- •Методические указания
- •Методические указания
- •Введение
- •1. Порядок выполнения и содержание проекта
- •1.1. Расчетная часть
- •Исходные данные
- •1.1.2. Выбор метода обработки воды
- •1.1.3. Определение расчетной производительности сооружений
- •1.1.4. Реагентное хозяйство
- •1.1.5. Определение размеров и компоновка сооружений
- •1.1.6. Расход воды на собственные нужды станции
- •1.1.7. Сборные или распределительные системы сооружений
- •1.1.8. Потери напора в сооружениях и коммуникациях
- •1.1.9. Разработка генерального плана очистной станции
- •1.1.10. Проектирование высотной схемы
- •1.1.11. Расчет сооружений для промывки фильтров
- •1.1.12. Расчет резервуаров и хлораторной
- •1.2. Графическая часть
- •2. Примеры
- •2.1. Проектирование водопроводной очистной станции с горизонтальными отстойниками
- •2.1.1. Исходные данные
- •2.1.2. Выбор метода обработки воды
- •2.1.3. Определение расчетной производительности
- •2.1.4. Реагентное хозяйство
- •2.1.5.Смесители
- •2.1.6. Горизонтальные отстойники
- •2.1.7. Камера хлопьеобразования
- •2.1.8. Скорые фильтры
- •2.1.9. Расход воды на собственные нужды станции.
- •2.1.10. Компоновка сооружений
- •2.1.11. Расчет сборных, распределительных систем и коммуникаций
- •2.1.12. Расчет резервуаров
- •2.1.13. Проектирование генплана площадки
- •2.1.14. Высотная схема
- •2.1.15. Расчет сооружений для промывки скорых фильтров
- •2.2. Пример расчета коридорного осветлителя со слоем взвешенного осадка с принудительным отсосом шлама
- •2.2.1. Исходные данные
- •2.2.2. Расчетные расходы
- •2.2.3. Расчет габаритных размеров осветлителей
- •2.2.4. Расчет сборных и распределительных систем осветлителя
- •Приложение 1
- •Приложение 2 Компоновки станций осветления воды
- •Приложение 3
- •Литература
1.1.10. Проектирование высотной схемы
К проектированию высотной схемы расположения сооружений очистной станции приступают после компоновки генерального плана и гидравлического расчета всех технологических коммуникаций.
Высотную схему необходимо проектировать с учетом рельефа площадки очистной станции, максимально используя естественный уклон местности для уменьшения объемов земляных работ.
Высотное расположение отдельных очистных сооружений должно обеспечивать самотечный переход воды из одного сооружения в другое как при нормальном, так и при форсированном режиме работы.
Высотная схема составляется на основе определенных расчетом потерь напора в отдельных сооружениях и в технологических трубопроводах.
Расчет внутренних и внешних коммуникаций производят по скоростям движения воды, рекомендуемым СНиП [3]. Для определения потерь напора во внутренних коммуникациях составляют аксонометрические схемы трубопроводов и подсчитывают потери на местные сопротивления и по длине.
Проектирование высотной схемы начинают с конечного сооружения очистной станции – резервуара чистой воды. Отметка наивысшего уровня воды в резервуаре обычно на 0,2-0,5 м выше отметки земли в месте расположения сооружения.
Высотная схема дает возможность найти отметки уровней воды в отдельных сооружениях, и построить продольный профиль по зеркалу воды.
Разность уровней воды в двух смежных сооружениях определяется как сумма потерь напора в сооружении и трубопроводе по ходу движения воды.
По запроектированным отметкам уровня воды в том или ином сооружении и определенным на основе технологических расчетов размерам сооружений находят отметки дна каждого сооружения. На высотной схеме у каждого сооружения должны быть нанесены существующие и планировочные отметки земли. Отметки днищ основных сооружений очистной станции (камер хлопьеобразования, отстойников, осветлителей со взвешенным осадком, фильтров, резервуаров чистой воды) должны выбираться таким образом, чтобы они располагались на материковых породах и при этом объем земляных работ должен быть минимальным.
Высотное расположение промывных насосов должно обеспечить их работу под заливом. Это повышает надежность пуска насосов в работу и упрощает схему автоматизации. На высотной схеме должны быть показаны отметки осей промывных насосов, увязанные с расчетным уровнем воды в резервуаре, из которого они питаются.
При составлении высотной схемы должна быть проверена возможность самотечного отвода воды и осадка из всех сооружений.
При проектировании высотной схемы может потребоваться изменение расположения сооружений на площадке очистной станции, а также корректировка высоты отдельных сооружений.
1.1.11. Расчет сооружений для промывки фильтров
Подача воды на промывку может осуществляться насосом или от бака. В первой схеме отсутствует башня, что уменьшает строительные затраты, но увеличивает мощность насосов.
Схему подачи воды на промывку выбирают на основании технико-экономического расчета. По данным ЦНИИЭП инженерного оборудования (г. Москва) при площади фильтра свыше 20 м2 экономичнее схема с подачей воды от возвышенного бака.
При промывке фильтра (контактного осветлителя) насосом, его производительность равна промывному расходу [3, п. 6.117]. Напор этого насоса определяется следующим образом:
(9)
где Zж – отметка кромки промывного желоба фильтра;
Zрчв – отметка минимального уровня воды в резервуаре;
hтр – потери напора в трубопроводе (с учетом местных сопротивлений) от насоса до самого удаленного фильтра;
hдр, hзагр – потери напора в дренаже и загрузке фильтра при промывке;
hз – запас напора, принимаемый в пределах 1-1,5 м.
Емкость возвышенного бака должна обеспечить одну дополнительную промывку сверх расчетного их числа [3, п. 6.117]. В ряде случаев емкость бака может быть принята меньшей, если учесть объем воды, подаваемой насосами за время промывки.
Высота ствола водонапорной башни определяется по выражению:
(10)
где Zб – планировочная отметка земли в месте расположения башни;
hтр – потери напора в коммуникациях от бака до крайнего фильтра (с учетом местных сопротивлений).
Производительность насоса (м3/ч), подающего воду в бак, рассчитывают на наполнение бака за время между промывками фильтров при форсированном режиме [3, п. 6.117]:
(11)
где Wб – объем бака, м3;
Тф – продолжительность фильтроцикла при форсированном режиме, ч;
Nф – число фильтров.
Если емкость бака недостаточна для хранения необходимого объема промывной воды, то недостающий объем подается в фильтр насосами, производительность (м3/ч) которых определяется формулой:
, (12)
где Wпр – объем воды на одну промывку фильтра, м3;
n – число промывок;
tпр – продолжительность промывки, ч.
Для дальнейшего расчета принимается большая производительность из расходов, определенных по формулам (11) и (12).
Напор насоса определяют по выражению:
(13)
где Zб’ – отметка максимального уровня воды в баке;
hтр – потери напора в трубопроводе от насоса до бака;
hнс – потери напора в коммуникациях насосной станции.