Билет 2 1) 18. Береговые водозаборы поверхностных вод.

Береговые водозаборные сооружения применяются при относительно крутых берегах реки, представляет собой бетонный или железобетонный колодец большого диаметра, вынесенный передней стенкой в реку. Вода поступает в него через отверстия, защищенные решётками, а затем проходит через сетки, осуществляющие грубую механическую очистку воды.

Береговой тип водозаборов малой производительности при неблагоприятных геологических условиях у берега сооружают с раздельной компоновкой. При этом водоприемник соединяют самотечными линиями с водоприемным и всасывающем отделениями, а насосная станция может располагаться отдельно или вместе с ними. Водозаборы средней и большой производительности при благоприятных геологических условиях и колебаниях уровней воды до 5 метров устраивают совмещенного типа.

Совмещенный водозабор берегового типа представляет собой железобетонный колодец, передняя стенка которого выдвинута в русло. Вода поступает через окна в ней, которые оборудуют сороудерживающими решетками для задержания плавающего мусора и крупной рыбы. Водоприемное отделение и всасывающее разделены стенкой, в окнах которой устанавливают сетки для задержания рыбной молоди и мелкого сора. Над водоприемником устраивают павильон для очистки решеток и сеток, управления ими. С целью повышения надежности колодец разделяют на секции. Форма колодца в плане может быть круглой овальной или прямоугольной. Насосы могут быть горизонтальными, вертикальными или погружными. При этом отметка оси горизонтального насоса определяется найнизшим уровнем воды в источнике и допустимой высотой всасывания насоса. В водозаборах первой категории надежности обычно горизонтальные насосы устанавливают под залив, что облегчает запуск в работу насосных агрегатов. Рыбозащитные сооружения устраивают в виде элементов водоприемника или специального устройства на водоподводящем канале. Это рыбозаградительные сетки, кассеты и пр. На затопленных водоприемниках, где меженная скорость в три раза превосходит скорость втекания воды в водоприемные отверстия, рыбозащитные мероприятия не предусматриваются. На период ската рыбной молоди решетки заменяют на сетки с малыми ячейками, которые периодически промывают обратным током воды.

Проверка на опрокидывание производится по формуле, где (x) и (y) плечи моментов сил, действующих на оголовок;

опрокидывающие силы F и P определяются как сила давления грунта – F и архимедова сила взвешивающего давления воды P. Устойчивость работы водозаборов может быть нарушена в результате подмыва, переработки берегов. Поэтому они должны располагаться на удалении от уреза воды, а водоприемные оголовки следует выносить на глубины вне зоны прибойных явлений. Кроме креплений самих берегов для повышения их устойчивости сооружают защитные дамбы на основе изучения береговых течений, направлений ветров и т.д.

2) Смесители и камеры хлопьеобразования для водоподготовки, их назначение, типы и конструктивные особенности

Смесители, их назначение, основные типы и принципы расчета

Любая схема сооружений станции водоподготовки, предусматривающая реагентную обработку воды, имеет в своем составе смеситель. Как правило, это первое сооружение по ходу движения воды. И если используется много реагентов и необходимо обеспечить их ввод с разрывом времени, перед смесителем предусматривают контактную камеру.

Наиболее часто в отечественной практике применяются смесители гидравлического типа. Необходимый эффект перемешивания воды с реагентом достигается в них благодаря изменению скорости движения воды или изменению направления движения потока на 180 градусов.

Самым распространенным смесителем гидравлического типа является вихревый вертикальный смеситель. Продолжительность пребывания воды в нем 1,5-2 мин. На станции предусматривается не менее 2-х смесителей. Резервные смесители или их секции не предусматриваются. Вместо этого проектируется обводной трубопровод вокруг смесителей с предусмотренными точками ввода.

Вихревые смесители очень надежны в работе, поэтому на станции небольшой и средней производительности нередко предусматривается 1 рабочий смеситель.

1-подающий тр-д; 2-смеситель; 2а- желоба для сбора воды в верхней части см-ля; 3-карман смесителя; 4-отвод воды в камеру хлопьеобразовния или в осветлитель

Вместимость смесителя может быть определена:W=qt/60

t=1,5-2 мин-время пребывания; q-расчетный расход, м³/ч;

При определении количества смесителей нужно учитывать удельную нагрузку: q_уд=1200-1500м³/ч.

Имеются различного рода перегородчатые смесители: с дырчатыми перегородками; с перегородками, обеспечивающими изменение направления движения воды на 180 градусов в горизонтальной или вертикальной плоскости.

В зарубежной практике, как правило, применяются смесители механического типа (турбинные, лопастные, пропеллерные), обеспечивающие высокий эффект перемешивания воды при меньшей продолжительности пребывания воды в смесителе. Средняя продолжительность пребывания составляет 30 сек (в некоторых случаях-до 1 мин).

Достоинством механических смесителей является возможность регулирования скорости вращения перемешивающего устройства. Благодаря высокой эффективности перемешивания этих смесителей уменьшается расход коагулянта и других реагентов.

а- турбинного, б- пропеллерного, в- лопастного типов;

1, 5-подача и отвод воды; 2-ввод реагента; 3-ось мешалки; 4- камера смешения; 6-струинаправляющая перегородка; 7-центрально расположенный стакан.

Камеры хлопьеобразования, их назначение, основные типы и принципы расчета

Могут быть как механического типа, так и гидравлического(по обоснованию).

Как правило, камеры хлопьеобразования встраиваются в отстойник либо конструктивно объединяются с ним. Перед горизонтальными отстойниками устраиваются камеры хлопьеобразования вихревого, зашламленного или перегородчатого типа с коридорами(применяются реже других).

Вихревая камера хлопьеобразования конструктивно похожа на вертикальный смеситель, но больше смесителя по размерам, в связи с большим временем пребывания воды, а именно от 6 до 12 минут, угол наклона стенок 50-70 градусов, скорость восхождения воды на уровне отвода ее в отстойник 4-5мм/с.

4-смотровой павильон; 5-подвесная перегородка; 6- горизонтальный отстойник

Площадь камеры: F=q_к/V. Вместимость: W=qt/60

При этом продолжительность пребывания зависит от качества воды. Меньшая продолжительность принимается для мутных вод, большая- для цветных.

Камера зашламленного типа

1-подача воды от смесителя; 2-перыфорированные распределительные трубы; 3- струенаправляющие перегородки; 4-смотровой павильон; 5-подвесная перегородка; 6- горизонтальный отстойник ;7- трубопровод опорожнения.

F=q_к/V при скорости восходящего потока V=0,6-2,2 мм/с в зависимости от мутности воды.

Длина камеры: l_к=F/B_отст. ; В_отст=В_кам

Высота: Н_к=Н_отс+h_кам , где h_кам- потери напора воды в камере(0,1м).

Продолжительность пребывания воды в камере - не менее 20 мин и определяется расчетом: t=Н_к/V

Днище в камере может быть горизонтальным или призматическим.

Могут также применяться камеры хлопьеобразования механического типа, при этом мешалки могут быть как с горизонтальной, так и с вертикальной осью. Достоинством механических камер является возможность регулирования числа оборотов в зависимости от качества воды в источнике и характера протекания процесса хлопьеобразования. Применение механических камер одновременно с механическими смесителями уменьшает расход коагулянта на 20-30%.