д_к = 50 мг/л.

Дозу хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции и обесцвечивания воды, а также для улучшения санитарного состояния сооружений следует принимать 3 – 10 мг/л. Принимается Д_х = 5 мг/л. Хлор рекомендуется вводить за 1-3 минуты до ввода коагулянтов. При вторичном хлорировании доза хлора принимается в пределах 1 –3 мг/л и вводится в резервуар чистой воды.

Дозы подщелачивающих реагентов, Д_щ, мг/л, необходимых для улучшения процесса хлопьеобразования, надлежит определять по формуле

Д_щ = К_щ (Д_к / е_к – Щ₀ + 1) (8)

где Д_к – максимальная, в период подщелачивания, доза безводного коагулянта, 50мг/л;

е_к – эквивалентная масса коагулянта (безводного), мг/мг-экв, принимается для Al₂(SO₄)₃ – 57;

К_щ – коэффициент, равный для извести (по CaO) – 28;

Щ₀ – минимальная щелочность воды, 2,8 мг-экв/л.

Реагенты следует вводить одновременно с вводом коагулянтов.

Д_щ = 28 (50/57 – 2,8 + 1) = -25,83 мг/л

Следовательно, подщелачивания не требуется

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: