Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГАОУ ВПО «Уральский Федеральный университет»
Имени первого президента России Б.Н.Ельцин
УДК 628.16
Станция подготовки питьевой воды
Города Тамтарары
Курсовой проект
Пояснительная записка
Руководитель
канд. хим. наук, доц. Ничкова И.И.
Студент ЗС 310805нс Суфияров С. Р.
Екатеринбург 2014
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА…………………………..…………………..……….3
АННОТАЦИЯ…………………………………………………………………………………………………..……………..….5
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА………………………………………………………………………………………..………6
1 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ И
СООРУЖЕНИЙ……………………………………………..……………………………………………………..……………..7
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СТАНЦИИ И РАСЧЕТНЫХ
РАСХОДОВ………………………………………………..………………………………………………………………….…..8
3 РАСЧЕТ РЕАГЕНТНОГО ХОЗЯЙСТВА СТАНЦИИ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ
ВОДЫ…………………………………………………………………………………………………..………………….………..9
3.1 Узел приготовления и дозирования раствора коагулянта……………………………..………..10
3.2 Узел приготовления и дозирования раствора флокулянта……………………………...……..13
3.3 Узел приготовления и дозирования подщелачивающего раствора…………………..….15
3.4 Узел приготовления хлорной воды……………………………………………………………………..……17
4 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ И ПОДБОР
НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ……………………………………………………………..……………….18
4.1 Расчет контактной камеры……………………………………………………………………………..………..18
4.2 Расчет вихревых смесителей………………………………………………………………………..………….19
4.3 Расчет горизонтальных отстойников………………………………………………………………….…..21
4.4 Расчет камеры хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка………………………26
4.5 Расчет скорых фильтров…………………………………………………………………………………………..28
5 ОБРАБОТКА ПРОМЫВНЫХ ВОД ФИЛЬТРОВ И ОСАДКА НА СТАНЦИИ…………………..….32
6 РАСЧЕТ ПЕСКОВОГО ХОЗЯЙСТВА…………………………………………………………………….…….…..33
7 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ…………………………34
8 Проектирование высотного расположения основных сооружении станции…….……36
9 САНИТАРНАЯ ОХРАНА СТАНЦИИ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ…………………….…….37
10 КОМПОНОВКА СООРУЖЕНИЙ СТАНЦИИ И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЕ НА
ПЛОЩАДКЕ………………………………………………………………………………………………..………………....38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………………………………….……..39
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………….………………………………………………40
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
ФНТО
Кафедра водного хозяйства и технологии воды
«УТВЕРЖДАЮ»
Зав.кафедрой________________________
«___»_________________2014г.
Задание №
На курсовой проект
Студент группы СЗ-310805нс Направление обучения 270800 «Строительство»
Руководитель проекта Ничкова И.И.,доцент,канд.хим.наук
Срок проектирования с 03.04.2014г. по 26.04.2014г.
1.Тема курсового проекта «Станция подготовки питьевой воды города Тамтарары»
2.Содержание проекта:
Расчетно-пояснительная записка: выбор и обоснование технологии обработки воды и состава сооружений; определение полной производительности станции и расчетных расходов воды; расчет реагентного хозяйства, основных и вспомогательных сооружений, основных технологических трубопроводов и подбор оборудования; расчет отметок высотной схемы сооружений; описание компоновки узлов и сооружений станции.
Графическая часть: высотно-технологическая схема обработки воды; планы размещения сооружений и оборудования.
3. Особые дополнительные сведения
Исходные данные для проекта:
Потребитель воды город Тамтарары
Расход воды потребителем 72000 куб.м/сут.
Источник водоснабжения река
Географический район расположения потребителя воды Средний Урал
Основные показатели качества в источнике водоснабжения:
Наименование показателя |
Значение показателя |
||
ЗИМА |
ВЕСНА |
ЛЕТО |
|
Мутность,мг/л |
52 |
520 |
380 |
Цветность,град. |
15 |
58 |
48 |
Запах,балл. |
2 |
4 |
3 |
Вкус,балл. |
2 |
3 |
3 |
Щелочность,мг-экв/л |
0.65 |
0.55 |
0.60 |
Окисляемость перманганатная,мг/л |
4 |
9 |
8 |
Железо растворенное, мг/л |
0.39 |
0.35 |
0.38 |
Общее микробное число, бактрий/мл |
70 |
105 |
100 |
Фенольный индекс |
0,18 |
0,12 |
0,16 |
Остальные показатели качества воды соответствуют СанПиН 2.1.4.1074-01 « Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».
4. План выполнения курсового проекта
Наименование элементов проектной работы |
Сроки |
Примечания |
Отметка о выполнении |
Расчетно-пояснительная записка |
|
45% |
|
Высотно-технологическая схема обработки воды |
|
25% |
|
Планы размещения сооружений и оборудования |
|
30% |
|
5. Курсовой проект закончен
6.Оценка проекта
АННОТАЦИЯ
Запроектирована станция подготовки питьевой воды из поверхностного источника для питьевого водоснабжения города Тамтарары полной производительностью 79200 м3/сут. с двухступенчатой очисткой воды на горизонтальных отстойниках и скорых фильтрах с применением реагентов - коагулянта Al2(SO4)3,флокулянта ПАА, подщелачивающего реагента Ca(OH)2 и обеззараживанием хлором. Курсовой проект включает пояснительную записку объемом 34 страниц, которая содержит 1 таблицу, 2 приложения, 6 чертежей форматом А4
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Целью курсового проекта является проектирование станции подготовки питьевой воды для города Тамтарары полезной производительностью 72000 м3/сут. Для этого необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать показатели качества исходной воды;
- составить наиболее рациональную схему очистки природной воды из поверхностного источника, при которой основные показатели (мутность, цветность, Запах, вкус, перманганатная окисляемость, растворенное железо, общее микробное число) отвечали требованиям СанПиН;
- исходя из показателей речной воды, подобрать реагенты и рассчитать их дозы так, чтобы обеспечить необходимую степень очистки.
-рассчитать узлы реагентного хозяйства:
- предусмотреть хранение запаса реагентов на срок работы станции не менее 30 суток;
- выбрать и рассчитать основные сооружения комплекса подготовки питьевой воды, а так же предусмотреть подачу, и отвод промывных вод;
- составить высотно-технологическую схему сооружений;
- произвести гидравлический расчет основных трубопроводов;
1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ И состава СООРУЖЕНИЙ
Метод обработки воды, состав и расчетные параметры сооружений водоподготовки и расчетные дозы реагентов надлежит устанавливать в зависимости от качества воды в источнике водоснабжения, требований потребителя, производительности станции.
Требования к качеству воды, подаваемой для питьевых нужд населения, установлены СанПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая». В соответствии с ним качество заданной воды не удовлетворяет требованиям по: мутности, цветности, запаху, окисляемости перманганатной, общему микробному числу (ОМЧ).
Для доведения показателей( мутность, цветность, запах, окисляемость перманганатная, общее микробное число (ОМЧ) до нормативных, принята схема двухступенчатого осветления воды с горизонтальными отстойниками и скорыми фильтрами.
Подготовка питьевой воды состоит из следующих этапов:
- Коагулирование –это процесс укрупнения коллоидных и диспергированных частиц, происходящий вследствие их слипания. Коагулирование (коагуляция) завершается образованием видимых невооруженным глазом хлопьев и выпадением их в осадок при отстаивании. В результате коагуляции вода становится прозрачнее, обесцвечивается. Вода от контактных камер поступает в смеситель, где происходит быстрое и равномерное ее смешение с коагулянтом.
- Осветление – состоит из двух ступеней. Первая ступень: из смесителя вода поступает в горизонтальный отстойник со встроенными камерами хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка.
Вторая ступень: из горизонтального отстойника вода поступает на скорые фильтры. На данном этапе снижается мутность (до 1,5 мг/л) и цветность воды, обусловленная коллоидными примесями.
-Для приготовления растворов реагентов, запроектировать и составить узлы реагентного хозяйства.
Осадок из отстойников, после промывки фильтров направляется на песколовки, пековая пульпа отправляется на площадки, расположенные за территорией станции водоподготовки.
На станции принята обработка промывных вод по оборотной схеме. Так же на станции запроектирован обводной трубопровод.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СТАНЦИИ И РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ
На станции принято повторное использование промывных вод фильтров, поэтому ориентировочно расход воды на собственные нужды станции принят равным 3% от расхода потребителем;
На время восстановления противопожарного запаса в резервуарах чистой воды до 70% снижается подача воды потребителю, поэтому дополнительный расход на восполнение противопожарного запаса не учитывается.
Промывные воды используются равным 7% от расхода потребителей.
Полную
производительность комплекса подготовки
хозяйственно-питьевой воды в
определяют по формуле:
Расчетный часовой расход обрабатываемой воды находим по формуле:
Расчетный секундный расход определяем по формуле:
Расход воды на контактную камеру, определяют по формуле:
Qкк = Qпотр + Qпв
Qсут = 72000+5040=77040 м³/сут
Qчас = 77040/24 = 3210 м³/час
Qсек = 3210/3,6 = 891,7 ^/c
3 РАСЧЕТ РЕАГЕНТНОГО ХОЗЯЙСТВА СТАНЦИИ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
Реагентные методы получили особенно большое распространение при улучшении качества воды. Расчет включает подбор необходимых реагентов, определение их доз и расходов, выбор методов хранения и приготовления их растворов, расчет и подбор необходимого оборудования для хранения, приготовления, транспортировки и дозирования реагентов.
Необходимые реагенты выбирают в зависимости от качественных показателей воды и способа ее обработки.