- •Состав проекта
- •Содержание
- •Введение
- •1. Анализ исходных данных, выбор схемы и состава сооружений водоподготовки
- •2. Определение расчетной производительности станции
- •3. Скорые фильтры и аэрационные сооружения
- •3.1 Скорые фильтры
- •3.2 Аэрационные устройства
- •4 Обеззараживание воды
- •5 Сооружения по обороту промывных вод от фильтров
- •5.1 Расчёт отстойников
- •5.2 Обезвоживание осадка
- •5.2.1 Определение количества осадка
- •5.2.2 Расчет шламовых площадок
- •6 Расчет коммуникационных трубопроводов
- •6.1 Расчет коммуникационных трубопроводов
- •6.2 Построение высотной схемы сооружений
- •7 Генеральный план станции, санитарная охрана и благоустройство территории
- •7.1 Определение емкости рчв
- •7.2 Санитарная охрана и благоустройство территории
- •Заключение
- •Список литературы
2. Определение расчетной производительности станции
Расчетная производительность станции является суммой заданной производительности и расхода воды на собственные нужды станции, которые без учета повторного использования промывных вод составляют 10-14% от общей производительности, в противном случае – 3-4%.
Общая производительность станции , м3/сут, определяется по формуле
, (2.1)
α |
– коэффициент расхода воды на собственные нужды при условии оборота промывных вод. α = 1,03; |
Q |
– заданная производительность станции, исходя из задания на проектирование, м3/сут.Q=27500 м3/сут |
Тогда производительность станции, с учетом расхода на собственные нужды, составит
= 1,03∙27500= 28325 м3/сут.
Часовая производительность
= 1180,21 м3/ч.
Секундная производительность
= 0,327 м3/с;
= 327 л/с.
3. Скорые фильтры и аэрационные сооружения
Принимаем фильтры с колпачковой дренажной системой, с боковым каналом и кварцевой загрузкой.
3.1 Скорые фильтры
В качестве загрузки принимается кварцевый песок с крупностью зерен dз=0,7-1,6 и высотой фильтрующего слояHз=0,8 м.
Требуемая площадь фильтрования А, м2,определяется по формуле
, (3.1)
где
А |
– рабочая площадь фильтрования, м2; |
Q |
– общая производительность станции, м3/сут, равная 28325 м3/сут; |
Тст |
– продолжительность работы станции в течение суток, ч, равная 24 ч; |
vн |
– расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч, равная 8 м/ч; |
nпр |
– число промывок каждого фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации (если продолжительность фильтроцикла 3 суток, то число промывок равно 0,33); |
vпр |
– скорость промывки, м/ч, принимаемая по таблице 8.1 [2] и равная 56 м/ч; |
t1 |
– продолжительность промывки, принимаемая по таблице 8.1 [2] и равная 6 мин; |
tпр |
– время простоя фильтра в связи с промывкой, ч, для фильтров, промываемых водой, равное 0,33 ч. |
Принимаем vн;Тст= 24 ч;nпр= 0,33;t1= 6 мин;vпр= 56 м/ч;tпр= 0,33 ч.
Тогда площадь фильтрования, м2, составит
м2.
Принимаются фильтры с боковым каналом и строительными размерами 5×6 м, не учитывая канал шириной 1 м.
Количество фильтров определяется по формуле
, (3.2)
шт.
Принимаем количество фильтров 7 шт.
Тогда рабочая площадь фильтра одного составит м2.
Скорость фильтрования при форсированном режиме vф, м/с, рассчитывается по формуле
, (3.3)
- число фильтров находящихся в ремонте, при количестве фильтров до 20 - =1 (п. 8.1.1 [2]). |
Тогда
м/ч.
В качестве дренажной системы принимается колпачковая дренажная система. Дренажная система фильтра, предназначенная для сбора фильтрата, а также для подачи промывной воды при промывке, и рассчитывается по промывному расходу ,который определяется по формуле (3.4).
Перед промывкой уровень воды в фильтре опускают до отметки на 10-20 см выше уровня загрузки. После чего задвижка на трубопроводе отвода фильтрата закрывается, открываются задвижки на трубопроводах подачи промывной воды, включается промывной насос.
Промывной расход,для промывки одного фильтра составит
, (3.4)
где
– площадь фильтрования одного фильтра, м2; | |
– скорость промывки, м/ч. |
Тогда
.
Диаметр коллектора принимается по промывному расходу и скорости движения воды при входе в коллектор, которая должна находиться в пределах 0,7…1,2 м/с. По таблицам Шевелёва подбираем диаметр коллектора: Dк= 700 мм,V= 0,86 м/с.
Полная высота фильтра включает общую высоту поддерживающих слоёв, высоту слоя фильтрующей загрузки, высоту слоя воды над загрузкой, превышение строительной части фильтра над уровнем воды (см. рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 – Расчётная схема фильтра
Полная высота фильтра составляет , м:
, (3.5)
где
– полная высота поддерживающих слоёв, (принимается по таблице 10.2 [3]), Нподд= 0,55 м; | |
– высота фильтрующего слоя, (принимается по заданию на проектирование): Нз= 0,8 м; | |
– высота слоя воды над загрузкой, принимается 1,5 м; | |
– превышение строительной высоты фильтра над уровнем воды, принимается не менее 0,5 м. |
Тогда
м.
Для сбора и отвода промывной воды предусматривают желоба полукруглого сечения. Ширина желоба Вжел, м, определяется по формуле
, (3.6)
где
– расход воды по желобу, м3/с, определяется по формуле (3.7); | |
– отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, принимаем ; | |
– коэффициент, принимаемый для желобов с полукруглым лотком и равный . |
Расход воды по желобу , м3/с, определяется по формуле
, (3.7)
- количество желобов, шт. |
Принимаем расстояние между желобами 2,2 м. Количество желобов составит 5,8/2,2=3 шт, тогда истинное расстояние между осями соседних желобов 5,8/6=1,9 м.
Тогда
м3/с.
С учетом выше перечисленного получим, что
м.
Кромки всех желобов должны быть на одном уровне и строго горизонтальны.
Так как желоба по высоте и ширине равны, то высота желоба равняется 0,47 м.
Расстояние от верхней кромки желобов до поверхности фильтрующей загрузки , м, вычисляется по формуле
, (3.8)
– относительное расширение загрузки при промывке, принимается = 45 %; | |
Нз |
– высота фильтруещего слоя, Нз =0,8 м. |
Тогда получим
м.
Верх желоба проектируется строго горизонтально, дно – с уклоном 0,01 в сторону сборного канала (кармана).
Расстояние от желоба до дна канала , м, следует определять по формуле
, (3.9)
– расход воды по каналу, м3/с, равный 0,33 м3/с; | |
– ширина канала, м, равная 0,8 м. |
Тогда получим
.
Исходя из опыта проектирования и эксплуатации подобных сооружений, потеря напора при промывке принимается равной 7 м.
Принимается колпачковая дренажная система. Количество колпачков рассчитывается из условия 80 шт. на 1м2. Таким образом, N=149,64×80=11972 шт.
Промывка фильтров предусматривается с помощью специальных промывных насосов, установленных в насосной станции второго подъема. При использовании насосов забор воды осуществляется из резервуаров чистой воды. Подача насоса принимается равной промывному расходу :== 1198,4 м3/ч. Напор насосов должен быть не менее 12-15 м.
Принимаем два промывных насоса марки Д 3200-20: один рабочий и один резервный. Насосы имеют следующие характеристики:
- подача q= 1200 л/с;
- напор Н = 21 м;
- частота вращения ν = 585 об/мин;
- мощность N= 180 кВт.
Для отведения, скапливающегося в коллекторе, воздуха предусматриваются воздушники, представляющие собой трубу диаметром 75мм. Так как в данном курсовом проекте предусмотрены фильтры длиной 10 м > 6м, то предусматриваем два воздушника. Для опорожнения предусматривается трубопровод опорожнения диаметром 200 мм [1].