Проект водопроводных очистных сооружений

Водоснабжение является одной из важнейших отраслей техники, направленной на повышение уровня жизни людей, благоустройство населенных пунктов, развитие промышленности и сельского хозяйства.

Самоочищение воды водоема, как правило, не обеспечивает необходимого ее качества для производственных и хозяйственно-питьевых целей. Поэтому большое значение в охране водных ресурсов и их рациональном использовании приобретают физико-химические методы улучшения качества воды и обеззараживания стоков, позволяющее повторно использовать воду в технологических процессах и таким образом снизить нагрузки на водоемы.

Изучение качества воды природного источника позволяет установить характер необходимых операций по ее обработке. На очистные сооружения возлагаются задачи осветления, обесцвечивания, устранение запахов и привкусов, умягчение, снижение общего солесодержания и обеззараживание воды.

Снабжение населения качественной водой в достаточном количестве имеет важное социальное и санитарно-гигиеническое значение, предохраняет людей от эпидемических заболеваний, распространяемых через воду.

Состав очистных сооружений определяются, исходя из результатов анализов исходной воды и требований, которые предъявляются к качеству очищенной воды. При устройстве хозяйственно-питьевого водоснабжения, сооружения для очистки воды должны, в конечном итоге, обеспечивать качество воды, отвечающие СанПиН 2.1.1074-01.

Анализ исходных данных Правильность химического анализа

О качестве природной воды судят на основе химического анализа. В связи с тем, что вода является электронейтральным веществом, при правильно произведенном анализе воды количество катионов должно быть таким же как количество анионов.

( 1 .0)

Для зимы:

мг-экв/л

Рисунок 1 .1

Диаграмма гипотетического состава воды (лето)

Для лета:

мг-экв/л

Рисунок 1 .2

Диаграмма гипотетического состава воды (зима)

В обоих случаях расхождение не превышает 5%, химический анализ произведен правильно.

Солесодержание

Общее солесодержание определяется по формуле:

( 1 .0)

Для зимы:

мг/л

Для лета:

мг/л Жесткость

Общая жесткость обусловлена наличием ионов Кальция и Магния и определяется по формуле:

( 1 .0)

Для зимы:

мг-экв/л

Для лета:

мг-экв/л

Карбонатная жесткость обусловлена наличием бикарбонатов и определяется по формуле:

( 1 .0)

Для зимы:

мг-экв/л

Для лета:

мг-экв/л

Некарбонатная жесткость определяется как разность общей и карбонатной жесткости:

( 1 .0)

Для зимы:

мг-экв/л

Для лета:

мг-экв/л Щелочность

Общая щелочность определяется наличием бикарбонатов:

Для зимы:

мг-экв/л

Для лета:

мг-экв/л Качество исходной воды и питьевой

Таблица 1 .1

Сравнение качества исходной воды и питьевой

Показатели качества	Ед. изм.	Исходная вода	СанПиН 2.1.4.1074 - 01	Метод очистки
Колиформные термотолерантные бактерии	шт/л	15-40	отсутствие	Коагуляция, обеззараживание
Мутность	мг/л	145-190	не более 1,5	Осветление
Цветность	градусы	18-65	не более 20	Обесцвечивание, обеззараживание
Запах	Баллы	до 2	не более 2	не требуется
рН		7,2	6,5 – 8,5	не требуется
Жесткость воды	мг-экв/л	6,0-6,5	не более 7	не требуется
Сухой остаток	мг/л	543-585	не более 1000	не требуется

Технологическая схема очистки

Воды источника водоснабжения в соответствии с [1] относятся к водам средней мутности (50-250 мг/л) и средней цветности (35-120 град.). Для данных условий применения и производительности станции 35000 м3/сут в соответствии с рекомендуемой таблицей 15 [1] в качестве основных сооружений принимаются контактные префильтры – скорые фильтры (двухступенчатое фильтрование).

Рисунок 2 .3

Высотная технологическая схема водопроводных очистных сооружений
по схеме 2-х ступенчатого фильтрования
(1 - исходная вода; 2 - смеситель; 3 - воздухоотделитель;
4 - контактный префильтр; 5 - скорый фильтр; 6 - РЧВ;
7 - ввод хлора (обеззараживателя); 8 - коагулянт; 9 – флокулянт)

Реагенты Коагулянт

В качестве коагулянта принимается сернокислый алюминий –

Доза коагулянта при обработке цветных вод определяется по формуле:

, ( 3 .0)

где Ц – цветность обрабатываемой воды, град.

Для зимы применение коагулянта не требуется, так как цветность вод источника водоснабжения в этот период года не превышает нормы по [2].

Для лета:

мг/л

Доза коагулянта при обработке мутных вод принимается по таблице 16 [1].

Для зимы принимается:

мг/л

Для лета принимается:

мг/л

Для расчета сооружений принимается максимальна доза коагулянта. Так в технологической схеме применяются контактные префильтры, то доза коагулянта принимается на 15% меньше:

Для лета:

мг/л

Для зимы:

мг/л Флокулянт

В дополнение к коагулянту для интенсификации процесса осветления принимается флокулянт – PRAESTOL. Доза флокулянта принимается в 16 раз меньше дозы полиакриламида (ПАА), принимаемой по п 6.17 [1] равной 0,6 мг/л.

мг/л Хлорсодержащие реагенты

Доза хлорсодержащих реагентов при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции и обесцвечивания воды, а также для улучшения санитарного состояния сооружений принимается 8 мг/л (согласно п. 6.18 [1]). При вторичном хлорировании доза хлора принимается 3 мг/л.

Предварительный расчет сооружений Предварительный расчет скорых фильтров

Принимается: загрузка однослойная, материал – кварцевый песок; dmin = 0,7 мм; dmax = 1,6 мм; dэкв = 1,0 мм; высота слоя 1,5 м;

= 6 м/ч;

= 7 м/ч; дренажные трубы стальные с дырчатой перфорацией; dотв = 12 мм; поддерживающий слой – гравий.

Общая площадь фильтрования, мІ, определяется по формуле:

, ( 4 .0)

где

– полезная производительность станции на вторую очередь, мі/сут;

– продолжительность работы станции в течение суток, ч;

– расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч;

– число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации;

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

– удельный расход воды на одну промывку одного фильтра, мі/мІ:

, ( 4 .0)

где

– интенсивность промывки, равная 16 л/(с·мІ);

– время промывки, принимается равное 5 мин.

мі/мІ

мІ

Количество фильтров определяется:

( 4 .0)

шт.

Площадь одного фильтра:

. ( 4 .0)

мІ

Принимается фильтр с боковым каналом. Размеры фильтра 7,5Ч6 м (кратные 1,5 м). План скорого фильтра с боковым каналом приводится на рисунке 4.1. Расположение скорых фильтров на первую и вторую очередь приводится на рисунке 4.2.

Рисунок 4 .4

План скорого фильтра с боковым каналом

Рисунок 4 .5

Расположение скорых фильтров на первую и вторую очередь

Фактическая площадь скорого фильтра:

мІ

Общая площадь фильтрования на вторую очередь:

мІ

Фактическая скорость фильтрования при нормальном режиме:

м/ч

При этом форсированная скорость фильтрования определяется:

, ( 4 .0)

где

– фильтров, находящихся в ремонте.

м/ч

Расчетное значение

меньше принятого, к строительству на вторую очередь принимается 8 фильтров.

Количество фильтров на первую очередь:

. ( 4 .0)

шт.

м/ч

м/ч Предварительный расчет контактных префильтров

Принимается: загрузка однослойная, материал – кварцевый песок; dmin = 0,7 мм; dmax = 1,6 мм; dэкв = 1,0 мм; высота слоя 1,5 м; Vн = 6,5 м/ч; Vфорс = 7,5 м/ч. Дренажные трубы стальные с дырчатой перфорацией; dотв = 12 мм; поддерживающий слой – гравий. Общая площадь фильтрования определяется по формуле:

, ( 4 .0)

где

− расход чистой воды на промывку скорых фильтров из РЧВ, м3/сут:

; ( 4 .0)

– продолжительность работы станции, равно 24 часа;

– расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/час;

− число промывок в сутки, равно 2;

– время простоя КПФ в связи с операцией промывки, для водовоздушной промывки равно 0,5 часа;

– продолжительность сброса первого фильтрата, равна 10 мин;

− удельный расход воды на одну промывку одного префильтра:

, ( 4 .0)

где

− интенсивность промывки с воздухом, равна 3 л/(с∙ м2);

− время промывки с воздухом, 7 мин;

− интенсивность промывки водой, равна 6 л/(с∙ м2);

− время промывки водой, 7 мин.

мі/сут

мі/мІ

мІ

Число КПФ на вторую очередь:

. ( 4 .0)

шт.

Площадь одного КПФ:

. ( 4 .0)

мІ

Принимается префильтр с боковым каналом. Размеры префильтра 7,5Ч6 м (кратные 1,5 м). План скорого фильтра с боковым каналом приводится на рисунке 4.3. Расположение контактных префильтров на первую и вторую очередь приводится на рисунке 4.4.

Рисунок 4 .6

План контактного префильтра с боковым каналом

Рисунок 4 .7

Расположение контактных префильтров на первую и вторую очередь

Фактическая площадь скорого фильтра:

мІ

Общая площадь фильтрования на вторую очередь:

мІ

Фактическая скорость фильтрования при нормальном режиме:

м/ч

При этом форсированная скорость фильтрования определяется:

, ( 4 .0)

где

– фильтров, находящихся в ремонте.

м/ч

Количество КПФ на первую очередь:

. ( 4 .0)

шт.

м/ч

м/ч
Детальный расчет сооружений Детальный расчет скорых фильтров

Трубчатая распределительная система

Распределительная система должна отвечать следующим требованиям:

Равномерность сбора фильтрата по площади фильтра;

Равномерность распределения промывной воды по площади фильтра;

Достаточная механическая прочность для того, чтобы выдержать вес воды и

загрузки, а также давление воды при промывке;

Незасоряемость отверстий при фильтровании и промывке.

Принимается: стальные трубы с отверстиями dотв = 12 мм, расположенными в два ряда в шахматном порядке под углом 45 градусов на расстоянии 150-200 мм. Общая площадь отверстий составляет 0,25% рабочей площади фильтра. Расстояние между трубами 250 мм. Расстояние от низа трубы до дна фильтра 100 мм.

Число ответвлений в отделении скорого фильтра:

, ( 5 .0)

где

− ширина фильтровального отделения скорого фильтра, м;

− расстояние между осями ответвлений принимается равным 0,25м.

шт.

Расход по одному ответвлению:

, ( 5 .0)

где

– расход воды на промывку фильтра, л/с:

, ( 5 .0)

где

– площадь фильтровального отделения скорого фильтра, мІ.

л/с

По расходу

л/с подбирается диаметр распределительных труб 125 мм, скорость при этом составляет

м/с, потери

По расходу

л/с подбирается диаметр коллектора 800 мм, скорость при этом составляет

м/с, потери

Общая площадь отверстий определяется формуле:

. ( 5 .0)

мІ

Площадь одного отверстия:

. ( 5 .0)

мІ

Количество отверстий:

. ( 5 .0)

шт.

Расстояние между отверстиями:

, ( 5 .0)

где

– длина фильтровального отделения скорого фильтра, м.

Желоба

Число желобов определяется по формуле:

, ( 5 .0)

где

– расстояние между желобами, принимается 2,2 м;

шт.

Фактическое расстояние между желобами:

. ( 5 .0)

Рисунок 5 .8

Схема желобов

Расход воды по желобу:

. ( 5 .0)

л/с

Ширина желоба определяется по формуле:

, ( 5 .0)

где

– коэффициент, для желоба с треугольным основанием принимается равным 2,1;

– отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, принимается равное 1,5.

– расчетный расход воды, мі/с.

Расстояние от дна желоба до дна канала определяется:

, ( 5 .0)

где

– ширина канала, равна одному м;

– расход воды по каналу, м3/с.

Превышение кромок желобов над загрузкой, м:

, ( 5 .0)

где

– высота слоя за грузки, принимается равная 1,5 м;

– относительное расширение загрузки, равно 30 %;

0,3 – коэффициент запаса.

Рисунок 5 .9

Высота скорого фильтра

Рисунок 5 .10

Высота скорого фильтра равна:

Так как высота должна быть кратна 0,6 м, следовательно, принимается фильтр высотой 5,4 м.

Потери напора при промывке скорого фильтра

Потери напора в распределительной системе, м:

, ( 5 .0)

где

скорость в начале коллектора, равна 1,1м/с;

средняя скорость на входе в отверстия, равна 1,76 м/с;

коэффициент гидравлического сопротивления, определяется по формуле:

, ( 5 .0)

где

– коэффициент перфорации – отношение суммарной площади отверстий к

площади поперечного сечения коллектора:

Потери напора в фильтрующем слое, м:

, ( 5 .0)

где

– параметры для песка с крупностью 1 мм, соответственно

равны 0,76 и 0,017;

Потери напора в поддерживающих слоях, м:

, ( 5 .0)

где

– высота поддерживающего слоя, равная 0,725 м;

Потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к общему коллектору распределительной системы, м:

, ( 5 .0)

где

– длина трубопровода, принимается равная 100 метров;

Потери напора на местные сопротивления в фасонных частях и арматуре:

, ( 5 .0)

где

− коэффициент местных сопротивлений, принимаемый:

- для колена 0,984;

- для задвижек 0,26;

- для входа во всасывающую трубу 0,5;

- для тройника 0,92;

Потери напора на образование скорости во всасывающем и напорном трубопроводах насоса для подачи промывной воды:

, ( 5 .0)

где

– скорость во всасывающем трубопроводе, м/с:

– скорость в напорном трубопроводе, м/с.

Сумма потерь напора, м:

. ( 5 .0)

м Детальный расчет контактных префильтров

Водяная трубчатая распределительная система

Принимается такой же, что и в скорых фильтрах.

Число ответвлений в отделении КПФ:

, ( 5 .0)

где

− ширина фильтровального отделения КПФ, м;

− расстояние между осями ответвлений принимается равным 0,25м.

шт.

Расход по одному ответвлению:

, ( 5 .0)

где

– расход воды на промывку фильтра, л/с:

, ( 5 .0)

где

– площадь фильтровального отделения КПФ, мІ.

л/с

Диаметр коллектора по расходу

л/с принимается равным 700 мм, скорость v = 0,99 м/с, потери 1000i = 1,7.

Диаметр ответвлений

л/с принимается равным 80 мм, скорость v = 1,98 м/с, потери 1000i = 89,0.

Определяем перфорацию труб:

. ( 5 .0)

мІ

Площадь одного отверстия:

мІ

Количество отверстий:

. ( 5 .0)

шт.

Расстояние между отверстиями:

, ( 5 .0)

где

– длина фильтровального отделения скорого фильтра, м.

Воздушная трубчатая распределительная система

Принимаются: трубы с отверстиями d = 5 мм, расположенными в два ряда в шахматном порядке под углом 45 градусов на расстоянии 150 мм. Общая площадь отверстий составляет 30% рабочей площади префильтра. Расстояние от низа трубы до дна фильтра 30 мм. Интенсивность промывки равна 18 л/(с ∙ м2).

Расход воздуха по магистрали, определяется по формуле:

, ( 5 .0)

л/с

Диаметр магистрали, м:

, ( 5 .0)

где

− скорость воздуха в магистрали, равна 20 м/с;

Число ответвлений определяем по формуле:

, ( 5 .0)

где

− число ответвлений при водяной промывке.

шт.

Диаметр ответвлений, м:

, ( 5 .0)

где

– скорость в начале ответвлений, принимается 15 м/с;

− расход воздуха по одному ответвлению, м

/с:

. ( 5 .0)

/с

Горизонтальный отвод воды

При использовании водовоздушной промывки применяется горизонтальный отвод промывной воды. Высота слоя воды в нагрузочном пространстве сравнительно невелика, что позволяет при малых расходах получить в нем достаточную скорость горизонтального движения воды для быстрого и полного удаления вымываемых из загрузки загрязнений. Наклонная поверхность струенаправляющего выпуска, стесняя поток, увеличивает его транспортирующую способность на начальном участке пути движения воды.

Пескоулавливающий желоб устроен с учетом предотвращения попадания в него воздуха. Выносимые потоком в зону желоба отдельные частицы песка оседают на наклонные стенки и, сползая по ним через нижнюю щель, снова поступают в загрузку.

Основные расчетно-конструктивные параметры системы горизонтального отвода воды зависят от удельного расхода, определяемого по формуле, л/(с·м):

, ( 5 .0)

л/(с·м)

По этому расходу определяется разность отметок между верхней и нижней кромками водосливной стенки (Н1) и между верхними кромками водосливной и отбойной стенками (Н2). Н1 =320 мм, Н2=25 мм.

Высота контактного префильтра

Допустимая высота расширения загрузки:

( 5 .0)

Рисунок 5 .11

Высота КПФ равна:

Потери напора при промывке контактных префильтров

Потери напора в распределительной системе определяются по формуле:

, ( 5 .0)

где

скорость в начале коллектора, равна 1,1м/с;

средняя скорость на входе в отверстия, равна 1,76 м/с;

коэффициент гидравлического сопротивления, определяется по формуле:

, ( 5 .0)

где

– коэффициент перфорации – отношение суммарной площади отверстий к

площади поперечного сечения коллектора:

Потери напора в фильтрующем слое, м:

, ( 5 .0)

где

– параметры для песка с крупностью 1 мм, соответственно

равны 0,85 и 0,04;

Потери напора в поддерживающих слоях, м:

, ( 5 .0)

где

– высота поддерживающего слоя, равная 0,725 м;

Потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к общему коллектору распределительной системы, м:

, ( 5 .0)

где

– длина трубопровода, принимается равная 100 метров;

Потери напора на местные сопротивления в фасонных частях и арматуре:

, ( 5 .0)

где

− коэффициент местных сопротивлений, принимаемый:

- для колена 0,984;

- для задвижек 0,26;

- для входа во всасывающую трубу 0,5;

- для тройника 0,92;

, ( 5 .0)

где

– скорость во всасывающем трубопроводе, м/с:

– скорость в напорном трубопроводе, м/с.

Сумма потерь напора, м:

. ( 5 .0)

м
Микрофильтр

Для предварительной очистки воды, в том числе для задержания планктона, на станции водоочистки предусматриваются микрофильтры.

Расход воды с учетом собственных нужд, мі/ч:

, ( 5 .0)

где

– расход, мі/ч, поступающий на смесители.

мі/ч

Принимается 2 рабочих и 1 резервный микрофильтр.

Расход на один микрофильтр:

мі/ч

Принимается микрофильтр типа МФМ со следующими параметрами:

– Производительность МФ:

– Типоразмер: 3x3,7 м;

– Рабочая сетка из нержавеющей стали.

Расчет смесителя-воздухоотделителя

Для смешения обрабатываемой воды с реагентами, перед контактными осветлителями устанавливают смеситель.

Принимается вертикальный вихревой смеситель. Угол пирамидального диффузора принимается 300. Принимается две секции смесителя, каждая из которых состоит из двух камер: смесителя и воздухоотделителя.

Расчетный расход на один смеситель, мі/с, определяется по формуле:

, ( 6 .0)

где

– число смесителей-воздухоотделителей;

– общий расход воды по сооружениям с учетом собственных нужд, мі/сут:

, ( 6 .0)

где

− расход на промывку КПФ:

. ( 6 .0)

мі/сут

мі/с

По расходу

л/с принимается диаметр подводящего трубопровода 500 мм, скорость движения воды в трубопроводе составляет 1,11 м/с.

Площадь основания прямоугольной части определяется по формуле:

, ( 6 .0)

где

– скорость восходящего движения воды, принимается равной 40 мм/с.

мІ

Так как верхняя часть смесителя принимается квадратной в плане, то сторона будет иметь размер:

. ( 6 .0)

Высота пирамидальной части:

, ( 6 .0)

где

– угол пирамидального диффузора, принимается 30є;

– сторона нижней части смесителя, м:

, ( 6 .0)

где

– диаметр подводящего трубопровода, м.

Высота смесителя:

, ( 6 .0)

где

– высота прямоугольной части смесителя, м.

Объем смесителя, мі:

, ( 6 .0)

где

– объем пирамидальной части смесителя, мі:

; ( 6 .0)

– объем прямоугольной части смесителя, мі:

. ( 6 .0)

мі

Время пребывания воды в смесителе, c:

. ( 6 .0)

Время пребывания воды в воздухоотделителе, с:

. ( 6 .0)

Объем воздухоотделителя, мі:

. ( 6 .0)

мі

Высота воздухоотделителя принимается 4/5 высоты смесителя (

м). Площадь воздухоотделителя, мІ:

, ( 6 .0)

мІ

Так как воздухоотделитель принимается квадратный в плане, то сторона будет иметь размер:

. ( 6 .0)

Нисходящая скорость потока воды:

. ( 6 .0)

м/с

План смесителя и воздухоотделителя изображен на рисунке 10.

Рисунок 6 .12

План смесителя и воздухоотделителя

Реагентное хозяйство Цех коагулянта

Месячный расход реагента, т:

, ( 7 .0)

где

– чистота продукта, равная 45%.

Объем растворных баков (хранилищ) определяется по формуле:

, ( 7 .0)

где

– доза коагулянта, мг/л;

– время, на которое заготавливается реагент, равное 30 сут;

– концентрация раствора коагулянта в растворном баке, равна 17%;

– объемный вес раствора коагулянта в растворном баке, равен 1,24 т/мі.

мі

Принимается четыре растворных бака. Объем одного растворного бака равен:

мі

Рисунок 7 .13

Растворный бак

Принимаются растворные баки с размерами Д Ч Ш Ч В = 4,5 Ч 4,5 Ч 3 м. Фактический объем растворных баков:

мі

Объем расходного бака определяется по формуле:

, ( 7 .0)

где

– часовая производительность станции, мі/ч;

– время, за которое приготовляется раствор, принимается 12 часов;

– концентрация раствора коагулянта в расходном баке, равна 3,5%;

– объемный вес раствора коагулянта в расходном баке, равен 1,17 т/ мі.

мі

Принимается два расходных бака, объем каждого равен:

мі

Рисунок 7 .14

Расходный бак

Принимаются расходные баки с размерами Д Ч Ш Ч В = 3 Ч 1,5 Ч 2,4 м. Фактический объем расходных баков:

мі Цех флокулянта

Месячный расход реагента, кг:

. ( 7 .0)

кг

Доставка производится в мешках по 25 кг. Необходимое количество мешков в месяц:

. ( 7 .0)

мешка

Объем расходного бака:

, ( 7 .0)

где

– время, за которое приготовляется раствор, принимается 12 часов;

– концентрация раствора флокулянта в расходном баке, равна 0,1%;

– объемный вес раствора флокулянта в расходном баке, равен 1 т/мі;

мі

Принимается один рабочий и один резервный расходный бак. Размеры бака Д Ч Ш Ч В = 1,5 Ч 1,5 Ч 0,6 м.

Рисунок 7 .15

Расходный бак флокулянта

Фактический объем расходного бака:

мі Хлораторная

Расход хлора для первичного хлорирования, кг/сут:

, ( 7 .0)

где

– доза хлора для первичного хлорирования, мг/л.

кг/ч

Расход хлора для вторичного хлорирования, кг/сут:

, ( 7 .0)

где

– доза хлора для вторичного хлорирования, мг/л.

кг/ч

Общий расход хлора, кг/сут:

. ( 7 .0)

кг/сут

Часовой расход хлора:

кг/ч

Хлор хранится в бочках объемом 500 л, массой 625 кг, диаметром 0,746 м и длиной 1,6 м. Площадь бочки:

мІ

Съем хлора с одной бочки, :

, ( 7 .0)

где

– удельный съем хлора, равный 3 кг/(ч·мІ).

кг/ч

Количество рабочих бочек (которые одновременно стоят на весах):

. ( 7 .0)

шт.

Принимается три бочки с хлором: две рабочих и одна резервная.

Количество бочек на 30-суточный запас:

, ( 7 .0)

где

– масса бочки с хлором, равная 625 кг.

шт.

Склад хлора должен вмещать 22 бочки, обеспечивающие месячный запас хлора на очистных сооружениях. Принимается хлораторная, совмещенная со складом хлора. Для первичного и вторичного хлорирования принимаются два рабочих и один резервный хлоратор ЛОНИИ-СТО, производительностью 8 кг/ч каждый.

Подбор вспомогательного оборудования Промывные насосы

Скорые фильтры

Напор насоса, м, определяется:

, ( 8 .0)

где

– геометрическая высота подъема воды, м, равна:

, ( 8 .0)

где

– высота кромки желоба, м;

– высота загрузки фильтра, м;

– высота слоя воды в РЧВ, равная 4,3 м.

Для подачи промывной воды в количестве 566,4 л/с, принимается насос марки Д3200-33. Принимается один рабочий насос и один резервный.

Контактные префильтры

Для подачи промывной воды в количестве 387 л/с, принимается насос марки Д2000-21. Принимается один рабочий насос и один резервный.

Насосы для перекачки реагентов

Производительность насоса, мі/ч, для перекачки раствора коагулянта из растворных баков в расходные баки определяется:

. ( 8 .0)

где

− время перекачки реагента, принимается равным 2 часа;

мі/ч

Принимаем три насоса (два рабочих, один резервный) марки 2Х-6Л-1. Подача насоса 29 м3/ч, мощность 7,5 кВт, двигатель АО2-41-2.

Насосы-дозаторы

Для перекачки раствора коагулянта из расходных баков подбирается насос дозатор. Его производительность, м3/ч, равна:

qк нд = Дк ∙ Qсм.в /10 4 ∙ b ∙ γ , ( 8 .0)

qк нд = 34∙ 1715,75 /10 4 ∙ 17 ∙ 1,24 =0,28 м3/ч = 280 л/ч

Принимаем два насоса-дозатора (один рабочий один резервный) марки

НД 400/6. Подача насоса 400 л/ч, мощность 1 кВт, масса 108 кг.

Производительность насоса-дозатора, м3/ч, для перекачки раствора флокулянта равна:

qф нд = Дф ∙ Qсм.в /10 4 ∙ b2 ∙ γ2 , ( 8 .0)

qк нд = 0,04∙ 1715,75 /10 4 ∙ 0,1 ∙ 1 =0,07 м3/ч = 70 л/ч

Принимается два насоса-дозатора (один рабочий один резервный) марки НД 120/6. Подача насоса 120 л/ч, мощность 0,6 кВт, масса 78 кг.

Воздуходувки

Для подачи воздуха на промывку контактных префильтров, q = 2294 м3/ч, принимается воздуходувка марки ТВ-50-1,6 производительностью 3000 м3/ч. Принимается одна рабочая и одна резервная воздуходувка.

Для приготовления и перемешивания раствора реагентов применяется сжатый воздух.

Расход воздуходувки, л/с, определяется как:

q общ = q раст + q расх , ( 8 .0)

где q раст − расход воздуха, л/с, на растворные баки:

q раст = ωраст ∙Sраст ∙ nраб , ( 8 .0)

где ωраст − интенсивность подачи воздуха в растворные баки, равна 10 л/(с∙м2);

Sраст − площадь растворного бака в плане;

nраб − количество рабочих баков;

q раст − расход воздуха, л/с, на расходные баки:

q расх = ωрасх ∙Sрасх ∙ nраб , ( 8 .0)

где ωрасх − интенсивность подачи воздуха в расходные баки, равна 5 л/(с∙м2);

Sрасх − площадь расходного бака в плане;

q раст = 10 ∙4,5 ∙ 4,5 ∙ 4 = 810 л/с

q расх = qкрасх + qфрасх =5 ∙1,5 ∙3+ 5 ∙1,5 ∙ 1,5 =33,75 л/с

q общ = 33,75 + 810 = 843,75 л/с =3037,5 м3/ч

Принимается две воздуходувки (одна рабочая одна резервная) марки ТВ-50-1,9. Подача равна 3600мі/ч, электродвигатель марки А3-315 S-2 мощностью 160 кВт, масса воздуходувки 6460 кг.

Зоны санитарной охраны

Зоны санитарной охраны должны предусматриваться на всех проектируемых и реконструируемых водопроводах хозяйственно-питьевого назначения в целях обеспечения их санитарно-эпидемиологической надежности.

Граница первого пояса зоны водопроводных сооружений должна совпадать с ограждениями площадки сооружений и предусматриваться на расстоянии:

от стен резервуаров фильтрованной (питьевой) воды, фильтров (кроме напорных), контактных осветлителей с открытой поверхностью воды – не менее 30 метров;

от стен остальных сооружений и стволов водонапорных башен – не менее 15 м.

Территория первого пояса зоны площадки водопроводных сооружений должна быть спланирована, огорожена и озеленена.

На территории первого пояса зоны:

а) запрещаются:

все виды строительства, за исключением реконструкции или расширения основных водопроводных сооружений (подсобные здания, непосредственно не связанные с подачей и обработкой воды, должны быть размещены за пределами первого пояса зоны);

размещение жилых и общественных зданий, проживание людей, в том числе работающих на водопроводе;

прокладка трубопроводов различного назначения, за исключением трубопроводов, обслуживающих водопроводные сооружения;

выпуск в поверхностные источники сточных вод, купание, водопой и выпас скота, стирка белья, рыбная ловля, применение для растений ядохимикатов и удобрений;

б) здания должны быть канализованы с отведением сточных вод в ближайшую систему бытовой или производственной канализации или на местные очистные сооружения, расположенные за пределами первого пояса зоны с учетом санитарного режима во втором поясе. При отсутствии канализации должны устраиваться водонепроницаемые выгребы, расположенные в местах, исключающих загрязнение территории первого пояса при вывозе нечистот;

в) должно быть обеспечено отведение поверхностных вод за пределы первого пояса;

г) допускаются только рубки ухода за лесом и санитарные рубки леса.

На территории второго пояса зоны площадки водопроводных сооружений надлежит:

а) осуществлять регулирование отведения территорий для населенных пунктов, лечебно-профилактических и оздоровительных учреждений, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также возможных изменений технологии промышленных предприятий, связанных с повышением степени опасности загрязнения источников водоснабжения сточными водами;

б) благоустраивать промышленные, сельскохозяйственные и другие предприятия, населенные пункты и отдельные здания, предусматривать организованное водоснабжение, канализование, устройство водонепроницаемых выгребов, организацию отвода загрязненных поверхностных сточных вод и др.;

в) производить только рубки ухода за лесом и санитарные рубки леса.

Во втором поясе зоны площадки водопроводных сооружений запрещается:

а) загрязнение территорий нечистотами, мусором, навозом, промышленными отходами и др.;

б) размещение складов горючесмазочных материалов, ядохимикатов и минеральных удобрений, накопителей, шламохранилищ и других объектов, которые могут вызвать химические загрязнения источников водоснабжения;

в) размещение кладбищ, скотомогильников, полей ассенизации, полей фильтрации, земледельческих полей орошения, навозохранилищ, силосных траншей, животноводческих и птицеводческих предприятий и других объектов, которые могут вызвать микробные загрязнения источников водоснабжения;

г) применение удобрений и ядохимикатов.

Список литературы

СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 128 с.

СанПиН 2.1.4.1074 – 01.

Очистка питьевой и технической воды. В. Ф. Кожинов. – Минск: Высшая школа А, 2007.