Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения»

Кафедра: «Водоснабжение водоотведение и гидравлика»

Пояснительная записка к курсовому проекту

водоочистных сооружений для хозяйственно-питьевого водоснабжения

по дисциплине «Водоснабжение»

Выполнила

Студентка

гр. ВиВ – 908

Косинская А. А.

Принял

Бегунов П. П.

Санкт-Петербург

2013

Оглавление

1. Определение рабочей производительности водоочистной станции. Выбор технологической схемы очистки и состава основных сооружений 3

2. Реагентное хозяйство 4

2.1.1. Коагулирование 4

2.1.2. Использование флокулянтов 4

2.1.3. Подщелачивание воды 5

2.1.5. Использование активированного угля 5

3. Расчёт основных сооружений 6

3.2.1. Расчет горизонтальных отстойников 8

3.2.1.1 Расчет отстойной части 9

3.2.1.2. Расчет камеры хлопьеобразования 13

3.3.1 Расчёт скорых фильтров 17

4. Обеззараживание воды 24

5. Расчет резервуаров чистой воды 26

6. Гидравлический расчет трубопроводов станции 28

7. Высотная схема водопроводной очистной станции 29

Список литературы 30

Задачей данного проекта является проектирование и расчет водоочистных сооружений для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Исходные данные:

Полезная производительность станции составляет –70000 м3/сут;

Количество взвешенных веществ в источнике –120 мг/л;

Щелочность –0,2 мг-экв/л; (среднемутные)

Жёсткость – 5,0 мг-экв/л;

Цветность –200 град; (высокоцветные)

Запах –0 балла.

В проекте произведен расчет реагентного хозяйства, смесителей, горизонтальных отстойников, скорых фильтров.

1. Определение рабочей производительности водоочистной станции. Выбор технологической схемы очистки и состава основных сооружений

Водоочистная станция рассчитана на равномерную работу в течение суток.

Полная суточная производительность станции с учетом расходов на собственные нужды составит:

где α – коэффициент, учитывающий расход на собственные нужды, α = 1,04;

Q_полез – полезная производительность станции (по заданию)

Расчетный часовой расход равен:

Расчетный секундный расход:

В соответствии с физико-техническими, бактериологическими, органическими свойствами воды (СНиП, табл. 15)- полезная производительность станции составляет –70000 м³/сут; цветность –200 град; количество взвешенных веществ в источнике –120 мг/л, что позволяет выбрать двухступенчатую схему очистных сооружений с горизонтальными отстойниками и скорыми открытыми фильтрами с обеззараживанием.

1 – насосы I подъема, 2 – микросетки, 3 – реагентное хозяйство, 4 – смеситель, 5 – камера хлопьеобразования, 6 – горизонтальный отстойник, 7 – скорый фильтр, 8 – узел обеззараживания, 9 – РЧВ, 10 – насосы II подъема

2. Реагентное хозяйство

2.1. Определение доз реагентов

Выбор реагентов определяется принятой технологией водоочистки, температурой и качеством исходной воды и требованиями к степени ее очистки. Расчетные дозы реагентов по их активной части устанавливаются для различных периодов года в зависимости от качества обрабатываемой воды с учетом допустимых их количеств в очищенной и корректируются в период наладки и эксплуатации сооружений.

2.1.1. Коагулирование

Для ускорения осаждения взвешенных веществ из воды и устранения

цветности производится коагулирование воды. На скорость этого процесса

влияют условия перемешивания, рН, температура, щелочность, состав воды, доза коагулянта и другие параметры. Наиболее распространенными коагулянтами при эксплуатации станций очистки являются сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃, хлорид железа FeCl₃ и сульфат железа Fe₂(SO₄)₃.

Дозу безводного сернокислого алюминия принимают в зависимости от содержания в воде взвешенных веществ [1]. При С =120 мг/л, доза коагулянта Д_к = 30-45 мг/л – необходимая доза коагулянта для осаждения грубодисперсной взвеси.

По цветности доза коагулянта определяется по формуле:

где Д_к – доза коагулянта по безводному веществу, мг/л;

Ц – цветность воды в градусах.

Принимаем Д_к =56,57 мг/л.

Предусматривается сухо-мокрое хранение коагулянта.

Отделение коагулянта реагентного цеха состоит из склада, помещения растворных баков и помещения расходных баков.

2.1.2. Использование флокулянтов

С целью увеличения размеров хлопьев, и тем самым, интенсификации отделения загрязнений путём осветления и фильтрации в очищаемую воду добавляют флокулянты, например, полиакриламид (ПАА) или кремнекислоту (АК).

При вводе перед фильтрами при двухступенчатой очистке - 0,05-0,1 мг/л. Доза флокулянта ПАА по безводному продукту Д_ПАА=0,6 мг/л.

2.1.3. Подщелачивание воды

Коагуляция хорошо протекает при определённой щелочности воды. Если щёлочность исходной воды недостаточна, то для улучшения процесса хлопьеобразования проводят искусственное подщелачивание исходной воды. Реагент необходимо вводить после ввода коагулянта.

Определяем дозу подщелачиваемого реагента Д_щ, мг/л:

где К_щ – коэффициент, зависящий от вида подщелачивающего реагента, для соды Na₂СО₃ – 53;

е_к – эквивалентная масса безводного коагулянта, мг/ мг-экв, для

Al₂(SO₄)₃ – 57;

Щ₀ – минимальная щёлочность обрабатываемой воды; 0,2 мг-экв/л.