2.3.Проектування насосних станцій і напірного трубопроводу

Фекальні насосні станції найчастіше мають крім насосного приміщення ще і приймальний резервуар, завдання якого накопичувати стічні води під час їх максимального притоку або при перерві роботи насосної станції.

Об'єм резервуару дорівнює максимальній величині надлишку або недостачі припливу води до резервуару, який встановлюється за різницею інтегрального графіку припливу і призначеному режиму роботи насосної станції.

Населення: 1105,8 м³/доб

Виробництво – 341,12 м³/доб

Секундні витрати:

Тепер розрахуємо годинні величини припливу за схемою:

1446 м³ – 100%

х м³ – 1,25%

м³

Отримані дані зведемо у формі табл. 4.

Таблиця 4 Визначення годинних величин припливу

Для визначення об'єму резервуару і числа годин роботи насосів слід скористатися сумісним графіком користування і відведення води, який будується за даними табл. 4. На графік виносяться години і годинні величини припливу води зростаючим підсумком.

Отримавши сукупність точок на поліграфіці і об'єднавши їх плавною кривою, ми отримали інтегральну криву припливу, на яку накладаємо графік відведення у вигляді прямої лінії, що відповідає рівномірному відведенню. Різниця в ординатах цих двох ліній є надлишки і недоліки припливу в мережі.

За графіком насосна станція працює 19 год, а об’єм резервуару становить 150 м³.

Приймальний резервуар є коловим в плані. Знайдемо його діаметр.

D=5.76 м

Беручи діаметр D рівним глибині наповнення h, визначаємо глибину цього резервуару як

Н_рез = Н_тах + h

де h - глибина води в резервуарі, м.

Н_рез = 8 +5,76=13,76 м

Для підйому води з резервуару і подачі її на очисні споруди або на початкову глибину закладання труб потрібно підібрати насос, який підбирається за двома параметрами: подачі - витрат і повному напору.

Подача визначається так:

,м³/год

де Т— число годин роботи насосної станції, год. (визначається за графіком).

м³/год

Різниця у відмітках очисних споруд землі може сягати 4-5 м, тому геодезична висота підйому води Н_геод буде дорівнювати

Н_геод =Н_рез+(4..5)

Н_геод =13,76+5=18,76 м

Тоді повний напір буде дорівнювати

Н_повн=Н_геод+h_Н,

де h_Н - втрати напору, які визначаються за формулою:

Напірний трубопровід довжиною 50-150 м будують найчастіше з металевих труб, діаметр яких можна визначити з умови руху в них води зі швидкістю 1...2 м/с. За d труб та їх матеріалу знаходять коефіцієнт А .

d_ст =150мм

А=41,8×10^-6 с²/л²

Знайдемо повний напір:

Н_повн=18,76+1,6=20,35 м

Відповідно до отриманих даних було підібрано шестерчастий насос марки ЦНШ – 80.

Розділ 3. Очищення природних та стічних вод способом коагуляції

Коагуляцією води називають процес укрупнення колоїдних і диспергованих частинок, що відбувається внаслідок їх злипання під дією сил молекулярного тяжіння. Коагуляція завершуєтьсяутворенням видимих ​​неозброєним оком агрегатів - пластівців і відділенням їх від рідкого середовища. азлічают два типи коагуляції: коагуляцію у вільному обсязі (відбувається в камерах реакції або хлопьеобразования) і контактну (в товщі зернистої завантаження контактнихосвітлювачів і контактних фільтрів або ж в масі зваженого осаду відстійників-освітлювачів).

Коагуляція відбувається за участю хімічних реагентів - коагулянтів (солей алюмінію і заліза): алюмінію сульфату - A12 (S04) 3 х 18Н20; алюмінію оксихлорид -[А12(ОН)5]С1 х 6Н20;натрію алюмінату - NaA102; заліза сульфату - FeS04 х 7Н20; заліза хлориду - FeCl3 х 6Н20 та ін Крім алюмо-і залізовмісних, використовують комбіновані коагулянти, які містять солі (сульфати або хлориди) одночасно обох металів.

Найбільш часто нагосподарсько-питних водопроводах в якості коагулянта застосовують неочищений алюмінію сульфат, який містить 33% безводного алюмінію сульфату і до 23% нерозчинних домішок. В даний час промисловість випускає також і очищений алюмінію сульфат, якиймістить не більше 1% нерозчинних домішок.

При додаванні до води алюмінію сульфат (сірчанокислий глинозем) вступає в реакцію з кальцію і магнію гідрокарбонатами, які завжди містяться в природній воді і зумовлюють її усунути жорсткість ілужність:

A12 (S04) 3 + ЗСА (НС03) 2 = 2А1 (ОН) 3 + 3CaS04 + 6С02

A12 (S04) 3 + 3Mg (HC03) 2 = 2А1 (ОН) 3 + 3MgS04 + 6С02.

Основним для процесу коагуляції є утворення алюмінію гідроксиду. А1 (ОН) 3 утворює у воді колоїдний розчин, який надає їй опалесценцию і швидкокоагулює, створюючи пластівці у всій товщі води. Вони мають заряд, протилежний заряду колоїдних частинок гумінових речовин, які містяться в природній воді. Завдяки цьому колоїдні частинки коагулянту нейтралізують заряд колоїдних гумінових частинок води. Вониусувають взаємне відштовхування, порушують кінетичне рівновагу колоїдного розчину. Частинки стають нездатними до дифузії, об'єднуються (агломеруючого) і випадають в осад. Пластівці ж самого коагулянту адсорбують колоїдні і дрібні зважені частинки івипадають на дно, механічно захоплюючи з собою велику суспензія.

Внаслідок процесу коагуляції не тільки підвищується швидкість і ефективність осадження суспензії, але і значно зменшується природна кольоровість води, обумовлена ​​наявністю в ній гуміновихсполук. Знебарвлення, якого неможливо досягти іншими способами очистки, відбувається внаслідок адсорбції гумінових речовин на поверхні пластівців коагулянту і подальшого випадання в осад. Зменшення кількості суспензії сприяє також значномузменшення кількості бактерій і вірусів, які містяться у воді.

Коагуляція відбувається ефективно за умови, якщо концентрація гідрокарбонат-іонів у воді буде хоча б еквівалентна кількості алюмінію сульфату, який додається. В іншому випадкугідроліз не відбувається, алюмінію гідроксид не утворює колоїдного розчину і не коагулює.

Кожен градус лужності води відповідає змісту в ній 10 мг /л СаО і робить можливою реакцію з 20 мг /л безводного алюмінію сульфату або приблизно з 40 мг /лтоварного коагулянту - A12 (S04) 3 х 18Н20. Для здійснення реакції необхідний деякий надлишок лужності (2 °). Природна лужність води більшості річок достатня для забезпечення коагуляції навіть високими дозами алюмінію сульфату. Однак іноді річки болотного, озерного абольодовикового походження не мають необхідного резерву природного лужності. Крім того, лужність води в річках може різко знижуватися навесні внаслідок попадання великої кількості талих вод. У таких випадках воду доводиться штучно подщелачивать, для чогоодночасно з коагулянтом додають гашене вапно - Са (ОН) 2 з розрахунку, щоб 1 ° жорсткості відповідав 10 мг /л СаО. еакція відбувається наступним чином:

A12 (S04) 3 + ЗСА (ОН) 2 = 2А1 (ОН) 3 + 3 CaS04.

Максимальну дозу коагулянту, яку можна додати доприродній воді без штучного подщелачивания, розраховують за формулою:

де Dmax - максимальна доза коагулянту (мг /л), А - лужність води (мг-екв /л), 05 - бажаний надлишок лужності, що забезпечує повноту реакції коагуляції (мг-екв /л), 00052 - коефіцієнтеквівалентності.

На процес коагуляції впливає не тільки лужність води, але й активна реакція (оптимальне значення pH 55-65), температура, наявність гумінових речовин, кількість грубої суспензії, частки якої служать своєрідними "ядрами коагуляції",інтенсивність перемішування та ін

З цієї причини теоретичний розрахунок для визначення оптимальної дози коагулянту є недостатнім. На водопроводах експериментально визначають умови, за яких коагуляція відбуватиметься найкращим чином.Зазвичай оптимальна доза алюмінію сульфату для річкової води коливається в межах 30-200 мг /л. Ця доза змінюється в залежності від сезонних коливань мутності води в річці або епізодично під впливом зливових стоків.

Орієнтовно оптимальну дозу коагулянтуможна визначити за формулою:

Дк = 4л /К,

де DK - максимальна доза коагулянту (мг /л), К - кольоровість води (градуси). Для прискорення коагуляції та інтенсифікації роботи очисних споруд застосовують флокулянти - високомолекулярні синтетичніз'єднання. азлічают флокулянти аніонного (поліакриламід, К-4 К-6 активуй-ванна кремінна кислота) та катіонного (ВА-2) типу. Перед застосуванням флокулянтів аніонного типу слід обробити воду коагулянтом, чого не потрібно при використанні катіонних флокулянтів. Флокулянти прискорюють процес коагуляції, низхідний рух води в освітлювачах із зваженим осадом, зменшують тривалість перебування води у відстійниках за рахунок підвищення швидкості осадження пластівців, прискорюють фільтрацію і збільшують тривалість фільтроцікла1. До використання в практиці водопостачання допускаються тільки флокулянти, які пройшли гігієнічну апробацію, мають науково обгрунтовані ГДК і включені в список речовин, дозволених для використання при водопідготовці. З обережністю слід використовувати високомолекулярні флокулянти групи поліакриламід, при виробництві яких відбувається полімеризація мономеру акрилу-МЗС. Його залишки, які не вступають в реакцію в ході синтезу, зазвичай невеликі (01-005%). Однак акриламід відноситься до генотоксичним канцерогенів (група 2Б за класифікацією МАІ) і за рекомендаціями ВООЗ його ГДК у воді повинна становити 00005 мг /л.

Розділ 4. Теплопостачання

Опалення житлових і адміністративних будинків, сфери обслуговування, навчальних і дошкільних дитячих закладів є складовою частиною діяльності держкомунгоспу.

Робота починається з проектування житлового кварталу, тобто його планування при забудові будинками. Після визначення тепловтрат по всіх будинках в зимовий період розраховується теплова мережа від котельні до житлового масиву, а також розраховується і підбираються нагрівальні прилади і насосно-силове обладнання.