Xreferat.com » Рефераты по экологии » Техника улучшения качества природных вод

Техника улучшения качества природных вод

Введение


Курсовой проект выполнен на основании задания на проектирование, в котором приведены исходные данные и вопросы, требующие разработки при проектировании.

Исходные данные:

– краткая характеристика объекта водоснабжения (число и состав водопотребителей, хозяйственно-производственная направленность);

– расположение потребителей воды на генеральном плане с отметками рельефа местности;

– планировка населенного пункта;

– требования, предъявляемые потребителями к качеству воды;

– данные об источниках водоснабжения, которые получают в результате гидрологических и топографических изысканий;

– природно-климатические условия;

– дополнительные данные, обусловленные местными факторами.

Разработка водопроводных очистных сооружений проведена в определенной последовательности. Первоначально определена полная производительность станции с учетом количества воды, идущего на собственные нужды станции (промывка фильтров, удаление осадка из отстойников и осветлителей со слоем взвешенного осадка). На основании показателей качества воды и полученной производительности станции водообработки производится выбор состава очистных сооружений. Следующим этапом является определение необходимых реагентов. При употреблении сжатого воздуха для ускорения растворения следует запроектировать воздуходувную станцию. После этого выбрано обеззараживание воды и рассчитаны необходимые сооружения. По окончании расчета реагентного хозяйства построена высотная схема очистных сооружений, затем высчитаны основные сооружения и компонованы станции водоочистки. В заключении приведен технико-экономический расчет.


1. Определение расчетной производительности


При определении расчетной производительности очистной станции, кроме заданной пропускной способности надо учитывать расход воды на собственные нужды станции, которые согласно п. 6.6 СНиП 2.04.02* [2] составляет 10–14% полезной производительности (Qпол) для станции без повторного использования промывных вод.

Расчетная производительность очистной станции Qрасч, м3/сут, определяется по зависимости:


Qрасч = Техника улучшения качества природных водQпол


Где Qпол – полезная производительность станции, м3/сут;

Техника улучшения качества природных вод – коэффициент, учитывающий собственные нужды очистной станции.

Qрасч = Техника улучшения качества природных вод = 7410 м3/сут.

Для удобства расчетов переводим Qрасч, м3/сут Техника улучшения качества природных вод qчас, м3/ч Техника улучшения качества природных вод qсек, л/сек.

Qрасч = 7410 / 24 = 308.75 (м3/час);

qчас = 308,75 / 3600 = 0,0857 (м3/сек);

qсек = 0.0857 * 1000 = 85.76 (л/сек).


2. Выбор метода и схемы очистки воды


2.1 Выбор метода очистки


Метод улучшения качества воды (УКВ), состав сооружений, расчетные дозы реагентов определяются сравнением качества питьевой воды [1], местными условиями и расчетной производительностью станции (п. 6.2 [2]).

Для получения воды питьевого качества могут использоваться методы, получившие положительное гигиеническое заключение Минздрава РФ [2].

Для определения метода очистки воды заполним таблицу 1.


Таблица 1 – Анализ качества подлежащей обработке воды

Показатель качества воды Исходная вода Требования СанПин 2.1.4.1074 «Питьевая вода» Рекомендуемый метод УКВ
Обобщенные показатели качества воды
Мутность воды, М, мг/л 140 до 1,5 Реагентное осветление воды
Цветность воды, Ц, град 90 до 20 Обесцвечивание воды
Общая минерализация воды, Р, мг/л 340 до 1000
Общая жесткость, Ж, мг-экв/л 3,45 до 7
Величина рН, единицы рН 7,3 в пределах 6 – 9

По результатам анализа таблицы 1 исходную воду следует подвергнуть реагентному осветлению и обесцвечиванию, а также необходимо провести обеззараживание.


2.2 Технологическая схема обработки воды


Технологическая схема включает основные сооружения, обеспечивающие получение воды заданного качества и вспомогательные, предназначенные для контроля и создания оптимальных условий эксплуатации выбранных сооружений. Выбор основных сооружений ВОС выполняется по таблице 15 [2], в зависимости от расчетной производительности, мутности и цветности воды.


Таблица 2

Основные

сооружения

Условия применения

Производ-ть

станции, м3/сут


Мутность, мг/л Цветность, град
Обработка воды с применением коагулянтов и флокулянтов

1. Скорые фильтры (одноступенчатое фильтрование):

а) напорные фильтры

б) открытые фильтры


до 30

до 20


до 50

до50


до 5000

до 50000

2. Вертикальные отстойники – скорые фильтры:

до 1500


до 120


до 5000

3. Горизонтальные отстойники – скорые фильтры


4. Контактные префильтры – скорые фильтры (двухступенчатое фильтрование)


5. Осветлители с взвешенным осадком – скорые фильтры


6. Две ступени отстойников – скорые фильтры


7. Контактные осветлители


8. Горизонтальные отстойники и осветлители с взвешенным осадком для частичного осветления воды


9. Крупнозернистые фильтры для частичного осветления воды


10. Радиальные отстойники для предварительного осветления высокомутных вод


11. Трубчатый отстойник и напорный фильтр (типа «Струя»)


Обработка воды без применения коагулянтов и флокулянтов

12. Крупнозернистые фильтры

для частичного осветления воды




13. Радиальные отстойники для частичного осветления воды


14. Медленные фильтры с механической или гидравлической регенерацией песка



Для извлечения из воды крупных плавающих примесей следует использовать барабанные сетки. При содержании в обрабатываемой воде планктона свыше 1000 кг/мл следует устанавливать микрофильтры.

В проекте рекомендуется принимать универсальный реагентную схему осветления воды, включающую: смесительосветлители с взвешенным осадком или отстойники (горизонтальные, вертикальные) → скорые фильтры, блок-схема которой приведена на рисунке 1.


2.3 Высотная схема очистной станции


Высотная схема позволяет установить соотношение между уровнями воды во всех основных сооружениях очистной станции и определить необходимый напор насосной станции первого подъема (НС 1). Движение воды по сооружениям станции предусматривается самотечное, а технологических стоков – самотечно-напорное. При выборе месторасположения сооружений и станции в целом необходимо максимально использовать естественный уклон местности.

Составление высотной схемы начинают с резервуара чистой воды (РВЧ), расположенного на территории ВОС, отметка воды в котором принимается ± 0,5 м относительно поверхности земли (см. задание). Отметки остальных сооружений определяют последовательным суммированием отметки волы в предыдущем сооружении и потерь напора в самих сооружениях и соединительных коммуникациях, ориентировочные значения которых принимаются по рекомендациям п. 6.219 [2] и затем уточняются расчетом.


Таблица 2 – Ориентировочные потери напора в сооружениях и коммуникациях

В сооружениях Потери напора, h, м В коммуникациях Потери напора, h, м
в гидравл. смесителях (С) 0,5–0,6



С→О 0,3–0,4
в осветлителях со вз. ос., отстойниках (О) 0,7–0,8



О→СФ 0,5–0,6
в скорых фильтрах (СФ) 3–3,5



СФ→РВЧ 0,5–1,0

Высотная схема приводится в РПЗ проекта, на листе формата А4 или выносится на ватман (по заданию руководителя) и представлена на рисунке 2.


Техника улучшения качества природных вод

Техника улучшения качества природных вод


1 – подача исходной воды от НС-I; 2 – смеситель гидравлического типа; 3 – осветлитель с взвешенным осадком; 4 – скорый фильтр; 5 – резервуар чистой воды; 6 – ввод реагентов; 7 – подача воды потребителям.

ПЗ – отметка поверхности земли (см. задание).

Рисунок 2 – Высотная схема водопроводной очистной станции (выполнена в относительных отметках).


3. Расчет установок реагентного хозяйства


Для осветления воды на ВОС предусматривается предварительная обработка воды коагулянтом и в зимнее время добавление флокулянта.


3.1 Определение дозы реагентов для обработки воды


Необходимая доза коагулянта определяется по таблице 16 [2] в зависимости от мутности воды в паводковый и меженный периоды. В качестве коагулянта применяется сернокислый алюминий – Al2(SO4)3 x 18 H3O.

Так как мутность воды М = 150 мг/м3, то доза коагулянта по мутности:

Дк = 35 мг/л.

Определяем дозу коагулянта по цветности:

Дк = Техника улучшения качества природных вод = Техника улучшения качества природных вод = 38.

Так как в исследуемой воде присутствует и цветность, и мутность, то выбираем наибольшую дозу коагулянта – 38 мг/л (по цветности).

Необходимая доза подщелачивающих реагентов определяется в зависимости от принятой дозы коагулянта по п. 6.19 [2]:


Дщ = Кщ х (Дк / ек – ЩО) + 1,


где Дщ – доза извести, мг/л;

Кщ – Коэффициент, равный для извести (по СаО) – 28;

Дк – доза коагулянта, мг/л;

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

Що – щелочность воды (карбонатная жесткость воды), мг-экв/л.

Дщ = 28 (38 / 57 – 3,49) + 1 = – 78,05

Так как получился отрицательный результат, то подщелачивание не требуется.

Уточненная мутность воды Си, мг/л, подлежащей осветлению с учетом ее реагентной обработки (с коагулянтом и известью вносятся дополнительные взвешенные вещества за счет недостаточной чистоты применяемых реагентов), определяется по п. 6.64 [2].


Си = М + Кк х Дк + 0,25Ц + Ви,


где М – количество взвешенных веществ в исходной воде, г/м3; принимается равным мутности воды;

Кк – коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия – 0,5, для неочищенного коагулянта – 1,2.

Ви – количество нерастворенных веществ, вводимых с известью, г/м3. Не требуется.

Си = 140 + 0,5 х 38 + 0,25 х 90 = 181,5 (мг/л);


3.2 Хозяйство приготовления раствора коагулянта


Коагулянт подается в обрабатываемую воду в виде раствора определенной концентрации, для чего в реагентном хозяйстве предусматриваются растворные (затворные), расходные баки и дозирующие устройства. Расчет растворных и расходных баков заключается в определении их емкости, подборе воздуходувок и диаметра воздуховодов [2].

Объем растворного бака Wр, м3:


Wp = (qрасч х n x Дк) / (10000 х Техника улучшения качества природных вод х bp),


где qрасч – расчетная часовая производительность ВОС, м3/ч;

n – время полного цикла приготовления раствора коагулянта принимается по п. 6.22 [2] равной 10 часам;

Дк – максимальная доза коагулянта;

Техника улучшения качества природных вод – объемная масса раствора коагулянта в растворном баке, %, принимаем 24% (для гранулированного коагулянта).

Wp = Техника улучшения качества природных вод = 48.8 (м3).

Количество растворных баков надлежит принимать с учетом объема разовой поставки, способа доставки и разгрузки коагулянта, его вида, а также времени растворения (п. 6.22 [2]). Растворных баков должно быть не менее трех.

Конструктивно, растворные баки в нижней части следует проектировать с наклонными стенками под углом Техника улучшения качества природных вод к горизонтали для неочищенного и Техника улучшения качества природных вод – для очищенного коагулянта. Для опорожнения баков предусматриваются трубопроводы диаметром не менее 150 мм. При применении кускового коагулянта в баках устанавливаются съемные колосниковые решетки с прозорами 10–15 мм (п. 6.24).

Для ускорения процесса растворения рекомендуется использовать воду, подогретую до Техника улучшения качества природных водС. Схема растворного бака представлена на рисунке 3.

Объем растворного бака W расх, м3 определяют по формуле:


Wрасх = (bp x Wp) / b,


где b – концентрация раствора коагулянта в расходном баке до 12%.

Wрасх = (0,24 * 48.8) / 0,12 = 97.6 (м3).


Техника улучшения качества природных вод


1 – колосниковая решетка; 2 – коагулянт; 3, 4 – верхняя и нижняя распределительная система для подачи сжатого воздуха; 5 – поплавок; 6 – подача воды для растворения коагулянта (подогретой до Техника улучшения качества природных водС); 7 – подача сжатого воздуха; 8 – отбор раствора коагулянта; 9 – сброс осадка.

Рисунок 3 – Схема растворного бака


Количество расходных баков должно быть не менее двух (п. 6.2 [2]). Днища расходных баков имеют уклон не менее 0,01 к сбросному трубопроводу диаметром не менее 100 мм. При применении неочищенного коагулянта забор раствора следует выполнять из верхнего слоя шлангом с поплавком.

Внутренняя поверхность баков (растворных и расходных) покрывается кислостойкими материалами (п. 6.27 [2]). Принимаем растворные и расходные баки кубической формы в плане, глубиной 0,6 – 0,25 м и определяем площади Fр и Fрасх, м.

Ускорение растворения коагулянта и перемешивание его в баках обеспечивается подачей сжатого воздуха с интенсивностью: для растворения Техника улучшения качества природных водр = 8 – 10 л/с*м2, для перемешивания в расходных баках Техника улучшения качества природных водрасх = 3 – 5 л/с*м2 п. 6.23 [2], для чего в реагентном хозяйстве устанавливаются воздуходувки.

Общее количество сжатого воздуха, Qвоз, л/с:


Qвоз = Qвозр + Qвозрасх


Количество сжатого воздуха, необходимое для растворения коагулянта, Qвозр, л/с, определяем по формуле:


Qвозр = Техника улучшения качества природных водр х Fр


Количество сжатого воздуха, необходимое для перемешивания коагулянта, Qвозрасх, л/с, определяем по формуле:


Qвозрасх = Техника улучшения качества природных водрасх х Fрасх


Распределение воздуха следует производить с использованием дырчатых труб из кислотостойких материалов (полиэтилен). Расчет распределительной системы заключается в подборе диаметров воздуховодов по расходу и скорости движения воздуха в трубах; подборе их перфорации. Скорость движения воздуха в трубах принимается VВОЗ = 10–15 м/с. Скорость выхода воздуха из отверстий 20–30 м/с; диаметр отверстий 3–4 мм. Отверстия направлены вниз.


3.3 Выбор дозирующих устройств


Дозирование раствора коагулянта на ВОС предусматривается дозатором. Количество дозаторов принимается в зависимости от числа точек ввода и производительности дозатора, но не менее двух (один резервный).

Подбор насоса-дозатора выполняется по таблице 6 в зависимости от расчетной его производительности, qН-Д, м3/ч, определяемой по формуле:


qН-Д = (QРАСЧ х ДК) / (РС х 24 х 1000),

где РС – содержание безводного продукта в товарном коагулянте в%. Принимается по паспорту коагулянта, для предварительных расчетов 33,5%.

qН-Д = (308.75 x 38) / (0.335 x 24 x 1000) = 1.46 (м3/ч)


Таблица 6 – Характеристика насосов-дозаторов типа НД

Характеристика Марка насоса-дозатора

НД 120/6 НД 400/6 НД 800/би НД 1200/би
Производительность (номинальная) в л/ч 120 400 800 1200
Мощность электродвигателя в кВт 0,6 1,0 1,0 1,7

Размеры в мм

длина

ширина

высота


680

272

540


840

300

634


847

300

634


875

319

672

Вес дозатора с электродвигателем в кг 78 108 115 135

Реагенты следует вводить одновременно с вводом коагулянта в смеситель или трубопровод перед ним (п. 6.19 [2]).


3.4 Приготовление известкового молока


В качестве подщелачивающего реагента на станции осветления воды чаще всего применяется известь Са (ОН)2. Ввиду низкой растворимости извести, на станции готовится известковое молоко концентрацией до 5%, для чего в реагентном хозяйстве устанавливается сатуратор.

Расчет сатуратора заключается в определении его производительности и габаритных размеров.

Производительность сатуратора qСАТ, м3 определяется по формуле:


qСАТ = qСаО / ССаО,


где qСаО – количество вводимого СаО, г;

ССаО – содержание СаО в насыщенном растворе, г/м3, принимается для предварительных расчетов 15%.


3.5 Расчет складских помещений реагентного хозяйства


На ВОС применяется сухое и мокрое складирование. Сухое складирование надлежит производить в закрытых складах, примыкающих к помещению, где устанавливаются баки для приготовления раствора коагулянта.

При мокром хранении коагулянта емкость баков и их количество определяется согласно п. 6.205, 6.206 [2].

Сухое складирование реагентов. Площадь склада для коагулянта FКОАГ, в м2 определяем по формуле:


FКОАГ = (QРАСЧ х ДК х Т х α) / (10000 х GО х РС х hК),


где Т – продолжительность хранения коагулянта на складе, сут., Т=15–30 дней (п. 6.202 [2]);

α – коэффициент для учета дополнительной площадки для проходов на складе, равный 1,15;

GО – объемная масса коагулянта при загрузке склада навалом 1,1 т/м3;

hК – допустимая высота слоя коагулянта на складе, hК=2 м (п. 6.204 [2]);

РС – содержание безводного продукта в коагулянте, для неочищенного Al2(SO4)3, РС=33,5%.

FКОАГ = (308.75 х 38 х 30 х 1,15) / (10000 х 1,1 х 0,335 х 2) = 404771.25/ 7370 = 54.92 (м2)

Площадь склада для извести FИЗВ в м2 определяется по формуле:


FИЗВ = (QРАСЧ х ДИЗВ х Т х α) / (10000 х GОИЗВ х РСИЗВ х hКИЗВ),

ДИЗВ – максимальная доза для подщелачивания воды, г/м3;

GОИЗВ – объемная масса извести при загрузке 1 т/м3;

РСИЗВ – содержание безводного продукта в товарной извести, 15%;

hКИЗВ – допустимая высота слоя извести в м, hКИЗВ=1,5 м (п. 6.204 [2]).

Т.к. подщелачивание не требуется, то склад для извести не нужен.


4. Обеззараживание воды


Обеззараживание воды на станции осветления предусматривается хлором, который поставляется в стальных баллонах вместимостью до 100 кг жидкого хлора.

Расчет хлораторной установки заключается в определении доз активного хлора ДСl, мг/л; точек ввода хлора и их количества; подборе дозирующих устройств (хлораторов).

Принимается обеззараживание воды двойным хлорированием: первичное ДСlI=5–8 мг/л (хлор вводится в нижнюю часть смесителя) и вторичное ДСlII = 2–3 мг/л (хлор вводится в трубопровод перед резервуаром чистой воды). Хлорагенты вводятся в воду за 1–3 мин до ввода коагулянта (п. 6.18 [2]).

Необходимый расход хлора QСl, кг/сут (кг/ч) определяется как сумма расходов для первичного QСlI, кг/сут и вторичного QСlII, кг/сут хлорирования:


QСl = QСlI + QСlII,


QСlI = (QРАСЧ + ДСlI) / 1000,

QСlII = (QРАСЧ + ДСlII) / 1000.

QСlI = (308.75+ 8) / 1000 = 0.316 (кг/сут),

QСlII = (308,75 + 3) / 1000 = 0,312 (кг/сут),

QСl = 0,316 + 0,312 = 0,628 (кг/сут).

Для дозирования хлора в зависимости от необходимого его количества применяются хлораторы:

Системы Л.А. Кульского

ЛК 10 с расходом хлора 40–800 г./ч;

ЛК 11 с расходом хлора 0,5–4,5 кг/ч;

системы ЛОНИИ 100 двух модификаций: 0,08–2,05 и 1,28–20 кг/ч.

При расходе хлора 0,628 кг/сут можно взять хлоратор Кульского ЛК 11 или хлоратор системы ЛОНИИ 100 модификации 0,08–2,05 кг/ч.

Количество хлораторов должно быть не менее двух. При количестве до двух рабочих хлораторов применяется один резервный, при более двух – два резервных. Для повышения надежности обеззараживания рекомендуется дозирование хлора проводить раздельно на каждое место ввода.

Установка хлораторов производится в специальном помещении хлораторной, где по числу хлораторов устанавливаются и промежуточные баллоны для задерживания загрязнений пред поступлением хлорного газа в хлоратор из баллонов. Съем газообразного хлора S, кг/ч, без подогрева баллонов, при температуре 18˚С, принимают 0,5–0,7 кг/ч с одного баллона, при искусственном подогреве можно эту величину увеличить до 3 кг/ч.

К каждой группе хлораторов необходимо подключить nБАЛ, шт. баллонов соответственно


nIБАЛ = qClI / S,

nIIБАЛ = qCII / S,


где qClI и qCII - необходимый часовой расход хлора для первичного и вторичного хлорирования соответственно, кг/ч.

nIБАЛ = 0,356 / 0,628 = 1 (шт.)

nIIБАЛ = 0,350 / 0,628 = 1 (шт.)

Суточная потребность в баллонах NСУТ, шт.


NСУТ = QCl/ М,


где М – вместимость баллонов с жидким хлором, кг.

NСУТ = 0,628 / 100 = 63 (шт.)

Месячный запас хлора NБ, шт. хранится в расходном складе и определяется

NБ = NСУТ х 30.


NБ = 63 * 30 = 1890 (шт.)

В помещении хлораторной хранятся резервные баллоны, число которых составляет не менее 50% суточной потребности. При суточной потребности в три баллона и более в хлораторной располагается промежуточный склад хлора для хранения трехсуточного запаса.

При устройстве хлораторной необходимо выполнение определенных требований по технике безопасности, предусмотренных п. 6.148 – 6.156 [2]. Для обеспечения безопасности хлораторные располагаются на первом этаже с двумя выходами наружу. В хлораторных необходима установка вентилятора, рассчитанного на 12 кратный обмен воздуха в час. Перед хлораторной необходим тамбур, где хранятся спецодежда и противогазы, а также монтируются выключатели для вентиляции и освещения. Электроосвещение предусматривается герметичной аппаратурой.


5. Расчет вихревого смесителя


Для равномерного распределения реагентов в массе обрабатываемой воды и быстрого их перемешивания принимаем вертикальный (вихревой) смеситель гидравлического типа.


Техника улучшения качества природных вод

Техника улучшения качества природных вод


Техника улучшения качества природных вод


Техника улучшения качества природных вод



1 – корпус смесителя; 2 – отверстия сборного лотка; 3 – сборный лоток; 4 – боковой карман; 5 – подача воды в смеситель; 6 – ввод реагентов в смеситель; 7 – отводящий трубопровод; 8 – сброс в канализацию.

Рисунок 4 – Схема вихревого смесителя


Расчет вихревого смесителя заключается в определении его габаритных размеров; расчете водосборной системы (перфорация сборных лотков); в определении диаметров проводящего и отводящего трубопроводов.


5.1 Определение габаритных размеров смесителя


Смеситель принимается квадратным в плане, с прямоугольной верхней частью (успокоителем) и пирамидальной нижней. Центральный угол между наклонными стенками α=30–45˚(п. 6.45 [2]).

Количество смесителей следует принимать один при суточной производительности станции до 8000 м3/сут, и два свыше.

Площадь горизонтального сечения верхней части смесителя ƒВ, м2 определяется по зависимости:


ƒВ = qЧ / VВ,


где qЧ - расчетный часовой расход станции осветления воды, м3/ч;

VВ – скорость восходящего потока на уровне водосборного лотка, принимается по [2] 28–40 мм/с (90–144 м/ч).

ƒВ = 308.75/ 100 = 3,09 (м2)

Сторона верхней части смесителя ВВ, м определяется через площадь


ВВ = ƒВ0,5,


ВВ = Техника улучшения качества природных вод = 1.76 (м)

Площади нижнего сечения смесителя ƒН, м2 определяется по внешнему диаметру подводящего осветляемую воду трубопровода ДН, мм (ДН=ВН).

По расчетному секундному расходу qС, л/с и рекомендуемой п. 6.45 [2] скорости движения VН, м/с по [4], подбирается диаметр подающего в смеситель трубопровода Д, мм. Следует принимать стальной трубопровод.


Таблица 7 – Наружный диаметр стальных труб в мм

Д 50 80 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600
ДН 66 98 118 170 222 274 326 378 429 480 532 635

Подводящая труба встраивается в нижнюю пирамидальную часть смесителя и площадь нижнего сечения, ƒН, м2, можно вычислить по формуле:

ƒН = (ДН)2 = (ВН)2.

ƒН = 0,3782 = 0,14 (м2)


Полная высота смесителя Н, м включает


Н = hН + hВ


Высота нижней (пирамидальной) части смесителя hН, м определяется


hН = 0,5 х (ВВ – ВН) х ctg (α/2),

hН = 0,5 х (1,76 – 0,378) х 2,605 = 1,8 (м)


тогда можно определить объем пирамидальной части смесителя WН, м3


WН = 0,33 х hН х (ƒВ + ƒН).

WН = 0,33 х 1.8 х (3,09 + 0,14) = 1.92 (м3)


Полный объем смесителя W, м3 определяется из гидравлической зависимости:


W = (qЧ х t) / 60,


где t – продолжительность смешения реагентов с осветляемой водой, принимается 1,5–2,0 мин.

W = (308,75 х 1,5) / 60 = 7.72 (м3)

Объем верхней части смесителя WН, м3


WВ = W – WН.

WВ = 7.72 – 1.92 = 5.8 (м3)


Высота верхней части смесителя hВ, м составляет


hВ = WВ / ƒВ.

hВ = 5.8 / 3.09 = 1.87 (м)


5.2 Расчет сборной системы смесителя


Сбор воды производится в верхней части смесителя сборным лотком через затопленные отверстия. Вода, протекающая по лотку двумя потоками, собирается в боковой сборный карман и по отводному трубопроводу отводится на дальнейшую очистку.

Площадь живого сечения сборного лотка ωЛ, м2 вычисляется


ωЛ = qЛ / (VЛ х 3600),


где qЛ – расчетный расход каждого потока воды, м3/ч,

VЛ – скорость движения воды в периферийном сбросном лотке, принимается по рекомендации п. 6.45 [2] равной 0,4–0,6 м/с.


qЛ = 0,5 х qЧ;


qЛ = 0,5 х 308,75 = 154.375 (м3/ч)

ωЛ = 154,375 / (0,6 х 3600) = 0.071 (м2)

Расчетная высота слоя воды hЛ, м при принятой bЛ = 0,27 м, будет


hЛ = ωЛ / bЛ.


hЛ = 0,071 / 0,27 = 0,26 (м)

Сборный лоток выполняется с уклоном дна в сторону бокового кармана не менее 0,02. Размеры сборного бокового кармана принимаются конструктивно с учетом того, что в нижней части его размещают отводящую трубу.

Диаметр отводящей трубы ДОТВ, м определяется по qС л/с и скорости движения воды в трубопроводе VОТВ=0,6–1,0 м/с (п. 6.49 [2]) по формуле (или по [4])


ДОТВ = Техника улучшения качества природных вод м/с

ДОТВ = Техника улучшения качества природных вод = 1,11 (м)


6. Расчет коридорного осветлителя


Коридорный осветлитель, как и отстойник, предназначен для предварительного выделения коагулированных взвешенных веществ из воды.

Расчет осветлителей выполняется с учетом годовых колебаний качества воды для двух периодов (п. 6.78 [2]):

– минимальной мутности осветляемой воды при минимальном расходе (в зимний период);

– максимальной мутности воды и максимальном расходе (в летний период).

Расчет осветлителя включает определение его габаритных размеров; расчет подводящих и отводящих систем; системы принудительного отвода осадка в зону шламонакопления; шламоотводящей системы.

Минимальное количество осветлителей принимают два, причем площадь одного не должна превышать 100–150 м2. При числе осветлителей менее 6 ти следует предусматривать один резервный.


6.1 Определение размеров осветлителя


Площадь одного осветлителя включает в себя площадь двух коридоров осветления и расположенного между ними осадкоуплотнителя.

Площадь осветлителя F, м2, определяется по формуле:


F = FОСВ + FОТД,


где FОСВ, FОТД - площади зоны осветления и отделения осадка соответственно, м2, определяются п. 6.78 [2]


FОСВ = (КР.В х qЧ) / (3,6 х VОСВ),

FОТД = qЧ х (1 – КР.В) / (3,6 х VОСВ),

где КР. В-коэффициент распределения воды между зонами осветления и отделения осадка, определяется по таблице 8 для зимы и лета;

VОСВ – скорость восходящего потока в зоне осветления в мм/с, принимается по таблице 8 для зимы и лета.


Таблица 8. Расчетные параметры коридорного осветлителя

Мутность воды, поступающей в осветлитель, мг/л Скорость восходящего потока в зоне осветления VОСВ, мм/с Коэффициент распределения воды, КР. В

в зимний период в летний период
от 50–100 0,5–0,6 0,7–0,8 0,70–0,80
100–400 0,6–0,8 0,8–1,0 0,80–0,70
400–1000 0,8–1,0 1,0–1,1 0,70–0,65
1000–1500 1,0–1,2 1,1–1,2 0,64–0,60

Так как мутность воды, поступающей в осветлитель имеет 150 мг/л, то скорость восходящего потока в зоне осветления равна 1, о мм/с, а коэффициент распределения воды – 0,75.

FОСВ = (0,75 х 308,75) / (3,6

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: