7.1 Розрахунок швидких| фільтрів|

Сумарну площу| швидких| фільтрів| визначаємо| за формулою:

, (7.1)

де — продуктивність станції, м3/добу;

—тривалість| роботи| станції|, рік.;

—розрахункова| швидкість| фільтрації|, м|м-код|/рік.;

—кількість| промивок| на протязі| доби|;

—витрати води на одну промивку, м3/добу;

—година простою при промивці| водою 0,33 год.; при промивці| з повітрям| — 0,5год.

Кількість фільтрів| визначаємо| за формулою:

. (7.2)

Площа одного фільтру|:

м2.

Лекція №8

Т8. Знезаражування води.

Це процес| повного| видалення| патогенних| бактерій| з води. Знезаражують воду, яка пройшла| очищення|очистку|. Існують наступні| методи|:

1. Хлорування (рідкий| хлор, гіпохлорит| натрію|, гіпохлорит| кальцію|).

2. Прямій електроліз|.

3. Бактеріцидне випромінювання|.

4. Озонуванням.

Метод знезаражування| вибирають| враховуючи з витратою| води і її якості|, ефективності| очищення|очистки|, розумів|глузду| забезпечення| станції| очищення|очистки| знезаражувальними| реагентами і їхнім зберіганням|.

При хлоруванні| окислюється| протоплазма бактерій|. На станціях| малої| продуктивності| допускається| застосування| хлорного вапна|. Для попередніх| розрахунків| приймають| дозу міліграм|міліграм-еквівалента|/л, далі| її уточнюють| дослідним| хлоруванням|. При цьому| доза досягає| 8 міліграм|міліграм-еквівалентів|/л і більше|. Вона постійно| уточнюється|, тому що| хлор витрачається| не тільки| на мікроорганізми|, але| і на інші органічні| домішки|. У|біля| Гості «Вода питна|» вказана| залишкова| доза . Найбільш розповсюджене| хлорування| рідким| хлором, який| поступає| на станції| в балонах| ємністю до 1000 кг При тискові| 1 Мпа і температурі| 15 ? він| знаходиться| у|біля| рідкому| стані|. При попаданні| у|біля| воду переходити у|біля| газ. Для дозування| хлору застосовують| спеціальні| хлоратори|.

8.1. Розрахунок хлораторної| установки

Технологічна схема покращення| якості| води на станції| складається| з коагуляції| сірчано кислим алюмінієм|, освітлення| у|біля| освітлювачі| зі| зваженим| осадом|, фільтрування| на відкритих| швидких| фільтрах|.

Знезаражування води — подвійне| хлорування|: первинне| міліграм|міліграм-еквівалент|/л (хлор вводять| у|біля| змішувач|) і вторинне| міліграм|міліграм-еквівалент|/л (хлор вводять| у|біля| трубопровід| фільтру| перед резервуарами чистої| води).

Розраховуємо витрату| хлору. На первинну| обробку| вихідної| води:

кг/добу

кг/рік;

на вторинну| обробку|:

кг/добу

кг/рік.

При отриманій| величині| годинної| витрати| хлору можна| було| б прийняти| один хлоратор типу|типові| ЛК-11 продуктивністю| 0,5.4,5 кг/рік. хлору.

Проте для підняття| надійності| знезаражування| води дозування| хлору необхідно| проводити| окремо| на кожне| місце| введення. Тому на первинне| та вторинне| хлорування| приймаємо| по два хлоратори ЛК-11 на кожне| місце| введення| (один резервний|).

У приміщенні| хлорної| установки зберігають| резервні| балони|, число яких| складає| не менше| 50 % добової| необхідності|, — один балон|.

Лекція №9

Т9. Водоводи та водопровідні| мереж|

9.1. Трасування водоводів| і магістральних| водопровідних ятерів

Трасування водоводів| і магістральних водопровідних мереж|сітей| є|з'являється| одним з найважливіших і складніших етапів проектування систем водопостачання. Саме від того, яким чином виконано трасування, залежать надійність і економічність роботи всієї системи водопостачання. Структура лінійної частини|частки| системи водопостачання населеного пункту має бути такою, щоб|аби| відключення (аварійне або планове) ремонтної ділянки мережі|сіті| або водоводів| не призводило| до зниження подачі води об'єкту більш ніж на 30%, а для систем промислового водопостачання — по аварійному графіку. Досягається це шляхом пристрою|устрою| два (іноді|інколи| більш) водоводів| з|із| перемичками (або без них) і кільцюванням магістральної водопровідної мережі|сіті|. Прокладка|прокладення| водоводів| в одну нитку допускається за умови стройства| аварійного запасу води, що забезпечує протягом часу ліквідації аварії на водоводах (таблиця. 3.1) витрата води на господарсько-питні потреби|нужду| у розмірі 70 % розрахункового среднечасового| водоспоживання, на протипожежні потреби|нужду| в повному|цілковитому| об'ємі|обсязі| і на виробничих — по аварійному графіку. Тупикові лінії водопроводів допускається застосовувати для подачі води на господарсько-питні потреби|нужду| при діаметрі труб|труба-конденсаторів| менше 100 мм, иа| господарсько-протипожежні потреби|нужда| при довжині ліній до 200 м|м-коду|, на виробничі потреби|нужду| при допустимості перерви|перерити| у водопостачанні на час ліквідації аварії. При трасуванні водоводів| необхідно прагнути до їх мінімальної довжини з урахуванням|з врахуванням| природних і штучних перешкод, забезпечення можливості|спроможності| під'їзду і застосування|вживання| техніки при будівництві і експлуатації водоводів|, до мінімального відчуження землі|грунту| і з урахуванням|з врахуванням| меж|кордонів| землекористування і сівозмін Підключення водоводів| (два і більш) до магістральної водопровідної мережі|сіті| повинне проводитися|виробляти| до різних ремонтних ділянок.

При трасуванні магістральної водопровідної мережі|сіті| необхідно дотримуватися наступних|слідуючих| принципів:

- мережа|сіть| винна достатньо|досить| рівномірно розташовуватися на території населеного пункту з урахуванням|з врахуванням| можливості|спроможності| економічного (найкоротшого) і надійного (не менше чим від двох ремонтних ділянок) підключення до неї крупних споживачів води (підприємств), а також приєднання напірно-регулюючих і запасних ємкостей|місткостей|;

- ділянки мережі|сіті| прокладають по вулицях із|із| забезпеченням двостороннього|двобічного| підключення до них ліній розподільної мережі|сіті| Протяжність чисто транзитних ділянок магістралей (ділянок, що проходять через незабудовану і не підлягаючу забудові територію, а значить, і без попутних відборів води) і ділянок з|із| одностороннім|однобічним| відбором (забудова тільки|лише| з одного боку) має бути мінімальна;

- магістральні лінії мережі|сіті| намічають уздовж|вздовж| основного напряму|направлення| рухи води по території населеного пункту.

Оптимальний рівень надійності мережі|сіті| (достатньо|досить| високий рівень надійності при відносно невеликих витратах|затратах|) забезпечується шляхом пристрою|устрою| два і більш за магістралі з|із| перемичками між ними, створюючими замкнуті контури (кільця), витягнуті уздовж|вздовж| основного напряму|направлення| руху води по об'єкту і розміри, що мають, по довгій стороні 600.. 1000 м|м-кодів|, по короткій — 350...800 м. При трасуванні як водоводов|, так і ліній магістральної водопровідної мережі|сіті| необхідно також враховувати геологічні умови прокладки|прокладення| трубопроводів (стійкість грунтів, відсутність скельних|скальних| грунтів і пливунів, рівень грунтових вод і т. д.). З метою запобігання електричній корозії металевих труб|труба-конденсаторів| не слід прокладати магістралі паралельно трамвайним коліям в безпосередній близькості (на одній вулиці). Перетин|пересічення| автомобільних і залізних доріг водоводами і ділянками магістральної мережі|сіті| повинен здійснюватися під прямим кутом. Пристрій|устрій| супровідних ліній для приєднання попутних споживачів допускається при діаметрі магістральних ліній і водоводов| 800 мм і більш і транзитній витраті не менше 80 % сумарної витрати, для менших витрат — при обгрунтуванні. При ширині проїздів більше 20 м|м-коду| допускається прокладка|прокладення| дублюючих ліній, що виключають перетин|пересічення| проїздів введеннями. При ширині вулиць в межах червоних ліній 60 м|м-кодів| і більш слід розглядати|розглядувати| також варіант прокладки|прокладення| мереж|сітей| водопроводу по обох сторонах вулиць. На мал. 3.1, а показаний приклад|зразок| найбільш часто вживаної схеми трасування водоводов| — уздовж|вздовж| автомобільних доріг. Така схема дозволяє без обмежень застосовувати необхідну техніку при будівництві і ремонті водоводов|. На тому ж малюнку представлена|уявляти| схема трасування кольце-|

Мал. 9.1 Схем трасувань магістральних водопровідних мереж|сітей| і водо-|

водопроводів

/ — очисні споруди|спорудження|, 2 — водоводи, 3 — магістралі, 4 — перемички, 5 — замикаючі ділянки, 6 — опорне кільце,

завивання|виття| магістральної водопровідної мережі|сіті| міста з|із| явно вираженими|виказувати| магістралями. При нормальній роботі мережі|сіті| магістралі 3 служать як для забезпечення водою довколишніх|сусідніх| споживачів, так і для транзиту води споживачам, розташованим|схильним| далі. Перемички 4 при нормальній роботі виконують тільки|лише| першу функцію. При аварії магістральних ділянок мережі|сіті| перемички беруть участь і в транспортуванні (перекиданню) транзитних витрат води. На мал.9.1, наведений приклад|зразок| так званої знеособленої 89 схеми, в якій немає чіткої відмінності між магістралями і перемичками. Всі ділянки мережі|сіті| виконують однакові функції як при нормальній роботі, так і при аварії. Відмітною особливістю перпендикулярної|перпендикуляр| схеми (мал. 3.1, в) є|з'являється| наявність опорного кільця, до якого приєднуються магістралі 3, що сполучаються|з'єднують| між собою перемичками 4 і замикаючими ділянками 5. До опорного кільця радіальної схеми (мал. 3.1, грам) приєднуються промені-магістралі 3, які разом з перемичками 4 і замикаючими ділянками 5 утворюють кільцеву мережу|сіть|, вживану при радіальному плануванні населеного пункту.

На схемах мал.9.1 показані також раціональні розподіли потоків води X в характерних|вдача| кільцях I...IV мережі|сіті|, які використовуються при визначенні діаметрів ділянок мережі|сіті| 3.3). Вузлами мережі|сіті| є|з'являються| точки перетину|пересічення| магістралей з|із| перемичками (замикаючими ділянками). Бажано, щоб|аби| в замкнутому контурі налічувалося|нараховувало| не менше три і не більше п'яти-шести вузлів. На мал. 3.2 представлений|уявляти| приклад|зразок| трасування магістральної водопровідної мережі|сіті| для конкретного населеного пункту. Як видно|показний| з|із| малюнка, ділянки магістральної мережі|сіті| прокладені по вулицях і достатньо|досить| рівномірно розташовані|схильні| по території об'єкту. Мережа|сіть| складається з чотирьох кілець з|із| явно вираженими|виказувати| магістралями 1-2-3-4, 1-9-5, 1-8-7-6, перемичками 3-9 і 7-9 і замикаючими ділянками 4-5 і 5-6. Кільця витягнуті у напрямі основного руху води по території міста, розміри довгих сторін яких знаходяться|перебувають| в межах 680 .830 м|м-кодів|, коротких, — 370...600 м. Переважна|гнітюча| частина|частка| ділянок мережі|сіті| забезпечує двосторонній|двобічний| відбір води, лише частина|частка| ділянки 5-9 є|з'являється| чисто транзитною, а частина|частка| ділянки 7-8 — з|із| одностороннім|однобічним| відбором води (ця обставина має бути враховане при визначенні питомих і вузлових відборів). Водонапірна башта|вежа| передбачена на найвищій точці території міста (відмітка 113,2 м|м-кодів|), розташована|схильна| вона в кінці|у кінці| мережі|сіті| (система з|із| контррезервуаром) і підключена до вузла 4 Подача води в мережу|сіть| здійснюється по двох водоводах, прокладених найкоротших шляхом|колією| (/ = 3000 м|м-кодів|) від НС-2 до мережі|сіті| (вузол /).

Лекція №10

Т10. Розрахунок тупікових| і кільцевих| ятерів

Для розрахунку магістральної водопровідної мережі|сіті| необхідно перейти від реальної схеми відбору води до розрахункової. На мал. 3.3, а показана послідовність такого переходу. Реальна ділянка АВ має фіксовані точки відборів води 1, 2 ..., 7 з|із| різними значеннями витрат q\|, qi| •••, Цт- Проте|однак| на стадії проектування магістральної водопровідної мережі|сіті| така інформація для кожної ділянки відсутня. У зв'язку з цим роблять|чинять| перше допущення — вважають|лічать|, що відбір води з|із| ділянок мережі|сіті| здійснюється рівномірно по довжині. Кількість відбираної води, що доводиться|припадає| на одиницю довжини ділянки, називається питомим відбором qyA|, л/с на 1 м|м-коді|, і визначається по формулі

</>a=|(Q-2Qcocp|) /2/ (10.1)

де Q — загальна|спільна| витрата води містом в розрахункову годину, л/с;

|SQcocp| — сума зосереджених відборів води (витрати води промисловими підприємствами і на гасіння пожеж);

сумарна довжина ділянок мережі|сіті|, через які здійснюється відбір води В суму довжин 2/ не включають ділянки мережі|сіті| (або їх частина|частка|), що проходять|минають| по незабудованій території, з|із| яких ие| відбирається вода. Не входить також в суму 2/ половина довжин ділянок з|із| одностороннім|однобічним| відбором води (забудова з одного боку). Питомі відбори визначають диференційовано по районах міста залежно від щільності населення (поверховості забудови) і ступеня|міри| санітарно-технічного впорядкування|благоустрою| будівель. Знаючи питомий відбір qyA|, л/с на 1 м|м-коді| (для всього міста або по районах), можна визначити путні відбори води qa|, л/с, з|із| кожної ділянки мережі|сіті|:

Мал. 9.2. Схеми відбору води з|із| мережі|сіті|

з|із| вузлів мережі|сіті|. При цьому розподіл загального|спільного| путнього відбору води з|із| ділянки між вузлами має бути таким, щоб|аби| втрати натиску|напору| залишалися такими ж, як і при путньому відборі. Залежно від величини транзитної витрати, що проходить через дану ділянку, розподіл відборів міняється від 0,5 до 0,58. У інженерній практиці цього значення набувають рівним 0,5. В цьому випадку друге допущення (мал. 3.3, а) може бути уточнене — передбачається|припускається|, що відбір води, відповідний половині ділянки, що примикає до вузла А, фіктивно відбирається з|із| вузла А, а друга половина, — з|із| вузла В. Для вузла кільцевої мережі|сіті| (мал. 3 3, би), до якого примикають дві (і більш) ділянки, фіктивний вузловий відбір qy3|, л/с, дорівнює напівсумі путніх відборів qn|, л/с, всіх ділянок, що примикають до даного вузла:

qy3| = 0,5 2 Чп. (3.3)

На мал. 3.2, в показана розрахункова схема магістральної водопровідної мережі|сіті| з|із| вузловими відборами Q\|, Q2| ..., Qg|, а також зосередженими відборами Qc| і Q'c|'. Зосереджені відбори води промисловими підприємствами, як правило, прив'язуються до найближчого вузла мережі|сіті| (Qc|') або фіксуються у фактичній точці відбору (Qc|). Розрахункові протипожежні відбори води (Q„, Q") приймають в найсприятливіших|несприятливих| з погляду подачі води вузлах мережі|сіті| — самих видалених|віддалених| по шляху руху води або найвищих (що мають максимальну геодезичну відмітку поверхні землі|грунту|). Розрахункова схема відбору води з|із| мережі|сіті| ідеалізує реальну картину її роботи. Зокрема, вважається|лічить|, що фіктивні вузлові відбори не залежать від тиску|тиснення| в мережі|сіті|, тобто є|з'являються| фіксованими. Таке допущення базується на тому, що відбір води з|із| мережі|сіті| споживачами здійснюється, як правило, через водорозбірну арматуру, а ступінь|міра| відкриття|відчиняти| її фіксує необхідний відбір води незалежно від тиску|тиснення| в мережі|сіті| (у припущенні|гадці|, що максимальний ступінь|міра| відкриття|відчиняти| арматури забезпечує величину необхідного відбору води). Проте|однак| в мережі|сіті| є крапки|точки|, в яких відбір води здійснюється не через водорозбірну арматуру. В цьому випадку відбір є|з'являється| нерегульованим, а значить, і нефіксованим. Такими відборами є|з'являються| наповнення різних резервуарів, у тому числі і водонапірної башти|вежі|, що підкачують насосні станції (установки) і ін. У наближених інженерних розрахунках і ці відбори можна приймати фіксованими. Для детальнішого і точнішого аналізу роботи мережі|сіті| необхідно враховувати напірно-витратні характеристики нефіксованих відборів. Нижче наводиться приклад переходу від реальної до розрахункової схеми відбору води з|із| магістральної мережі|сіті| міста, зображеного|змальовувати| на мал. 3.2, об'єми|обсяги| і режими водоспоживання якого представлені|уявляти| в таблиці. 1.10 і 1.11. Оскільки|тому що| водонапірна башта|вежа| розташована|схильна| в кінці|у кінці| мережі|сіті|, розрахунок має бути проведений|виробляти| на випадки максимального водорозбору, максимального водорозбору при пожежі і максимального транзиту води в башту|вежу|. В період максимального водорозбору (година 9—| 10 в таблиці. 1.10; місто споживає 2392 м3/ч (664 л/с), з|із| яких 120 + 3 = = 123м3/ч (34 л/с) відбирає підприємство № 1 (відбір з|із| вузла 5) і 160 + 3 = 163 м3/ч (45 л/с) — підприємство № 2 (відбір з|із| вузла 8). У цю годину НС-2 подає в мережу|сіть| (таблиця. 1.11) 4,58 %• 42865/100 = = 1963 м3/ч (545 л/с), а не дістають 664 — 545=| 119 л/с поступають|надходять| з|із| водонапірної башти|вежі| Питомий відбір води в період максимального водорозбору при однакової для всього міста щільності забудови і ступеня|міри| впорядкування|благоустрою| будівель визначений по формулі (3.1) qya| = (Q - EQcocp|) /2/ = [664 - (34 + 45)]/(7430 - 230 - 300/2) = = 0,083 л/с' на 1 м.

Таблиця 32 Визначення путніх відборів

У суму довжин 2/ не увійшли транзитна частина|частка| (230 м|м-кодів|) ділянки 5—9 і половина частини|частки| (300/2 = 150 м|м-кодів|) довжини ділянки 7-8 з|із| одностороннім|однобічним| відбором води. В період максимального транзиту води до башти|вежі| (година 23—24 в таблиці. 1.11) місто споживає (див. таблиці. 1.10) 1469 м3/ч (408 л/с), з|із| яких 120+9=129 м3/ч (36 л/с) відбирає підприємство № 1 і 140 + 8=| 148 м3/ч (41 л/с) — підприємство № 2. У цю годину НС-2 подає в мережу|сіть| 4,58 % X Х42865/100=1963 м3/ч (545 л/с). Надлишок води 545—408=137 л/с проходить|минає| транзитом через всю мережу|сіть| і поступає|надходить| у водонапірну башту|вежу|. Питомий відбір води в період максимального транзиту води до башти|вежі| рівний <7w| = (Q-2Qcocp|)/Z/= = [408-|(36+41)]/(7430-| -230-300/2) = 0,047 л/с на 1 м. При пожаре*| під час максимального водораз-бора| вся витрата води 664+2-40=744 л/с поступає|надходить| у вузол 1 від НС-2. Припускаємо|передбачаємо|, що пожежі відбуваються|походять| у вузлах 4 і 5 — самих видалених|віддалених| і найвищих по рельєфу місцевості|місцевий|. Питомі відбори і зосереджені відбори води підприємствами в даному розрахунковому випадку такі ж, як і у разі|в разі| максимального водорозбору.

Путні і вузлові відбори води для всіх розрахункових випадків визначені по формулах (3.2) і (3.3), процедура розрахунків і їх результати представлені|уявляти| в таблиці. 3 2 і 3 3. На мал. 3.4 показані розрахункові схеми відбору води з|із| магістральної водопровідної мережі|сіті| для характерних|вдача| випадків її роботи.

Мал. 10.2. Розрахункові схеми відборів води з|із| мережі|сіті| для випадків:

а — максимального водорозбору; б — максимального транзиту води а башту|вежу|, в — максимального водорозбору при пожежі

* В даному випадку прийнято дві розрахункові пожежі, для гасіння кожного з яких потрібно 40 л/с.