Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет и проектирование водопроводных очистных сооружений. Учебное пособие
.pdf
Рис. 4.1. Схема устройства растворных баков коагулянта:
1 – железобетонный резервуар с антикоррозионным покрытием;
2 – колосниковая решетка; 3 – слой коагулянта; 4 – подача воды в резервуар;
5 – подача сжатого воздуха; 6 – кислотостойкий насос;
7 – трубопровод сброса осадка
21
В случае, когда месячная потребность в коагулянте превышает
его объем, который поставляется единовременно (разовая поставка),
предусматривают хранение части реагента в концентрированном
виде. Для этого устраивают баки-хранилища (не менее трех). Если
расчетная емкость баков-хранилищ получается маленькой, то их не
устраивают и хранят весь раствор в растворных баках.
Объем баков-хранилищ
товарного продукта 1,5-1,7 м
Ω
коаг
рассчитывают, принимая на 1 т
3
их емкости.
,··
··,
120,53 т.
Объем баков для растворения коагулянта при разовой поставке
60 т:
раств
60 · 2,2 132 м
3
.
Принимаем количество растворных баков – 3 шт., тогда емкость
одного бака равна:
раств
44 м
3
.
Из конструктивных соображений и возможности загрузки баков
принимаем размеры баков 6×4 в осях (внутренние размеры 5,8×3,8),
тогда глубина слоя раствора в баке составит:
сл
где F – площадь одного бака, м
,·,
2
.
1,9962,0 м,
Так как месячная потребность в коагулянте (120,53 т) больше
объема разовой поставки (60 т), то часть коагулянта (120,53 – 60 =
=60,53 т) хранится в баках-хранилищах.
3
Емкость баков-хранилищ (определяется из расчета 1,5-1,7 м
на
1 т товарного продукта) равна:
60,53 · 1,7102,9 м
бх
3
.
Количество баков-хранилищ принимаем – 3 шт. Емкость каждого
бака – W
=102,9/3=34,3 м3. Размеры баков-хранилищ принимаем
1
3,7×3,7. Глубина слоя раствора равна:
сл
,
2,5 м.
,·,
Объем расходных баков по формуле 4.4 составит:
22
,··
··
Принимаем два бака по 5,53 м
11,05 м
3
каждый. Назначаем высоту слоя
3
.
раствора в баке равной 2,0 м, тогда его размеры в плане будут
2,01,4 м.
Расход воздуха по формуле 4.6 (работают сразу три растворных
бака) равен:
возд
3 · 5,8 · 3,8 · 8 528,96 л/с = 31,74 м
3
/мин.
По приложению 5 принимаем к установке 4 воздуходувки марки
ВК-12 (избыточное давление – 18,0 м; производительность каждой –
3
7,935 м
/мин).
Расход воздуха по формуле 4.7 (работает один расходный бак)
будет:
возд
1·2·1,4·411,2 л/с = 0,67 м
3
/мин.
Принимаем к установке воздуходувку марки ВК-1,5 (избыточное
3
давление – 10 м, подача – 0,91 м
/мин) – одну рабочую и одну
резервную.
Из растворных баков коагулянт перекачивается в течение не
более 2 ч в расходные баки. Для этого используются кислотостойкие
насосы. Этими же насосами раствор коагулянта из растворных баков
перекачивается в баки-хранилища. При объеме растворного бака
3
44 м
производительность насоса составит:
нас
22 м
3
/ч.
По приложению 3 принимаем к установке один рабочий и один
3
резервный насос марки Х65-50-160а (производительность – 22,5 м
/ч,
напор – 26 м).
Производительность насоса дозатора по формуле 4.8 составит:
доз
,·
··
0,46 м
3
/ч.
По таблице П4.1 приложения 4 принимаем насосы марки
НД 1,0-630/16 К14А (два рабочих и один резервный).
23
4.2.4. Известковое хозяйство
При доставке на станцию подщелачивающего реагента в виде
известкового молока или теста принимают мокрое хранение реагента.
В первом случае известковое молоко поставляют на станцию,
сливают и хранят в баках-хранилищах, где обеспечивают непрерывное
перемешивание воздухом. Концентрация известкового молока в этих
баках – 25-30 %. Затем молоко поступает в гидравлическую мешалку
дозируется в обрабатываемую воду.
и
Месячная потребность в товарной извести определяется по
формуле:
··Д
Ω
и
··
где Q – полный суточный расход воды, м
– максимальная доза извести, г/м3;
Д
и
и
, т, (4.9)
3
/сут;
Т – продолжительность хранения, сут;
– содержание безводного продукта в извести, %, принимается
Р
с
60-70 %;
3
γ – объемный вес извести, 1,1-1,3 т/м
.
Объем баков-хранилищ известкового молока рассчитывается по
формуле:
Ωи·, м
бх
3
, (4.10)
где а – расход воды на 1 т товарного продукта извести, м
3
принимается 3,5-5 м
.
Объем гидравлической мешалки можно рассчитать по формуле:
·Ди·
г
··
где q – часовая производительность станции, м
– доза извести, г/м3;
Д
и
, м3, (4.11)
3
/ч;
3
,
n – время, на которое заготавливают известковое молоко,
принимается 6-12 ч;
b – концентрация известкового молока, не более 5 % [4, п. 9.26];
γ
– объемный вес известкового молока, принимается равным
3
1 т/м
.
24
Производительность насоса для перемешивания известкового
молока в гидравлической мешалке определяют по формуле:
·, м
н
где F – площадь гидравлической мешалки, м
3
/ч, (4.12)
2
;
V – скорость восходящего потока известкового молока
принимается 18 м/ч.
Во втором случае известковое тесто доставляется на станцию
в автоцистернах, поступает в бак для приготовления известкового
молока. В нем раствор доводится до концентрации 25-30 %
и перекачивается в баки-хранилища и далее в гидравлические мешалки.
Объем баков определяется по формуле:
Ωи·
б
, м3, (4.13)
·
где Ω
– месячная потребность в извести, т;
и
b – концентрация известкового молока в баке, 25-30 %;
γ
– объемный вес известкового молока, 1 т/м3.
Количество известкового молока, которое необходимо
дозировать в обрабатываемую воду, можно рассчитать по формуле:
·Д
изв
···
где q – производительность одного смесителя, м
– доза извести, г/м3;
Д
и
и
, м3/ч, (4.14)
3
/ч;
b – концентрация известкового молока, не более 5 % [4, п. 9.26];
γ
– объемный вес известкового молока, 1 т/м3;
n – количество смесителей (должно быть не менее двух).
Пример 4.3. Рассчитать известковое хозяйство на станции
3
производительностью 63134,9 м
/сут, продолжительность хранения
реагента Т = 30 сут, доза извести Д
безводного продукта в извести Р
γ
= 1 т/м3.
= 55 %, объемный вес извести
с
= 11,59 г/м3, содержание
и
Месячная потребность в извести в расчете на товарный продукт
по формуле 4.9 равна:
,··,
Ω
и
··
25
39,91 т.
Объем баков-хранилищ для хранения известкового теста
(формула 4.10) будет:
39,91 · 5 199,55 м
бх
3
.
Принимаем к установке три бака-хранилища размером 6×4
в осях. Глубина бака равна:
бх
·,·,
3,02 м.
,
Объем гидравлической мешалки по формуле 4.11 составляет:
г
··
3,66 м
,·,·
Принимаем две мешалки МГИ рабочим объемом 4,0 м
3
.
3
по таблице
П7.1 приложения 7, одна из которых – рабочая, вторая – резервная.
2
Диаметр мешалки – 1,6 м, площадь – F = 0,785 · 1,6
= 2,01 м2.
Производительность насоса для перемешивания известкового
молока в мешалке равна (формула 4.12):
2,01 · 18 36,18 м
н
3
/ч.
По приложению 3 принимаем насос марки Х80-65-160б
3
производительностью 42 м
/ч и напором 20 м.
Количество известкового молока, которое необходимо
дозировать в обрабатываемую воду, по формуле 4.14 составит:
изв
,·,
···
0,3 м
3
/ч.
Принимаем к установке два рабочих насоса и один резервный
марки НД 1,0-400/10 К14А (приложение 4, таблица П4.1).
4.2.5. Расчет установки для приготовления
и дозирования флокулянта
Полиакриламид (ПАА) поставляется в виде технического
продукта (геля) 7-8 %-тной концентрации или в виде сухого
порошкообразного материала. Для получения рабочей концентрации
раствора ПАА – 0,1-1 %, используемого при дозировании
в обрабатываемую воду, его предварительно диспергируют в воде.
Для этого используют баки с установленными в них лопастными
26
мешалками. Время, необходимое для приготовления раствора ПАА из
геля, принимают 25-40 мин, из сухого ПАА – 2 ч.
Для ускорения растворения ПАА рекомендуется использовать
о
горячую воду с температурой до 50
С.
Количество мешалок, а также объем расходных баков для
растворов ПАА, следует определять исходя из сроков хранения
растворов при концентрации 0,7-1 % не более 15 суток, 0,4-0,6 % –
7 суток и 0,1-0,3 % – 2 суток.
Для приготовления раствора ПАА разработана стандартная
установка УРП-2м (рис. 4.2). Производительность установки –
3
14 м
1,2 м
крыльчатки 960 мин
/сут (600 л/ч). Объем растворного бака – 2 м3 (объем раствора –
3
). Концентрация раствора ПАА до 1 %. Частота вращения
–1
. Циркуляционный насос 2К-20/30а.
Продолжительность растворения 25…40 мин. Объем раствора
рассчитан на разбавление водой одной бочки гелеобразного
товарного продукта (вес нетто 100-150 кг). Вращение двухлопастной
мешалки осуществляется электродвигателем мощностью 4,5 кВт.
Рис. 4.2. Установка УРП-2М [8]:
1 – площадка обслуживания; 2 – бак; 3 – крыльчатка с электроприводом;
4 – центробежный насос
27
Приготовленный в установке раствор может перекачиваться
в расходные баки насосом или перепускаться в них самотеком.
Необходимый объем растворных баков рассчитывается
по формуле:
··Д
··
где Q – полный суточный расход воды, м
Д
– доза ПАА по безводному продукту, г/м3;
ПАА
ПАА
, м3, (4.15)
3
/сут;
b – концентрация раствора, принимается 0,1-1,0 %;
γ
– объемный вес раствора ПАА, т/м3;
n – количество суток, в течение которых раствор ПАА будет
израсходован.
Требуемый расход воздуха для перемешивания ПАА в расходных
баках определяется по формуле:
возд
·
·, л/с, (4.16)
расх
где n – число баков, в которых осуществляется перемешивание;
– площадь одного расходного бака, м2;
F
расх
ω
– интенсивность подачи воздуха, принимается 5 л/с⋅м2.
Для дозирования раствора ПАА используют насосы-дозаторы.
Производительность насоса определяется по формуле:
·Д
ПАА
··
м3/ч, (4.17)
3
/ч;
нас
где q – часовая производительность станции, м
m – количество рабочих насосов (не менее двух).
Суточный расход товарного продукта ПАА определяется по
формуле:
сут
ПАА
·Д
··
ПАА
, т/сут, (4.18)
где b – концентрация ПАА в техническом геле (7-8 %).
Месячный расход товарного продукта ПАА составляет:
мес
ПАА
сут
·30 т. (4.19)
ПАА
Необходимый месячный запас товарного продукта ПАА в бочках
(при содержании в каждой по 100 кг) определяется по формуле:
28
мес
б
ПАА
, шт. (4.20)
,
Необходимая площадь склада при размещении по высоте двух
бочек (одна на другую) и площади одной с учетом проходов 0,45 м
2
равна:
скл
б
·0,45, м
2
. (4.21)
Пример 4.4. Рассчитать установку для приготовления
и дозирования ПАА для станции с производительностью
3
63134,9 м
/сут, цветность воды в межень – 72 град., мутность
в паводок – 135 мг/л. Точка ввода ПАА – в карман смесителя.
Согласно данным табл. 4.2, принимаем Д
= 0,5 мг/л.
ПАА
Объем растворных баков по формуле 4.15 равен:
,··,
24,5 м
·,·
Принимаем два расходных бака емкостью каждый по 12,5 м
3
.
3
.
Назначаем высоту слоя в баке 2,0 м. Тогда его площадь будет
2
равна 6,25 м
. Принимаем размеры в плане 2,5×2,5 м.
Для приготовления раствора полиакриламида принимаем
3
установку УРП-2М с производительностью 14 м
/сут.
Расход воздуха для перемешивания ПАА в расходных баках по
формуле 4.16 будет:
возд
1 · 6,25 · 531,25 л/с или 1,875 м
3
/мин.
Подача воздуха будет осуществляться от воздуходувок,
используемых для растворения коагулянта, так как требуемый расход
незначителен.
Производительность насосов-дозаторов по формуле 4.17 равна:
нас
,·,
·,·
0,072 м
3
/ч.
Принимаем к установке насосы марки НД 160/25 (2 рабочих
и 1 резервный).
Суточный расход полиакриламида по формуле 4.18:
сут
ПАА
,·,
··
0,39, т/сут.
Месячный расход по формуле 4.19 составит:
29
мес
0,39 · 30 11,84 т.
ПАА
Количество бочек (формула 4.20):
,
б
118 шт.
,
Площадь склада будет (формула 4.21):
скл
· 0,4526,5 м
2
.
Принимаем размеры в плане 27,5×27,5 м.
4.2.6. Расчет хлораторной установки
Для хлорирования воды используют сжиженный хлор (газ),
который поставляется в бочках (баллонах).
Перехлорирование (хлорирование повышенными дозами)
применяют в тех случаях, когда нормальное хлорирование
ухудшает органолептические свойства воды (например, при
наличии в воде фенолов) или недостаточно обеззараживает воду.
Доза остаточного хлора
при перехлорировании составляет от
1,0 до 10,0 мг/л. Доза остаточного хлора в воде должна быть
в пределах 0,3-0,5 мг/л. Излишек хлора удаляется из воды
дехлорированием, для которого применяют сернистый газ,
гипосульфит натрия или фильтрование воды через активный уголь.
Хлорное хозяйство должно обеспечивать прием, хранение,
испарение жидкого хлора и получение хлорной воды.
Его
необходимо располагать в отдельно стоящих зданиях – хлораторных.
В них сблокированы расходный склад хлора (отделяется глухой
стеной без проемов), испарительная и хлордозаторная. Для
дозирования применяют автоматические вакуумные хлораторы. При
двухступенчатом хлорировании проектируют две группы хлораторов.
Расчетная производительность хлораторов каждой группы
вычисляется по формуле:
·Д
хл
где Q – расход обрабатываемой воды, м
хл
·
30
, кг/ч, (4.22)
3
/сут;
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]