ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2019
Просмотров: 2120
Скачиваний: 1
Лекція №4
Т4. Вимоги до якості| води
Вімоги до якості| води в господарський-питному| водопроводі| В1 можна| розбити| на дві| групи|:
- вода повинна бути| питною|, згідно| ГОСТ 2874-82*|;
- вода повинна бути| холодною, тобто| з температурою t +8 ... +11 С.
Стандарт на питну| воду містить| показники| трьох| типів|:
1) ФІЗІЧНІ: каламутність|, кольоровість|, запах, присмак|; те інші.
2) ХІМІЧНІ: загальна| мінералізація| (не більше| 1 г/літр - це| прісна| вода), а також| зміст| неорганічних| і органічних| речовин| не більш| гранично-допустимих| концентрацій| (ГДК);
3) БАКТЕРІОЛОГІЧНІ: не більше| трьох| бактерій| на літр| води.
Температура води в межах| t +8 ... +11 З досягається| за рахунок| контакту підземних| труб зовнішнього| водопроводу з грунтом, для чого| ці| води не теплоїзоліруются| під| землею. Зовнішній водопровід| прокладається| завжди| на глибинах| нижче| за зону промерзання| грунту, де| круглий| рік| температури| позитивні|.
Сучасні методи|: покращення| якості| води звичайно| представляє| собою комбінацію| ряду технологічних| процесів|: фізичних|, хімічних| (фізико-хімічних|) і біологічних|.
Технологічні схеми| і основні| споруди| станцій| покращення| якості| води вибирають|, беручи| за основу практику експлуатації| водопровідних| станцій|, що| працюють| в аналогічних | умовах|, враховувавши | результати| технологічних| вишукувань| або| дослідів| на модельних| установках. Дані по покращення| води в «джерелі|» звичайно| вивчають| за декілька| років|, враховуючи| маловодні| і багатоводні| роки|, а також| за весь рік|.
Для підготовки| води питної| якості| можуть| бути| прийняті| тільки| ті| методи|, за якими| отримані| позитивні| гігієнічні| висновки|.
Підготовчі роботи| до проектування| включають| порівняння| основних| властивостей| води в джерелі| з вимогами| ГОСТ 2874-82 «Вода питна»
Станції очищення води будують| по типовим| проектах, що| передбачають| застосування| різних| технологічних| схем, що| забезпечують| якість| води після| очищення і відповідних| до вимог| ГОСТ 2874-82 «Вода питна». Дані про порівнянні| приводять| у таблиці
Порівняння властивостей| вихідної| води з вимогами| ГОСТ 2874-82
Таблиця 4.1
|
Найменування |
Віхідні значення |
Вімоги ГОСТ |
Вісновки |
|
Каламутність, НОМ |
|
|
|
|
Присмак |
|
2 |
— |
|
Мінералізація загальна, мт/дм3 |
|
1000(1500) |
— |
|
Кольоровість, град |
49 |
|
|
|
Запах, бал |
2,9 |
|
|
|
Лужність, міліграм екв/ л |
10,1 |
|
|
|
Активна реакція рН |
8,1 |
|
|
|
Кількість клітини планктону, шт/мл |
1140 |
— |
— |
Лекція №5
Т5. Споруди для поліпшення| якості| води
5.1 Візначення продуктивності| станції| очищення
Водоочисну станцію розраховуємо на рівномірну роботові на протязі доби, якщо продуктивність становить не менше 5000 м3/доб.
Станцію розраховують| на пропуск витрати|, що| подається| споживачам| (корисна| продуктивність|) і витрати| на власні| споживи (приготування| розчинів| реагентів|, помивка| фільтрів|, господарські| споживи станції| і т.д.), а також| витрати| на поповнення| запасу води для протипожежних| цілей|.
Повна добова продуктивність (м3/доб) очисної станції:
, (5.1)
а погодинна| продуктивність|:
, (5.2)
де
— коефіцієнт; для станцій з повною
добовою продуктивністю більше 50 тис.
м3/доб —
;
менше 50 тис. м3/доб —
;
— задана
корисна продуктивність станції, м3/доб;
— витрата
на поповнення пожежного запасу, м3/доб:
, (5.3)
де| — число одночасних| пожеж|;
— норма
витрати|
води на одну пожежу|,
л/с;
— розрахункова|
тривалість|
пожежі|,
рік|.;
— годину
відновлення|
пожежного|
запасу, рік|;
приймаємо|
за Сніп 2.04.02-84.
При обладнанні| системи| для зворотного| використання| промивної| води витрата| на власні| споживи може| бути| зменшена| у 2.2,5 рази.
5.2 Розрахунок основних| споруд| станції| очищення води і їхнє висотне| розташування|
-
5.2.1 Реагентне господарство|
Реагентне господарство| включає| в собі склади реагентів|, розчинні| і витратні| баки, дозатори| і трубопроводи|.
Розмір та об’єм| споруд| реагентного| господарства| залежить| від| кількості| і якості| реагентів|, що| застосовуються| на станції|. Для інтенсивного очищення природної| води від| зважених| речовин| і для зниження| кольоровості| воду обробляють| коагулянтами.
Рекомендують застосовувати| у якості| коагулянту сіркокислий| алюміній| .
Орієнтірну (розрахункову|) дозу коагулянту визначають| відповідно| рекомендаціям| Сніп за максимальною каламутністю| води в джерелі| або| за максимальною її кольоровістю|. Для кольорових| вод визначаємо| за формулою:
, (5.4)
де| — кольоровість| води, град.
Для каламутних| вод за таблицею.5.1.
Таблиця 5.1
Табліця для визначення| дози| коагулянту
|
Каламутність води, міліграм/л |
До 100 |
100 |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
|
Доза коагулянту, міліграм/л |
25. 35. |
30. 40. |
35. 45. |
46. 50. |
50. 60. |
60. 70. |
70. 80. |
При нестачі| природної| лужності| для проведення| процесу| коагуляції| вихідну| воду необхідно| підлужувати|. Дозу лугу можна| розраховувати| за формулою:
, (5.5)
де| — доза реагенту (товарного продукту) ля підлужування| води, міліграм/л;
і
— еквівалентна|
маса|
активної|
частини|
реагенту відповідно|
для підлужування|
і коагулянту, м
грама(міліграм
· екв|)
(за таблицею. 5 [1]);
— доза
коагулянту у
перерахунку|
на безводну|
активну|
речовину|,
міліграм/л;
— загальна|
лужність|
води, якові оброблюють|,
міліграму
екв/л;
— вміст|
активної|
речовини|
у
реагенті|
для підлужування|
води. %.
Якщо виходить| зі| знаком мінус|, то природна лужність| достатня| і підлужування| не потрібно|.
Заготівля, зберігання|, приготування| розчинів| (суспензій|) і дозування| реагентів| проводять| у спеціальних| приміщеннях|, які| мають| склади мокрого та сухого зберігання| коагулянту, флокулянта|, кальцинованої| соди|, активованого| вугілля|, кремне-фтористого натрію| і ін.; розчинні| і витратні| баки; устаткування для перекачування і дозування| сухих реагентів|.
При зберігання коагулянту на станції очищення у сухому виді (сухе зберігання) площу складу (м2) розраховують за формулою:
, (5.6)
де
—термін зберігання коагулянту на
складі, доба; для станцій продуктивністю
до 25 тис. м3/добу складає не менш 30 діб;
— коефіцієнт|,
що|
визначає|
площу|
переходів|
на складі|
;
— вміст|
безводого
продукту у
реагенті|
%;
— щільність
коагулянту
т/м3;
— висота|
шару коагулянту на складі|,
до 2 м.
5.2.2. Приготування розчинів| реагентів|
Розчинні і витратні баки для реагентів можуть бути сполученої конструкції. У цьому випадку у витратний бак розміщують менший за об’ємом розчинний бак. Якщо баки розміщують окремо один від один, тоді їх поєднують трубопроводами і арматурою затвора. Для того, щоб прискорити розчинення реагентів і перемішування, у розчинні баки подають підігріту воду і стиснуте повітря. Розчинні баки обладнують колосниковими решітками. Баки місткістю менше 1,5 м3 роблять з деревини, пластмаси (вініпластмаси, полістиролу), металу і футерують пластмасою. При місткості більше 1,5 м3 баки звичайно виготовлюють із залізобетону прямокутної форми з антикорозійним захисним покриттям (мал. 5.1).
-
Розчинній бак.
-
Подача води.
-
Вітратні баки.
-
Засувка.
-
Бік дозатора.
-
Дозуюча діафрагма|.
Мал. 5.1. Схема реагентного| господарства|
Розрахункову корисну місткість (м3) розчинного баку коагулянту визначають за рівнянням:
, (5.7)
де
— розрахункова витрата води, якові
оброблюють, м3/год;
— час,
необхідний|
для приготування|
розчину|
коагулянту, 0,2год.; при малій|
продуктивності|
станції|
очищення;
— концентрація|
розчину|
коагулянту у
розчинному|
баку %; до 17 % для неочищеного і до 20 % для
очищеного
(у
витратних|
баках до 5.12 %) за рекомендаціями|
СНІП;
— щільність
розчину
т/м3.
Кількість баків — не менше двох, тоді місткість (м3) одного:
, (5.8)
де| — кількість| баків|.
У залежності від робочої висоти баку якові звичайно приймають рівною 0,6.2,5 м над колосниковою решіткою, визначають площу (м2) баку:
. (5.9)
Якщо квадратна форма баку, розмір| його| сторін| дорівнює|:
. (5.10)
У нижній| частині| стінки| розчинних| баків| розташовуються| під| кутом| 450 до горизонту для неочищення| коагулянту і 150 для очисного|. Для спустошення| баків| і виделення передбачають| трубопровід| діаметром| 150 мм.
Об’єм (м3) витратного баку визначають за формулою:
, (5.11)
Де Ср| — концентрація| робочого| розчину| коагулянту у витратному| баку; %.
Лекція №6
Т6. Освітлення і знебарвлення| води.
6.1 Змішувальне обладнання|
Для рівномірного| розподілу| реагентів| у масі| води, яка оброблюється| і забезпечення| протікання| реакції| у всьому| її об’ємі| необхідно| повне| і швидке| перемішування|. Змішування реагентів| з водою проводять| у змішувачах| гідравлічного| типу, а також| в змішувачах| механічного| типу при відповідному| обгрунтуванні|. Кількість змішувачів| — не менше| двох|. У обхід| змішувача| передбачають| обводний| трубопровід| з розміщенням| у ньому| устаткування| введення| реагентів| замість| резервного змішувача|. Змішування реагентів| з водою повинне бути| закінчено| впродовж| 1.2 хвилин| при мокрому і не більш| 3 хвилин| при сухому дозуванні| реагентів|.
Розрахунок горизонтального змішувача|
Приймаємо горизонтальний| змішувач| — лоток з трьома| поперечними| вертикальними| перегородками (мал. 2.2).
-
Корпус. 3. Подача реагенту.
-
Переливи. 4. Подача води.
Мал. 2.2. Схема перегородчастого змішувача|
Переріз лотка при швидкості| руху| води м/с:
, (6.1)
де
м3/с — щосекундна продуктивність.
Висота кулі води в кінці| змішувача| після| перегородок м.
Ширина лотка
м. (6.2)
Втраті натиску в кожному звуженні| перегородчастого змішувача| при швидкості| води у них м/с:
м (6.3)
де| — коефіцієнт| витрати|, який| залежить| від| відношення| звуженого| бічного| проходу до товщини| перегородки..
При наявності| трьох| перегородок загальна| втрата| тиску у звуженнях| усього| змішувача| м.
Розмірі звужених| проходів| для води в центральній| перегородці|, де| є два бічних| звуження|
м2 (6.4)
де
м3/с — щосекундна продуктивність.
Глибина затоплення| проходів| від| рівня| води до їхнього верху повинна бути| 0,1 - 0,15 м. Висота комплексного з двох| бічних| проходів| в центральній| перегородці|:
Необхідна ширина кожного звуженого| бічного| проходу:
див. (6.5)
У першій| і другій| перегородках влаштовують| одному центральному звуженому| проході|. Площа одного проходу:
м2. (6.6)
Ширина центрального проходу у третій| перегородці|:
м. (6.7)
Відстань між| перегородками по довжині| змішувача|
м. (6.8)
Розрахунок вертикального змішувача|
Вертикальній змішувач| має| наступний| вигляд|:
Площа горизонтального перерізу| у верхній| (циліндричній|) частині| змішувача|
м2
Діаметр циліндричної| частини| змішувача| розраховуємо| по формулі|:
м
Діаметр конічної| частини| змішувача|
Висота конусної| частини| змішувача, |
м
Повній об’єм| змішувача| при t=1.5 мін
м3
6.2. Камері утворення| пластівців| коагулянту
Після введення реагентів починається утворення пластівців. Для забезпечення оптимального режиму потрібне рівномірне повільне перемішування води. Ці камери роблять вбудованими у відстійники. Для станцій з продуктивністю більше 5000 м3/добу застосовують гідравлічні камери:
-
перегородчаті|
-
вихрові|
-
з шаром зваженого| осаду.
При меншій| продуктивності| застосовують| вертикальні| камери|.
6.2.1. Розрахунок перегородчатої| камери| з горизонтальним| рухом| води
Схема перегородчатої| камери| з горизонтальним| рухом| води представлена на мал. 6.3.
-
Корпус.
-
Скид осаду.
-
Шибер.
-
Подача води від| змішувача|.
Мал. 6.3. Схема перегородчатої| камери| утворення| пластівців| з горизонтальним| рухом| води
Об’єм камери| дорівнює|:
м3. (6.9)
Висоту камери| приймаємо| м.
Площа камери| (у плані|):
м2. (6.10)
Ширина коридору при швидкості| руху| води м/с
м. (6.11)
Для пропускної здатності до 5000 м3/добу за типовим проектом ширину відстійника складає м.
Загальна кількість| коридорів|:
, (6.12)
де| — товщина| залізобетонних| стінок| камери|; м.
Приймаємо 3 коридори|, а число поворотів| на одиницю| менше|, тобто| 2, що| відповідає| вимогам| СНіп.
Довжина шкожного коридору (ширина камери|):
м. (6.13)
6.3. Відстійники
Призначені для видалення| механічних| домішок|. На станціях| підготовки| води застосовують| проточні| відстійники|:
-
радіальні|
-
вертикальні|
-
горизонтальні|
-
тонкошарові|.
Ефектівність роботи| відстійника| залежить| від| швидкості| руху| води, швидкості| осаду домішок| і рівномірності| розподілення| потоку води. Зазвічай відстійник| — це| система бетонних| коридорів|. При повільному| русі| води домішки| випадають| по довжині| коридору. При оптимальному режимі| частинка| гідравлічної| крупності| 75 % повинна випасти| в осад до кінця| коридору.
Розрахунок горизонтального відстійника| на висвітлювання| заданої| витрати| води
Сумарна площа (м2) горизонтальних відстійників у плані:
м2 (6.14)
Де L| — коефіцієнт| об’ємного| використання| відстійника| ;
— розрахункова
витрата води, що оброблюється на станції,
м3/год.;
— швидкість|
випаду|
домішок|,
мм/с (визначаємо|
за Сніп 2.04.02-84, таблиця. 18); |
Розрахункова ширина (м) відстійника|:
, (6.14)
де| L| -середня| розрахункова| швидкість| горизонтального руху| на качану відстійника|, приймаємо| рівною| мм/с;
— середня|
глибина|
осаду
,
приймаємо|
м;
У середину кожного відстійника| встановлюють| продовжні| вертикальні| перегородки, які| утворюють| паралельні| коридори|. Розрахункова довжина| (м) відстійника| між| дірчатими| перегородками:
м. (6.15)
Загальна довжина| відстійника| дорівнює|:
м. (6.15)
На початку і у кінці| відстійника| влаштовують| поперечні| водорозподільні| дірчаті| перегородки її робоча| площа| вкорисному коридорі| відстійника| шириною
м2. (6.16)
Розрахункова витрата| води для корисного коридорів|:
(6.17)
Необхідна площа| отворів| у розподільних| перегородках:
на початку відстійника|
м2 (6.18)
де| — швидкість| руху| води у отворах| перегородки, дорівнює| 0,3 м/с;
у кінці| відстійника|
м2 (6.19)
де| — швидкість| руху| води у отворах| кінцевої| перегородки, дорівнює| 0,5 м/с.