6. Оборудование водозаборных сооружений (взс).

Оборудование, используемое при эксплуатации ВЗС, зависит от типа ВЗС и от качества воды в источнике. Обязательно на ВЗС должно быть следующее основное оборудование:

- решетки для задержания крупного мусора,

- рыбозащитные устройства,

- оборудование для удаления осадка из приемных камер (гидроэлеваторы или насосы),

- запорные устройства (щиты, задвижки и др.),

- насосное оборудование насосной станции первого подъема (насосный агрегат, обратный клапан, запорные устройства и др.),

- насосное оборудование для промывки решеток, сеток и др.,

- водомеры,

- оборудование автоматизации процессов на ВЗС,

- грузоподъемное оборудование.

Площадь одного водоприемного окна определяется по формуле:

, м²,

где

Q – секундный расход на ВЗС, м³/с;

 = 0,3 м/с – скорость входа воды (принимается по рекомендациям п. 5.94 1 с учетом рыбо- и шугозащиты);

k = 1,2-1,3 – коэффициент, учитывающий стеснение окна прутьями решетки.

количество секций, =2.

По табл. 1.1. [5] принимаем размеры окна и решётку с соответствующей площадью живого сечения.

Площадь вращающихся сеток , определяется по формуле приведенной для входных окон, с учётом коэффициента уменьшения площади – k ₂ = 1,3:

, (м²)

При этом коэффициент k = 1,5-2. Скорость прохода воды сквозь сетки принимается по п. 5.106. [1]: =0.4 м/с.

Тип сетки принимается согласно 2 параграфа 1 раздела [5] или на основе самостоятельного сбора информации.

Насосное оборудование подбирается из расчета постоянной работы водозаборных сооружений и требуемого напора. Расход одного насоса равен:

,

где

N – количество рабочих насосов, шт.;

k_н – коэффициент параллельности, зависящий от количества рабочих насосов. Принимается k_н = 1 при 1 рабочем насосе, k_н = 1,1-1,15 при 2 рабочих насосах, k_н = 1,15-1,25 при 3 рабочих насосах.

При небольшой производительности ВЗС (до 15000 м³/сут.) в качестве оборудования для удаления осадка из приемных камер применяют гидроэлеваторы. Гидроэлеваторы принимаются согласно 7 параграфа 1 раздела [5] или на основе самостоятельного сбора информации.

При средней или большой производительности для удаления наносов применяют насосы. Предпочтение отдается фекальным насосам, в связи с тем, что они имеют значительные зазоры между лопатками рабочего колеса. Для эффективной работы насосов следует производить рыхление осадка с помощью дырчатых труб водой, подаваемой насосами станции первого подъема.

7. Оборудование станций водоподготовки.

В состав оборудования, обеспечивающего работу водопроводных очистных станций, входит оборудование для сбора и удаления осадка, насосное оборудование, оборудование реагентного хозяйства, запорно-регулирующая арматура и другое.

На станциях небольшой производительности широко применяются напорные фильтры. Например, для осветления воды – механические фильтры, для удаления железа и марганца из воды – бирмовые, для умягчения воды – Na-катионитные, для обессоливания – Н-катионитные и ОН-анионитных фильтры.

Для обессоливания воды также могут использоваться установки обратного осмоса, при этом следует учитывать качество исходной воды и, зачастую, устраивать предварительную водоподготовку.

Ниже на диаграмме указаны рекомендуемые границы применения различных методов обессоливания в зависимости от солесодержания исходной воды и суточной производительности опресняемой установки.

Следует отметить, что стоимость обессоливания воды ионообменным методом сильно возрастает с увеличением содержания соли в воде. Поэтому данный метод предпочтителен для большой суточной производительности с небольшим солесодержанием (до 100-400 мг/л). Благодаря появлению низконапорных и высокоселективных мембран, значительно расширилась область использования технологии обратного осмоса при концентрации солей от 150 мг/л до 50 г/л. Опреснение рассолов целесообразно выполнять дистилляцией.

Пример 7.1.

Подобрать фильтры для станции осветления воды производительностью 2000 м³/сут.

Решение.

Для осветления воды принимаем механические фильтры с фильтрующим материалом Filter AG (Clack Corporation, США):

Рабочие параметры:

Высота слоя загрузки	600…900 мм
Свободное пространство в фильтре, мин.	50% от высоты слоя
Линейная скорость фильтрования в рабочем режиме	12 м/час
Линейная скорость при взрыхлении	20–24 м/час

Расчет ведется в соответствии пп. 6.95-6.102 [1].

По таблице 2 приложения 8 принимается фильтр FP 4872, диаметром D=1,5 м и производительностью Q₁=15 м³/ч, тогда количество рабочих фильтров составит:

N = Q/ Q₁ = 2000/(24*15) = 5.56 => 6 шт.

где

Q — полезная производительность станции, м³/сут.

Скорость фильтрования в нормальном режиме составит:

V = Q/(24N*ω) = 2000/(24*6*1,77) = 7,85 м/ч.

где

ω — площадь поперечного сечения одного фильтра, м²:

ω = 3,14D²/4 = 3.14*1.5²/4 = 1.77 м².

Скорость фильтрования в форсированном режиме составит:

V = Q/(24*ω *(N-1)) = 2000/(24*5*1,77) = 9,4 м/ч.

Следовательно тип и количество фильтров подобраны верно.

Пример 7.2.

Подобрать установку обратного осмоса для обессоливания воды при полезной производительности станции 3000 м³/сут.

Решение.

По таблице 6 приложения 8 принимается установка EcosoftMO‐28S‐MAXI, производительностью 28 м³ч

Количество рабочих установок составит:

N = Q/ Q₁ = 3000/(24*28) = 4.46 => 5 шт.

где

Q — полезная производительность станции, м³/сут.

При отключении одной установки производительность станции в форсированном режиме составит:

Q_ф = Q₁^max *24* (N-1) = 30*24*4 = 2880 м³/сут.

Что составляет 96% от заданной.

Согласно п. 4.4. [1], для централизованных систем водоснабжения I категории допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30 % расчетного расхода и на производственные нужды до предела, устанавливаемого аварийным графиком работы предприятий; длительность снижения подачи не должна превышать 3 сут.

Следовательно тип и количество установок обратного осмоса подобраны верно.

Пример 7.3.

Подобрать установку для обеззараживания воды при полезной производительности станции 5000 м³/сут.

Решение.

По таблице 7 приложения 8 принимается УФ-установка для обеззараживания воды производительностью 150 м³ч.

Количество рабочих установок составит:

N = Q/ Q₁ = 5000/(24*150) = 1,4 => 2 шт.

Принимается две рабочих и две резервных.

Так же можно применить проточную электролизную установку для обеззараживания гипохлоритом натрия. Для этого определим требуемую производительность по активному хлору:

1. Доза хлора принимается 2 мг/л;

2. Суточный расход хлора G = Q*g*10^-3 =5000 * 2 /1000 = 10 кг/сут.

По таблице 8 приложения 8 принимается проточную электролизную установку для обеззараживания воды гипохлоритом натрия производительностью G ₁ = 7 кг/сут.

Количество рабочих установок составит:

N = G / G ₁ = 10/7 = 1,4 => 2 шт.

Принимается две рабочих и две резервных.