Введение

В данном курсовом проекте необходимо запроектировать систему водоснабжения (производственную и хозяйственно-бытовую) и водоотведения предприятия (производственную, хозяйственно-бытовую и дождевую).

Обеспечение водой промышленных предприятий является одной из важных задач. В подавляющем большинстве отраслей промышленности вода используется в основных процессах производства. Требования к количеству и качеству подаваемой воды определяются характером технологического процесса. Выполнение этих требований системой водоснабжения обеспечивают нормальную работу предприятия и надлежащее качество выпускаемой продукции. Неудовлетворительное выполнение системой водоснабжения поставленных требований может привести к ухудшению качества продукции, а также к порче оборудования и к опасным авариям.

Кроме воды для технологических нужд на каждом предприятии требуется вода для хозяйственно-питьевых нужд рабочих и служащих, а также для пожаротушения. Вода используется в производстве для весьма разнообразных целей.

Канализование промышленных предприятий предусматривает отведение с территории только тех отработанных загрязненных сточных вод, дальнейшее использование которых на данном предприятии невозможно по технологическим условиям или нецелесообразно по технико-экономическим показателем; очистку сточных вод для охраны водоема от загрязнения. Количество сточных вод может быть уменьшено путем повторного использования отработанной воды там, где возможно применение воды более низкого качества.

1 Расчет и проектирование системы водоснабжения промышленного предприятия

1.1 Расчёт и проектирование станции по обработке воды для водоснабжения котельной

1.1.1 Определение расхода воды, подлежащего обработке

Расход воды, подлежащий умягчению или требуемый для работы котельной, , м³/ч, определяется по формуле

где – производительность котельной, по заданию на проектирование= 55 т/ч;

–коэффициент возврата конденсата, по заданию на проектирование = 45%;

–коэффициент использования пара на собственные нужды котельной,

1.1.2 Расчет параметров установки по Na – катионитовому умягчению воды

Умягчение воды предусматривается для обеспечения требуемого качества подпиточной воды в парогенераторной и генераторной котельной.

Требуемая остаточная жесткость обработанной воды после умягчения 0,01мг-экв/м³.

Принимаем в качестве схемы умягчения воды двухступенчатое натрий-катионирование. При этом предусматривается на первой ступени количество рабочих фильтров не менее двух и одного резервного, на второй ступени – не менее одного рабочего и одного резервного.

Необходимая площадь фильтров первой ступени , м³, определяется по формуле

где – высота слоя катионита в фильтре, определяется в зависимости от

жесткости исходной воды, м;

–объем катионита, м³, определяемый по формуле 1.3.

Так как жёсткость исходной воды=11,3 г-экв/м³ более 10 г-экв/м³ , то высота слоя катионита в фильтре=2,5 м.

Объем катионита , м³, определяется по формуле

где – расход воды, подлежащей умягчению, м³/ч, определяемый по формуле 1.1;

–общая жесткость исходной воды, г-экв/м³, по заданию =11,3 г-экв/м³;

–число регенераций фильтра в сутки; = 3, так как;

–рабочая обменная ёмкость катионита, г-экв/м³, определяемая по формуле 1.4.

Рабочая обменная ёмкость катионита , г-экв/м³, определяется по формуле

где – коэффициент эффективности регенерации натрий-катионита, учитывающий неполноту его регенерации, принимаемый по таблице А.2 [1] в зависимости от удельного расхода поваренной соли на регенерацию катионита и приведённый в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Определение

Удельный расход поваренной соли на регенерацию катионита,г/ г-экв	100	150	200	250	300
Коэффициент регенерации катионита	0,62	0,74	0,81	0,86	0,9

Удельный расход соли на регенерацию катионита принимается в зависимости от . Так как>8, то расход соли на регенерацию = 200 г/г-экв и коэффициент = 0,81.

–коэффициент, учитывающий снижение обменной емкости катионита по ионам Са²⁺ и Мg²⁺ вследствие частичного задержания катионов Na²⁺. Принимается по таблице А.3 приложения А [1], в зависимости от отношения концентрации натрия в исходной воде к исходной жёсткости и приведённый в таблице 1.2.

Отношение концентрации натрия в исходной воде , г-экв/м³, к исходной жёсткости определяется по зависимости

где – содержание натрия в исходной воде, мг/л; по заданию=20 мг/л.

Тогда

а отношение концентрации натрия в исходной воде к исходной жёсткости

Таблица 1.2 - Определение коэффициента

СNa/Жисх	0,01	0,05	0,1	0,5	1	5	10
Na	0,93	0,88	0,83	0,7	0,65	0,54	0,5

Так как , то по таблице 1.2 определяем, что= 0,855.

–полная обменная ёмкость катионита, г-экв/м³, определяемая либо на основании лабораторных исследований, либо по заводским паспортным данным: для катионита КУ-1 ;

–удельный расход воды на отмывку катионита, 1м³ воды на 1м³ катионита, для катионита КУ-1 = 6 м³/м³.

Тогда

С учетом всего вышеперечисленного

Тогда необходимая площадь фильтров первой ступени будет равна

Площадь одного фильтра 1-ой ступени, м² , определяется по формуле

где – количество рабочих фильтров 1-ой ступени, принимается=2.

Тогда

Диаметр одного фильтра 1-ой ступени,м, определяется по формуле

Площадь принимаем исходя из стандартных значений диаметров фильтров. Принимаем на первой ступени два рабочих и один резервный фильтры диаметром 1,6 м.

Тогда в пересчете площадь одного фильтра 1-ой ступени, м² , составит

Так как количество фильтров 1-ой ступени – 2, то их площадь составит

Полученная площадь должна удовлетворять условию по допустимым скоростям фильтрования. Скорость фильтрования при Ж_исх =11,3 г-экв/м³ не должна превышать 10 м/ч.

Скорость фильтрования , м/ч, определяется по формуле

Данная скорость удовлетворяет условию.

Пересчитываем объём катионита фильтров первой ступени , м³ по формуле

Площадь фильтра второй ступени , м³, определяется согласно пункту А3.11 [1] исходя из следующих параметров:

- скорость фильтрования не более 40м/ч;

- высота слоя катионита = 1,5 м.

Принимаем один рабочий и один резервный фильтры.

Исходя из стандартных значений принимаем диаметр D=1,2 м, тогда

Объём катионита фильтра второй ступени определяется по формуле

.