Очистные сооружения водопровода

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ

2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ И СОСТАВА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

2.1 Составление высотной схемы очистных сооружений

2.2 Основные положения компоновки очистной станции

3 РАСЧЕТ СООРУЖЕНИЙ РЕАГЕНТНОГО ХОЗЯЙСТВА

3.1 Расчет дозы коагулянта

3.2 Расчет дозы флокулянта

3.3 Расчет дозы подщелачивающего реагента

3.4 Расчет основных сооружений реагентного хозяйства

3.4.1 Расчет установки для приготовления раствора коагулянта

3.4.2 Расчет установки для приготовления раствора флокулянта

3.4.3 Расчет воздуходувок и воздухопроводов

3.4.4 Подбор насосов-дозаторов реагентов

3.4.5 Расчет складов реагента

4 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ СООРУЖЕНИЙ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ

4.1 Расчет микрофильтров

4.2 Расчет смесительного устройства

4.3 Расчет камер хлопьеобразования

4.4 Расчет отстойников

4.5 Расчет скорых фильтров

4.6 Расчет пескового хозяйства

4.7 Расчет установки для обеззараживания воды

4.8 Расчет резервуаров чистой воды

5 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Аннотация

В данном курсовом проекте после анализа показателей качества воды в источнике водоснабжения разработана схема очистки воды из озера для питьевого водоснабжения населенного пункта. Произведен расчет основных доз реагентов и установок для их дозирования. Сделан подбор и расчет основных сооружений очистной станции водоподготовки.

Введение

Целью данного курсового проекта является разработка технологической схемы очистки природных вод озера и расчет основных сооружений станции водоочистки отвечающих современному уровню научно-технических достиже-ний в области водоподготовки и обеспечивающих очистку природной воды до требований СанПиН 2.1.4.107401. «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения».

А также реагентного хозяйства: основных доз необходимых реагентов, установок для их дозирования и складов для их хранения. Реагенты необходимы для того, чтобы довести показатели воды источника до требований санитарных норм, и сделать воду пригодной для питьевого водоснабжения.

Выбор и обоснование технологической схемы очистки воды и состава очистных сооружений

Метод обработки воды и необходимый для этого состав очистных сооружений устанавливаются в зависимости от производительности и качества воды в источнике, определяемого физико-химическими и бактериологическими показателями и требованиями СанПиН 2.1.4.107401 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

Согласно [1, п. 6.9] воды данного источника водоснабжения (озера) яв-ляются:

- средней мутности – М = 120 мг/л, что обуславливает количество взвешенных веществ в воде;

- средней цветности – Ц = 800, что определяет содержание гумусовых веществ в воде.

Сочетание необходимых технологических процессов и сооружений составляет технологическую схему улучшения органолиптических свойств воды (осветление, обесцвечивание, дезодорация), обеспечения эпидемиологической безопасности (обеззараживание) и кондиционирования ее минерального состава (фторирование и обезфторивание, умягчение и т.д.). В данном случае технологическая схема является:

- реагентной, т.к. Ц>500, М>50 мг/л и Q>5000 м3/сут;

- по эффекту осветления – глубокого осветления, поскольку очищенная вода должна соответствовать требованиям качества питьевой воды;

- по числу технологических процессов – двухступенчатая, т. к. здесь выполняются два основных технологических процесса: отстаивание и фильтрование;

- по характеру движения обрабатываемой воды – самотечная (без-напорная). Движение исходной воды по сооружениям осуществляется самотеком. Разность уровней определяет напор, необходимый для преодоления гидравлических сопротивлений внутри сооружения и в коммуникациях от одного сооружения к другому.

Для вод средней мутности и средней цветности наиболее эффективна двухступенчатая схема очистки воды, т.к. она лучше доводит воду до показателей питьевого качества, чем одноступенчатая. В данном технологическом процессе используются горизонтальные отстойники, т.к. присутствуют резкие колебания температуры обрабатываемой воды [5].

Состав объектов станции очистки воды открытых источников водоснабжения для хозяйственно-питьевых целей, включающих в себя комплекс сооружений, необходимый для осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды, зависит от метода обработки ее, т.е. от того, используются коагулянт и другие вещества или процесс ведется без реагентов. Предварительный выбор основных технологических сооружений таких станций может быть произведен на основании рекомендаций табл. 15 [1].

Так как содержание планктона в исходной воде составляет 2550 кл/мл, что больше допустимой нормы в технологической схеме (1000 кл/мл) необходимо предусмотреть установку 2 микрофильтров в здании насосной станции 1-го подъема перед подачей воды на смесители.

Для целей обеззараживания воды и снижения окисляемости при водоподготовке применяется хлорирование: хлор вводится перед микрофильтрами (предварительное) и после скорых фильтров.

Заготовка и дозирование реагентов осуществляется при помощи аппаратуры, размещаемой в реагентном хозяйстве. После смешения ре-агентов с водой в смесителе она подается в камеру хлопьеобразования, пристроенную к отстойнику.

Привкусы и запахи отсутствуют, поэтому специальной обработки воды не требуется.

Содержание железа и жесткость воды источника не превышают нормативных показателей, а содержание фтора недостаточно, поэтому требуется фторирование.

Приведенный перечень сооружений является примерным, он может изменяться и дополняться при детальной разработке проекта, а также в зависимости от качества воды в источнике и особых требований к очищенной воде потребителей. В этих случаях возможно включение в комплекс сооружений устройств для специальной обработки воды.

Составление высотной схемы очистных сооружений

При проектировании станции водоочистки в целях уменьшения строительной стоимости необходимо технологические сооружения максимально приспособить к рельефу местности. Для этого составляется высотная схема сооружений, на которой устанавливают положение (отметку) уровней воды в различном оборудовании, применяемом в выбранной технологической схеме. Она представляет собой графическое изображение в профиле сооружений станции с взаимной увязкой высоты их расположения [5].

Составление высотной схемы начинается с наиболее низкорасположенного сооружения – резервуара чистой воды (РЧВ). Отметку наивысшего уровня воды в нем приниматся из экономических и санитарных соображений на 0,5 м выше поверхности земли. Затем, задаваясь потерями напора в оборудовании и соединительных коммуникациях, находятся необходимые отметки уровней воды в отдельных сооружениях [5].

Для предварительного высотного расположения сооружений потери на-пора принимаются в соответствии с п. 6.219[1],а дальнейшие расчеты уточнят расположение сооружений.

Потери напора в сооружениях и соединительных коммуникациях принимаются следующими:

- на микрофильтрах 0,5 м

- в устройствах ввода реагентов 0,2 м

- в гидравлических смесителях (вихревого типа) 0,5 м

- в гидравлических камерах хлопьеобразования (вихревого типа) 0,4 м

- в отстойниках 0,7 м

- в скорых фильтрах 3,5 м

- в коммуникациях от микрофильтров к смесителям 0,2 м

- в коммуникациях от смесителя к отстойникам 0,4 м

- в коммуникациях от отстойников к скорым фильтрам 0,55 м

- в коммуникациях от скорых фильтров к РЧВ 0,5 м

Найденные отметки уровня воды в каждом отдельном элементе очистных сооружений принимаются как заданные в последующих расчетах.

Ориентировочная высотная схема очистной станции представлена на рисунке А.1 приложения А.

Основные положения компоновки очистной станции

В процессе проектирования водопроводных очистных сооружений наряду с выбором методов обработки воды, состава и типов отдельных сооружений и оборудования необходимо также подобрать наиболее целесообразное взаимное расположение всех элементов станции на генеральном плане строительной площадки. Компоновка сооружений и оборудования, а также вспомогательных помещений должна предусматривать минимальные капиталовложения в строительство, удобство и экономичность эксплуатации, бесперебойность работы, планомерное расширение при росте водопотребления [5].

Рельеф местности обеспечивает самотечное движение воды по цепи очистных сооружений при условии их наименьшего заглубления и наименьшего объема земляных работ, а также легкий отвод и сброс промывных вод.

Для уменьшения строительных затрат допускается использование несу-щей способности конструктивных элементов основных технологических сооружений. Стены здания станции могут опираться на стены отстойников и фильтров, а перекрытия должны поддерживаться колоннами, размещенными на конструкциях основных сооружений. Строительство станций обработки воды удешевляется при применении сборного железобетона и стандартного шага пролетов. При компоновке комплекса технологических сооружений учитывают необходимые для эксплуатации служебные помещения, в том числе дозаторную реагентов, две хлораторные, дехлораторную и аммонизаторную, а также подсобные сооружения (гардероб, душевую, санитарный узел и др.). Очень важно правильно расположить по отношению к основным сооружениям помещения peaгентного и пескового хозяйства, а также склады реагентов.

Вокруг площадки очистных сооружений предусмотрена санитарная зона охраны.

На генплане станции очистки воды дано расположение основных сооружений, включая резервуары чистой воды, и ряд вспомогательных сооружений. На генплане нанесены все основные пути и коммуникации – дороги, линии труб.

Горизонтальные отстойники строятся полузаглубленными в землю рядом со зданием фильтровальной станции. Вихревая камера хлопьеобразования конструктивно объединена с горизонтальным отстойником. Скорые фильтры установлены в здании фильтровальной станции на первом этаже. Смесители располагаются в этом же здании на втором этаже.