5. Сооружения водоподготовки

5.1. Выбор технологической схемы очистки воды и состава сооружений

Основная технологическая схема очистки воды и состава сооружений изображена на рис.1.

Способ улучшения качества и соответствующий комплекс очистных сооружений выбирается в зависимости от показателей качества воды в источнике, требований потребителя, производительности станции, а также технико-экономических соображений.

В качестве водоисточника выступает река Случ, со следующими показателями воды в реке: 1. Мутность - 300 ;

2. Цветность - 18,0 град;

3. Карбонатная жесткость - 6,8;

4. pH воды - 7,0;

5. Содержание кислорода - 3,3мг/л;

6. Коли-индекс – 2,5;

7. Температура воды - 18 град.

Наибольшее распространение в практике водоочистки имеют схемы очистных сооружений с самотечным движением воды. Вода, поданная насосами I подъема, самотеком проходит все очистные сооружения и поступает в резервуар чистой воды, из которых забирается насосами второго подъема.

5.2. Определение производительности станции очистки воды

Расход воды, поступающей на технологические сооружения, слага­ется из расчётного расхода воды в сутки, максимального водопотребления, расхода на собственные нужды и дополнительного расхода на наполнение запаса воды для пожарных целей.

Полная расчетная производительность станции очистки определяется по формуле:

Q_ст.оч = α ,

где: α - коэффициент, учитывающий расход воды на нужды станции, (α = 1,09);

суточный расход воды бассейнового хозяйства, м³/сут;

дополнительный расход для наполнения противопожарного запаса, м³/сут.

Дополнительный расход рассчитываем:

Q_доп = 3,6 n q_пож ,

где: n = число одновременных пожаров (n = 1);

q_пож = расход на тушение пожаров (q_пож = 12,8 л/с);

t_пож - время горения пожара ( 3 часа );

T_{вос п з} - время восстановления пожарного запаса (72 часа).

Q_доп = 3,6 112,8= 1,92 (м³/ч);

Q_ст.оч = 1,09 7056 + 46,08 = 7525,4 (м³/сут).

Часовой расход станции:

Q_час = 313,5 (м³/ч).

Секундный расход станции:

q_расч. = = 0,087 (м³/с).

5.3. Реагентное хозяйство

Реагентное хозяйство включает в себя устройство для приготовления раствора коагулянта, насос дозатор, расходный и растворные баки, находящиеся в здании станции очистки, а также склад для хранения реагента.

В качестве источника водоснабжения используется река Днепр, у которой мутность составляет 300 .

В связи с большим объемом воды, необходимого для бассейнового хозяйства, и содержанием взвешенных частиц в количестве 300 очистка будет осуществляться искусственным способом, при помощи химических реагентов.

В процессе интенсивной очистки природной воды от взвешенных веществ и снижения ее цветности вода будет обрабатываться коагулянтом – сернокислый алюминий (Аl₂ (SO₄ )₃).

Расчетная схема реагентного хозяйства представлена на рис. 9.

Рис.9. Схема реагентного хозяйства:

1 - растворный бак; 2 - подача воды; расходные баки; 4 - дозирующая диафрагма на поплавке; 5 - бачок дозатора; 6 - воронка.

Реагентное хозяйство включает в себя устройство для приготовления и дозирования раствора коагулянта, а также склады для хранения реагентов.

Расчетные данные реагентов определяются либо по данным пробной очистки воды, где подбирают дозу, либо по опыту эксплуатации аналогичной станции очистки.

Дозу реагентов в курсовой работе для очистки воды подбираем по двум показателям: мутность и цветность.

Расчетную дозу коагулянта по цветности определяем по формуле:

Д_к =4 ,

Д_к =4 = 15.5 (мг/л).

По мутности доза коагулянта составляет:

Д_к = 15.5 (мг/л).

Доза подщелачивания воды определяется по формуле:

Д_изв= k_изв( – Щ₀)+1,

где: k_изв - 28 (доза извести по СаО необходимая для подщелачивания воды);

l - эквивалентная масса коагулянта = 57;

Д_к - доза коагулянта;

Ж - карбонатная жесткость.

Д_изв= 28(– 6,8)+1= 183.84 ().

Так как численное значение дозы извести имеет отрицательное значение, то подщелачивать воду не нужно.

Расчет растворного и расходного баков.

Для приготовления раствора коагулянта устанавливают расходные и растворные баки.

Определяем объем бака:

W_раств = ,

где: q_расч - расчётная часовая производительность станции, м³/ч;

t - время полного цикла приготовления раствора коагулянта, t = 6 часов;

γ - плотность раствора коагулянта, 1 т/м;

Д_к - доза коагулянта (максимальная);

b_к - концентрация раствора коагулянта в растворном баке, 17%.

W_р = = 0,40(м³).

Определяем вместимость расходных баков:

W_расх = W_раств ,

W_расх = 0,40 = 0.85 (м³).

Принимаем 2 расходных бака. Растворный и расходный бак имеют квадратную форму. Высота растворного бака 0,9 м, высота расходных баков 0,7 м.

Определяем площадь растворного бака:

F_pаств = ,

F_pаств = = 0,425 (м²).

Определяем ширину и длину растворного бака:

а = b = == 0,65 (м).

Определяем площадь расходного бака:

= = 0,2 (м²).

Определяем размеры расходного бака:

а = b = =0,44 (м).

Для лучшего процесса растворения необходимо его интенсивно перемешивать. Для интенсификации в растворный бак подается сжатый воздух.

Объем сжатого воздуха в растворном баке определяется по формуле:

= ,

= 0,4= 3.2 (),

где: интенсивность (8).

Объем сжатого воздуха в расходном баке определяется по формуле:

= ,

= 3.2 ().

Общий расход сжатого воздуха:

=+,

=3.2+5.75 = 8.95= 537 ().

Согласно расходу сжатого воздуха определяем марку воздуходувки: ВК - 6.

После растворных баков раствор реагента подаётся в дозирующий бак №3, из которого самотёком подаётся в трубопровод с эжектором и далее следует на смеситель.