Міністерство освіти І науки україни icon

Міністерство освіти І науки україни




Скачати 474.75 Kb.
НазваМіністерство освіти І науки україни
Сторінка1/3
Дата27.06.2012
Розмір474.75 Kb.
ТипДокументи
  1   2   3

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ




ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА




МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ


ДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

ВОДОПРОВІДНІ ОЧИСНІ СПОРУДИ СИСТЕМИ

ГОСПОДАРСЬКО-ПИТНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ”

для студентів 3-5 курсів денної і заочної форм навчання

спеціальностей 7.092601 „Водопостачання та водовідведення”

і 7.070801 „Екологія та охорона навколишнього середовища”


Харків – ХНАМГ – 2004


Методичні вказівки до виконання курсового проекту “Водопровідні очисні споруди системи господарсько-питного водопостачання” для студентів 3-5 курсів денної і заочної форм навчання спеціальностей 7.092601 „Водопостачання та водовідведення” і 7.070801 „Екологія та охорона навколишнього середовища”/Укл.: К.Б.Сорокіна. – Харків: ХНАМГ, 2004.–42 с.


Укладач: К.Б.Сорокіна


Рецензент: С.С.Душкін


Рекомендовано кафедрою водопостачання, водовідведення та очищення вод, протокол № 10 від 29 квітня 2004 р.





ЗМІСТ






ВСТУП.............................................................................................................

4

1.

^ ВИХІДНІ ДАНІ..............................................................................................

5

2.

ПЕРЕВІРКА РЕЗУЛЬТАТІВ АНАЛІЗУ ВИХІДНОЇ ВОДИ................

6

3.

^ ВИБІР СХЕМИ І СКЛАДУ ВОДООЧИСНИХ СПОРУД.....................

8

4.

ВИЗНАЧЕННЯ ПОВНОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ ВОДООЧИСНИХ СПОРУД..........................................................................................................


10

5.

^ РЕАГЕНТНЕ ГОСПОДАРСТВО...............................................................

11




5.1.

Коагулювання води...............................................................................

11




5.2.

Відділення поліакриламіду...................................................................

15




5.3.

Відділення вапнування.........................................................................

16

6.

^ ЗНЕЗАРАЖУВАННЯ ВОДИ......................................................................

17

7.

СКЛАДАННЯ БАЛАНСОВОЇ СХЕМИ ВИТРАТ ВОДИ ВОДООЧИСНИХ СПОРУД........................................................................


19

8.

^ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ВОДООЧИСНИХ СПОРУД.....

20




8.1.

Розрахунок швидких фільтрів..............................................................

20




8.2.

Розрахунок горизонтальних відстійників і камер утворення пластівців...............................................................................................


23







8.2.1.

Розрахунок відстійників..........................................................

24







8.2.2.

Розрахунок камери утворення пластівців..............................

26




8.3.

Розрахунок вертикального змішувача.................................................

27

9.

^ РОЗРАХУНОК РЕЗЕРВУАРА ЧИСТОЇ ВОДИ......................................

29

10.

ПОВТОРНЕ ВИКОРИСТАННЯ ВОДИ ВІД ПРОМИВАННЯ ФІЛЬТРІВ.......................................................................................................


31




10.1.

Розрахунок пісколовки.......................................................................

31




10.2.

Розрахунок резервуара-усереднювача..............................................

33




^ СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ..............................................................................

35




ДОДАТКИ.......................................................................................................

36






ВСТУП


Питання проектування, будівництва, реконструкції та підвищення ефективності роботи систем водопостачання міст потребують швидких, технологічно та економічно ефективних вирішень.

Крім того, в даний час при проектуванні, будівництві та експлуатації міських очисних станцій на перший план виходять вимоги скорочення затрат на очистку при безумовному забезпеченні необхідної якості очищення води. Вирішення цих завдань неможливе без застосування ефективних технологій, споруд і обладнання для очистки вод.

Ці методичні вказівки призначені для вивчення методики розрахунку та проектування водопровідних очисних споруд системи господарсько-питного водопостачання, що включають відстійники та фільтри.

Завдання курсового проекту:

1. Перевірка результатів аналізу вихідної води.

2. Вибір схеми і складу водоочисних споруд.

3. Визначення повної продуктивності водоочисних споруд.

4. Розрахунок реагентного господарства.

5. Складання балансової схеми витрат води водоочисних споруд.

6. Технологічний розрахунок водоочисних споруд.

7. Розрахунок резервуара чистої води.

8. Розрахунок споруд повторного використання води від промивання фільтрів.

Крім того, зважаючи на те, що методичні вказівки призначені також для студентів заочної форми навчання, в додатках наведено варіанти завдань на курсовий проект, контрольну роботу та питання для підготовки до екзамену.

Склад проекту

  1. Розрахунково-пояснювальна записка.

  2. Технологічна схема (б/м).

  3. Компонування споруд (б/м, у масштабі 1:100 – 1:1000 – за завданням викладача).

^ 1. ВИХІДНІ ДАНІ


    1. Кількість жителів у місті – 290 тис. чол.

2. Забудова – 9 поверхів.

3. Коефіцієнт годинної нерівномірності – 1,3.

4. Корисна продуктивність водоочисних споруд Qпов – 80 тис. м3/діб.

5. Аналіз вихідної води:

Зміст зважених речовин, мг/дм3

242

Сухий залишок, мг/дм3

720

рН

6,5 – 8,5

Зміст кисню, мгО2/дм3

5,7

Зміст катіонів і аніонів, мг/дм3:




Са2+

72

НСО3-

147

Mg2+

49

SO42-

179

Na+

21

Cl-

64

Fe3+

0,2

SiO32-

23

Температура, 0С

14

Запах, присмак, бали

2

Кольоровість, град. п.к.ш.

45



^ 2. ПЕРЕВІРКА РЕЗУЛЬТАТІВ АНАЛІЗУ ВИХІДНОЇ ВОДИ


Перевірка придатності води для питних цілей і вибір відповідних методів обробки можуть бути здійснені при наявності повного аналізу води з визначенням таких показників: зважені речовини, сухий залишок, рН, кольоровість, окислюваність, вільна вуглекислота, лужність, жорсткість загальна, жорсткість карбонатна, зміст основних катіонів і аніонів. Залежно від виду джерела водопостачання потрібно мати кілька аналізів, що характеризують вихідну воду. При цьому необхідно переконатися в правильності аналізу води.

Вода електронейтральна, тому суми концентрацій катіонів і аніонів, виражені в мг-екв/дм3, мають бути рівні:

? К = ? А (2.1)

.

Для перерахування концентрацій іонів, виражених у мг/дм3, у мг-екв/дм3, концентрацію треба розділити на еквівалентну масу даної речовини:





3,593 + 4,029 + 0,913 + 0,007 = 2,409 + 3,727 + 1,804 + 0,605

8,542 = 8,545.

Основною перевіркою правильності аналізу є зіставлення сум концентрацій (у мг-екв/дм3) катіонів і аніонів, при цьому повинна виконуватися нерівність

.

 5%.

Сумарна концентрація катіонів Са2+ і Mg2+ визначає загальну жорсткість води:

мг-екв/дм3. (2.2)

Знаходимо карбонатну жорсткість:

мг-екв/дм3. (2.3)

Визначаємо некарбонатну жорсткість:

мг-екв/дм3. (2.4)

Мінеральний залишок:

? К + ? А = 72 + 49 + 21 + 0,2 + 147 + 179 + 64 + 23 = 555,2 мг/дм3.

Р
езультати аналізу іонного складу води зручно зобразити графічно як діаграму (рис. 2.1), яку будують у вигляді трьох рівної довжини рівнобіжних смуг, що примикають одна до одної.


Рис. 2.1 – Діаграма передбачуваного складу солей у вихідній воді за даними аналізу

На верхній смузі ліворуч праворуч – відповідно концентрації у визначеному масштабі розташовують катіони, що містяться у воді, у порядку зростання основних властивостей, на нижній смузі у тому ж масштабі ліворуч праворуч – аніони в порядку зростання основних властивостей. На середній смузі зі сполучень катіонів і аніонів визначають передбачуваний склад солей. Масштаб для середньої смуги вдвічі менше, ніж для верхньої і нижньої.


^ 3. ВИБІР СХЕМИ І СКЛАДУ ВОДООЧИСНИХ СПОРУД


Відповідно до продуктивності водоочисних споруд, основних показників якості вихідної води і даних табл. 15 [1] до проектування приймаємо двоступінчасту схему очищення, за якою вода, оброблена реагентами, послідовно піддається очищенню в горизонтальних відстійниках і швидких фільтрах. Для інтенсифікації процесу очищення вихідна вода піддається коагулюванню й обробці флокулянтами. У період нестачі лужності в природній воді і для стабілізації очищеної води передбачається її підлуження.

Коагулянт приймають очищений, що містить не менше 45,3% Аl2(SO4)3. Як флокулянт беруть поліакриламід (ПАА) у вигляді гелю, що містить 8% активної частини. Як луг використовують негашене вапно, що містить не менше 70% СаО в товарному продукті. З урахуванням можливості наявності непогашених зерен процентний вміст активного продукту приймаємо Рв=60%.

Змішування розчинів реагентів з вихідною водою проектується у вихровому (вертикальному) змішувачі. Перед змішувачем у трубопровід вихідної води вводиться хлор для первинного хлорування, коагулянт, а також, при необхідності підлуження, вапно. На виході зі змішувача у воду додають флокулянт (ПАА). Далі вода надходить у камери утворення пластівців зі зваженим осадом, які вбудовані в горизонтальні відстійники.

Після освітлювання на спорудах першого ступеня вода надходить на швидкі фільтри. Проектом передбачається можливість введення флокулянта перед фільтрами. Відфільтрована вода знезаражується хлором. При необхідності стабілізації і фторування після фільтрів у воду додають вапно і кремнефтористий натрій.

Вода від промивання фільтрів надходить у резервуар-усереднювач, з якого рівномірно протягом доби вона перекачується в трубопровід перед змішувачем.

Для видалення піску з промивної води перед резервуаром-усереднювачем влаштовують горизонтальну пісколовку. Пісок з осадової частини пісколовки періодично в міру його нагромадження транспортується гідроелеватором на площадки піскового господарства.

Оброблена чиста вода направляється в резервуари, звідки насосною станцією 2-го підйому подається споживачам.

Висотна схема основних споруд станції очищення води подана на рис. 3.1.

Складання висотної схеми починають з найбільш низько розташованої споруди – резервуара чистої води (РЧВ). Позначку найвищого рівня води в ньому звичайно приймають з економічних і санітарних міркувань на 0,25-0,5 м

Р
ис. 3.1 – Висотна схема основних споруд водоочисної станції:

1 – вертикальний змішувач; 2- камера утворення пластівців;

3 – горизонтальний відстійник; 4 – швидкий фільтр;

5 – резервуар чистої води


вище позначки поверхні землі. Потім, задаючись втратами напору в спорудах і сполучних комунікаціях [1, п. 6.219], знаходять оцінки рівня води в окремих спорудах.


^ 4. ВИЗНАЧЕННЯ ПОВНОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ ВОДООЧИСНИХ СПОРУД


Повну продуктивність станції обробки господарсько-питної води визначають з урахуванням витрати води на власні потреби станції (промивання фільтрів, очищення відстійників, камер утворення пластівців, змішувачів, РЧВ та ін.), додаткової витрати води на поповнення протипожежного запасу і приготування розчинів реагентів.

Витрату води на власні потреби станції освітлення при повторному використанні води після промивання фільтрів приймають 3% від кількості води, подаваної споживачам [1, п. 6.6]:

, м3/год, (4.1)

де - додаткова витрата води на поповнення протипожежного запасу, м3/год:

(4.2)

де - витрата води для гасіння пожежі, м3/год;

і - кількість одночасних пожеж відповідно в населеному пункті і на підприємстві [1, табл. 5], Додаток 1;

і - норма витрати води на зовнішнє пожежогасіння відповідно для населеного пункту і підприємства [1, табл. 5, 7, 8], Додаток 1;

і - норма витрати води на внутрішнє пожежогасіння відповідно для населеного пункту і підприємства [1];

- розрахункова тривалість пожежі, год. [1, п. 2.24];

- час відновлення пожежного запасу, год. [1, п. 2.25].

м3/год;

м3/год;

м3/діб;

л/с.


^ 5. РЕАГЕНТНЕ ГОСПОДАРСТВО

5.1. Коагулювання води

Вибір дози коагулянту здійснюють згідно з 1 за кольоровістю вихідної води:

, мг/дм3, (5.1)

або мутністю по табл. 16 1 (Додаток 2). При одночасному вмісті у воді зважених речовин і кольоровості приймається найбільша з доз коагулянту.

При кольоровості вихідної води 45 град. п.к.ш. мг/дм3. Для мутності вихідної води 242 мг/дм3 доза коагулянту дорівнює 38 мг/дм3. Таким чином, приймається доза коагулянту 38 мг/дм3.

Доза коагулянту за товарним продуктом зі вмістом безводної солі Al2(SO4)3 45,3% дорівнює 84, а загальна добова витрата

т/діб.

Добова витрата води на приготування 5%-ного розчину коагулянту

м3/діб.

Приготування коагулянту здійснюють за схемою, наведеною на рис. 5.1. Приймають мокре збереження коагулянту в баках-сховищах.

Об'єм розчинних баків розрахований на прийом коагулянту від одного самоскида вантажопідйомністю 5 т з розрахунку 1,5 м3 на 1 т коагулянту.

Місткість бака 1,5.5=7,5 м3. Розміри бака приймаємо 2х2х1,9 м. До установки запроектовано 4 баки. Тривалість розчинення при температурі води взимку 3оС - 4 години. Для інтенсифікації процесу розчинення в баки подається стиснене повітря.

Місткість баків-сховищ визначаємо з розрахунку 15-30-добової витрати 10-17%-го розчину коагулянту за формулою

, м3, (5.2)

де - доза коагулянту за безводним продуктом, мг/дм3;

- повна продуктивність очисних споруд, м3/доб;

- розрахункова тривалість збереження розчину коагулянту (15 діб);





Рис. 5.1 – Схема коагулянтного господарства при мокрому збереженні коагулянту:

1 – розчинні баки (приготування 17%-го розчину); 2 – баки-сховища;

3- кислотостійкий насос; 4 – витратні баки (приготування 5%-го розчину);

5 – насоси-дозатори; 6 – повітродувка


- концентрація розчину в баках-сховищах (17%);

- щільність розчину коагулянту (1150 кг/м3):

м3.

Місткість баків-сховищ може бути зменшена на сумарну ємність розчинних баків.

Приймаємо до проектування 4 баки. Робоча місткість одного бака 6х9х2,6 = 140,4 м3.

Місткість витратних баків визначаємо за формулою

, (5.3)

де - повна продуктивність очисних споруд, м3/год;

- час роботи станції, на який розраховується кількість розчину коагулянту у витратних баках, год., (приймається залежно від продуктивності станції: до 10 тис. м3/доб – 12-24 год., 10-50 тис. м3/доб – 8-12 год., більше 50 тис. м3/доб – 6-8 год., більше 100 тис. м3/доб – 3 год.), приймаємо 6 год.;

- концентрація розчину у витратних баках (приймається 4-10%), 5%;

- щільність розчину коагулянту (1050 кг/м3):

м3.

Приймаємо до проектування 4 робочих баки з розмірами 3х2,5х1,2 м.

Для перекачування розчину коагулянту з баків-сховищ у витратні баки використано насос марки1,5х-6Д-1-41 продуктивністю 8,64 м3/год, напором 17,8 м.

Для дозування розчину коагулянту приймаємо плунжерні насоси-дозатори НД-2500/10 у кислотостійкому виконанні. Подача насоса від 600 до 2500 л/год, тиск нагнітання 1 МПа, потужність електродвигуна 3 кВт (3 агрегати робочих, 1 резервний).

Трубопроводи реагентного господарства прокладають з поліетиленових труб. Швидкість руху розчину має бути не менше 0,8 м/с. Для витрати 2,1 л/с у напірному трубопроводі, що подає коагулянт у змішувач, діаметр трубопроводу 32 мм. Зовнішній діаметр 40 мм.

Визначення витрати повітря для коагулянтного відділення. Розрахункову витрату стиснутого повітря, подаваного в розчинні баки, визначаємо за формулою

, м3/хв, (5.4)

де - інтенсивність подачі повітря, 10 л/с.м2;

- площа розчинного бака, 2.2=4 м2.

м3/хв.

Кількість стиснутого повітря, подаваного у витратний бак для перемішування розчину:

, м3/хв, (5.5)

де - інтенсивність подачі повітря, 4 л/с.м2;

- площа витратного бака, 3.2,5=7,5 м2.

м3/хв.

Загальна витрата стиснутого повітря

м3/хв. (5.6)

Для рівномірного перемішування коагулянту з водою повітророзподільна система повинна бути максимально розгалужена і покладена на всю площу розчинних і витратних баків. Швидкість виходу повітря з отворів повітророзподільної системи 30 м/с. Діаметр труби 40 мм, отворів – 3 мм, крок отворів - 150 мм.

  1   2   3

Схожі:

Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "А. С. Макаренко" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Василь Сухомлинський" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Софія Русова" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни 01135, м. Київ, проспект Перемоги
Міністерства освіти і науки України від 17. 04. 2009 року №341 «Про затвердження Плану дій щодо вдосконалення викладання дисципліни...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Петро Могила" Міністерства освіти І науки України
Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської І севастопольської міських...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської і Севастопольської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи