Обеспечение населения чистой водой

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Общие данные

1 Расчетная часть

1.1 Нормы и режимы водопотребления

1.2 Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

1.3 Построение пьезометрической линии

2 Технологическая часть

2.1 Качество воды и основные методы ее очистки

2.2 Выбор технологической схемы очистки воды

2.3 Реагентное хозяйство

2.4 Обеззараживание воды

2.5 Выбор технологического оборудования станции очистки воды

Заключение

Список используемой литературы

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

В городе среди многих отраслей современной техники, направленных на повышение уровня жизни людей, благоустройства населённых пунктов и развития промышленности водоснабжение занимает большое и почётное место.

Обеспечение населения чистой доброкачественной водой имеет большое гигиеническое значение, так как предохраняет людей от различных эпидемиологических заболеваний, передаваемых через воду.

Подача достаточного количества воды в населённый пункт позволяет поднять общий уровень его благоустройства.

Цель курсовой работы - углубление и закрепление теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины «Техника и технология отраслей городского хозяйства», развитие практических навыков технических расчетов и умения анализировать технологии и компоновку технологического оборудования систем.

В настоящее время в связи с общим ростом объёмов потребляемой воды и недостаточностью, в ряде городов, местных приходных источников воды всё чаще появляется необходимость комплексного решения водохозяйственных проблем для наиболее рационального и экономичного обеспечения водой всех водопользователей и водопотребителей данного города.

Проблема развития водоснабжения тесно связана с решением главной задачи - улучшения жилищных условий города, создания здоровых условий труда и отдыха. Новые задачи, которые ставятся перед специалистами по водоснабжению, должны быть решены с использованием всех достижений научно-технического прогресса. Наиболее рационально и наиболее экономично.

ОБЩИЕ ДАННЫЕ

Микрорайон города с этажностью застройки 5 этажей имеет численность населения 65 тыс. человек. Здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией с централизованным горячим водоснабжением.

Водоисточник - река. Свойства природной воды: мутность - 400 мг / л; цветность - 50°.

Геодезические отметки: насосов II подъема Zн = 10 м; водонапорной башни Zб = 30 м; диктующей точки Zа = 17 м.

Водопровод, или система водоснабжения, - это комплекс инженерных сооружений и мероприятий, обеспечивающих получение воды из природных источников, ее очистку, транспортирование и подачу потребителям.

Система водоснабжения города состоит из следующих элементов:

1 - водоприемные сооружения;

2 - водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к очистным сооружениям (насосная станция первого подъема) или потребителям (насосная станция второго подъема);

3 - очистные сооружения;

4 - башни и резервуары, накапливающие запасы воды или регулирующие напоры и расходы;

5 - водоводы и сети трубопроводов, предназначенные для транспортирования воды.

Воду необходимо подавать потребителям не только в требуемом количестве, но и под определенным напором, который называется свободным напором Нв. Этот напор должны обеспечивать насосная станция II подъема и водонапорная башня, так как в часы максимального водопотребления вода подается в сеть из водонапорных башен.

вода качество очистка

1 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Нормы и режимы водопотребления

Расчетные расходы воды определяют с учетом числа жителей населенного места и норм водопотребления.

Нормой хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных местах называют количество воды в литрах, потребляемой в сутки одним жителем на хозяйственно-питьевые нужды. Норма водопотребления зависит от степени благоустройства зданий и климатических условий.

Таблица 1 - Нормы водопотребления

Степень благоустройства зданий	Норма на одного жителя среднесуточная (за год), л / сут
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией:
- без ванн	125-160
- с ваннами и местными водонагревателями	160-230
- с централизованным горячим водоснабжением	230-350

Меньшие значения относятся к районам с холодным климатом, а большие к районам с теплым климатом.

Из таблицы 1 методических указаний к выполнению курсовых работ принята норма водопотребления на одного жителя 230 л / сут.

В течение года и в течение суток вода для хозяйственно-питьевых нужд расходуется неравномерно (летом расходуется больше, чем зимой; в дневные часы - больше, чем в ночные).

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте определяют по формуле:

Q_{сут m} = q_ж N_ж / 1000, м³ / сут; (1)

Q_{сут m} =230 х 65000 / 1000 = 14950 м³ / сут,

где q_{ж -} удельное водопотребление;

N_{ж -} расчетное число жителей.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м³ / сут,

Q_{сут max} = К_{сут max} х Q_{сут m} ; (2)

Q_{сут min} = К_{сут min} х Q_{сут m}

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления К_сут следует принимать равным:

К_{сут max} = 1,1 - 1,3

К_{сут min} = 0,7 - 0,9

Большие значения К_{сут max} принимают для городов с малым населением, меньшие - для городов с большим населением. Для К_{сут min -} наоборот.

Q_{сут max} = 1,3 _х 14950 = 19435 м³ / сут. (принимаем 19500 м³ / сут.)

Q_{сут min} = 0,7 х 14950 = 10465 м³ / сут. (принимаем 10500 м³ / сут.)

Расчетные часовые расходы воды, м³ / ч,

q_{ч max} = К_{ч max} х Q_{сут max} / 24; (3)

q_{ч min} = К_{ч min} х Q_{сут min} / 24,

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений:

К_{ч max} = б _max х в _max;

К_{ч min} = б _min х в _min,

где б - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий:

б _max = 1,2 - 1,4;

б _min = 0,4-0,6 (меньшие значения для б _max и большие для б _min)

принимают для более высокой степени благоустройства зданий);

в - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте (принимают по табл.2).

Таблица 2 - Значение коэффициента

Коэффициент	Число жителей, тыс.чел
	2,5	4	6	10	20	50	100	300
в max	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,15	1,1	1,05
в min	0,1	0,25	0,25	0,4	0,5	0,6	0,7	0,85

К_{ч max} = 1,2 х 1,15= 1,5;

К_{ч min} = 0,6 х 0,63= 0,38;

q_{ч max} = 1,5 х 19500 / 24 = 1198,8 ? 1199 м³ / ч

q_{ч min} = 0,38 х 10500 / 24 = 165,4 ? 166 м³ / ч

Расходы воды на пожаротушение.

Расходование воды для тушения пожаров производится эпизодически - во время пожаров. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных пожаров в населенном пункте принимают по таблице 3.

Одновременно рассчитывают расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета две струи по 2,5 л / с на один расчетный пожар.

Расчетную продолжительность тушения пожара принимают равной 3 часам.

Тогда запас воды на пожаротушение:

Таблица 3 - Расходы воды на наружное пожаротушение

Число жителей в населенном пункте	Расчетное кол-во одновременных пожаров (nп)	Расход воды на наружное пожаротушение на один пожар, л / с
		Застройка зданиями высотой до двух этажей (qп)	Застройка зданиями высотой три этажа и выше (qп)
До 1	1	5	10
Свыше 1 до 5	1	10	10
Свыше 5 до 10	1	10	15
Свыше 10 до 25	2	10	15
Свыше 25 до 50	2	20	25
Свыше 50 до 100	2	25	35

W_n = n_п (q_п + 2,5 х 2) х 3 х 3600 / 1000, м³ (5)

где n_п = 2; q_п = 35 л / с.

W_n = 2 (35 + 2,5 х 2) х 3 х 3600 / 1000 = 864 м³

Часовой расход на пожаротушение

Q_п.ч = W_n / 3 = 864 / 3 = 288 м³ / ч.

По рассчитанному коэффициенту часовой неравномерности К_{ч max} = 1,5 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.

По данным таблицы (К_{ч max} = 1,5) строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами I и II подъема.

В Приложение 1 представлен ступенчатый график водопотребления и суточные графики подачи воды насосными станциями I и II подъема.

1.2 Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

Вместимость бака водонапорной башни может быть определена с помощью совмещенных графиков водопотребления и работы насосной станции II подъема. Результаты вычислений помещены в таблицу 4, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни.

Регулирующая емкость бака водонапорной башни - разность между максимальным и минимальным остатками воды в баке. Из таблицы 4 следует: (5,5 - 0) = 5,5% суточного потребления:

W_р = Q_{сут max} х 5,5 / 100 = 19500 х 5,5 / 100 = 1073 м³

Таблица 4 - Расчет регулирующей емкости бака водонапорной башни, % суточного расхода

Часовые промежутки	Расходы воды городом	Подача воды насосами	Поступление в бак	Расход воды из бака	Остаток в баке
0-1	1,5	2	0,5	-	1
01.фев	1,5	2	0,5	-	1,5
02.мар	1,5	2	0,5	-	2
03.апр	1,5	2	0,5	-	2,5
04.май	2,5	2	-	0,5	2
05.июн	3,5	2	-	1,5	0,5
06.июл	4,5	6	1,5	-	2
07.авг	5,5	6	0,5	-	2,5
08.сен	6,25	6	-	0,25	2,25
09.окт	6,25	6	-	0,25	2
10.ноя	6,25	6	-	0,25	1,75
11.дек	6,25	6	-	0,25	1,5
дек.13	5	6	1	-	2,5
13-14	5	6	1	-	3,5
14-15	5,5	6	0,5	-	4
15-16	6	6	-	-	4
16-17	6	6	-	-	4
17-18	5,5	6	0,5	-	4,5
18-19	5	6	1	-	5,5
19-20	4,5	2	-	2,5	3
20-21	4	2	-	2	1
21-22	3	2	-	1	0
22-23	2	2	-	-	0
23-24	1,5	2	0,5	-	0,5

Емкость баков водонапорных башен определяют из условия неблагоприятной работы всей системы, то есть исходя из предложения, что пожары происходят в часы наибольшего водопотребления и что в это время расходование воды для собственных целей очистной станции (промывка фильтров) не прекращается.

Емкость баков водонапорных башен определяется как сумма регулирующей емкости и объема воды, необходимой для тушения в течение

10 минут одного внутреннего и одного наружного пожара:

W_б =W_р + (q_п + 2 х 2,5) х 10 х 60 / 1000, м³ (6)

W_б = 1073 + (35 + 2 х 2,5) х 10 х 60 / 1000 = 1097 м³

Принимаем две водонапорные башни.

Емкость одного регулирующего бака составляет:

W_б = 548 м³

Геометрические размеры бака определяют из рекомендуемого соотношения высоты и диаметра бака: Н₀ = 0,7 Д_б.

Тогда

W_б⁰ = (рД_б² / 4) х Н₀

W_б⁰ = 0,55 Д_б³

Д_б = ³v W_б⁰ / 0,55 = ³v 548 / 0,55 = 10 м.

Диаметр бака одной башни Д_б = 10м.

Высота бака Н₀ = 7м.

Емкость резервуаров чистой воды на станции очистки

W_рез = W_р + W_п + W_ф + 3q_чmax - 3 х 4,17 / 100 Q_{сут max,} (7)

где W_ф - объем воды, необходимый для собственных нужд очистной станции (на промывку фильтров) в течение 3 часов:

W_ф = 3 (0,05 - 0,08) Q_{сут max} / 24

W_ф = 3 (0,05 - 0,08) х 19500 / 24 = 121,88

W_рез= 1073 + 864 + 121,88 + 3х1198,8 - 3 х 4,17 / 100 х 19500 = 3215 м³

Емкость резервуаров чистой воды определяется соотношением режимов работы насосных станций I и II подъема. Накопление чистой воды в резервуарах происходит в период с 19⁰⁰ до 6⁰⁰. За эти 11 часов насосы I подъема подадут объем воды, равный 0,0417 х 19500х11 = 8938 м³;насосы II подъема подадут из резервуаров в сеть объем воды, равный 0,02 х 19500 х 11 = 4290 м³. Необходимый объем резервуаров чистой воды:

W_рез = 8938 - 4290 = 4648 м³.

Выбираем больший объем и принимаем - 5000 м³.

1.3 Построение пьезометрической линии

Подбор насосов II подъема. Минимальный свободный напор в сети водопровода при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4м;

Н_СВ = 10 + 4 (Э - 1), (8)

где Э - этажность застройки.

Н_св = 10 + 4 (5 - 1) = 26 м.

Диктующей точкой является точка а (Приложение 2).

Пьезометрическая линия характеризует падение напора в сети в часы максимального водопотребления, когда из-за движения воды по водоводу появляются потери напора по длине.

Высоту водонапорной башни (высота расположения дна бака башни) определяют из соотношения высот:

Н_б + Z_б = Z_а + Н_св + h_ба, (9)

Откуда

Н_б = Н_св + h_ба - (Z_б - Z_а), (10)

где h_{ба -} потери напора на участке от башни до диктующей точки а;

h_ба = i х 1_ба ; i = (5 - 8) м вод. ст. на 1км.

Н_б = 26 +8 х 0,5 - (30 - 17) = 17 м.

Пьезометрическая линия от насосной станции второго подъема до башни определяет необходимый напор насосов второго подъема из соотношения

Z_н + Н_II - h_нб = Z_б + Н_б + Н_о, (11)

Откуда

Н_II = (Z_б - Z_н) + (Н_б + Н_о) + h_нб + (2 - 2,5), (12)

где (2-2,5) - потери напора во внутренних коммуникациях насосной.

Н_II = (30 - 10) + (17 +7 ) + 8 х 1,5 + 2,4 = 58 м вод. ст.

Подбор насосов станции II подъема. Насосы подбирают по каталогам центробежных насосов для чистых жидкостей по требуемым производительности и напору.

Из совмещенного графика водопотребления и режимов работы насосных станций (Приложение 1) следует, что в час максимального водопотребления (с 8 до 12 ч) подача воды насосами II подъема составляет 6% от суточного хозяйственно-питьевого потребления.

С учетом пожарного водопотребления насосы второго подъема должны обеспечить подачу

Q_II = 0,06 Q_{сут max} + Q_п.ч (13)

Q_II = 0,06 х 19500 + 288 = 1458 ? 1500 м³ / ч

Примем 4 насоса, тогда каждый насос должен подавать 375 м³ / ч при требуемом напоре 58 м вод. ст.

По каталогам подбираем марку насоса.

Требованиям удовлетворяет насос Д 500-65 (10 Д-6) с параметрами:

Подача 500 м³ / ч; напор - 65 м вод. ст.; двигатель - 100 кВт; агрегата - 1680 кг.

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Качество воды и основные методы ее очистки

Качество природной воды зависит от наличия в ней различных веществ неорганического и органического происхождения.

Содержание в воде нерастворенных веществ характеризуется мутностью в мг на литр.

Присутствие в воде гумусовых веществ характеризуется цветностью в градусах по так называемой платинокобальтовой шкале.

Содержание в воде соли кальция и магния придают ей жесткость.

Загрязненность воды бактериями характеризуется количеством бактерий, содержащихся в 1 куб. см воды.

Методы очистки воды зависят от качества природной воды, потребляемого расхода и требований к ее качеству. При очистке речной воды для хозяйственно-питьевых нужд наиболее широко применяют осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды (дезинфекцию).

Более глубоко и более эффективно осветление воды происходят при коагулировании и пропуске через «взвешенный слой» хлопьев, ранее отделенных от воды в осветлениях.

Для глубокого осветления воды применяют ее фильтрование через песчаные фильтры. Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, а затем хлорирование воды применяют также для устранения цветности и снижения окисляемости воды.

Обеззараживание воды производят хлорированием, озонированием, ультрафиолетовым облучением. Для снижения жесткости (умягчения), обессоливания и дегазации воды применяют химические и физико-химические методы обработки воды. Их применяют одновременно с отстаиванием и фильтрованием.

2.2 Выбор технологической схемы очистки воды

В процессе очистки вода должна пройти ряд очистных сооружений, в которых осуществляются принятые методы очистки.

Наиболее распространенные технологические схемы очистки речной воды для хозяйственно-питьевых целей.

1. Глубокое осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды путем коагулирования и последовательного осветления воды в отстойниках и на фильтрах.

Природная вода насосами I подъема 1 подается в смеситель 3, куда одновременно подаются реагенты, приготовленные в реагентном цехе 2. После смешения с реагентами вода поступает в камеру хлопьеобразования 4, где происходит процесс агломерации взвешенных (мутность) и коллоидальных (цветность) частиц в крупные хлопья. Затем вода поступает в отстойники 5, в которых движется с малой скоростью (2-10 мм / с). При этом основная масса образовавшихся хлопьев отделяется от обрабатываемой воды и выпадает в осадок. Из отстойников воду подают на фильтры 6 для глубокого осветления путем пропуска ее через толщу песчаной загрузки. В процессе очистки в толще фильтров накапливаются загрязнения. Для их удаления фильтры выключают из работы и промывают.

Осветленную воду обеззараживают и собирают в резервуарах чистой воды 7, где обеззараживание завершается в результате контакта с дезинфекторами (хлором, озоном).

Вода, подаваемая в сеть, не должна содержать озона, так как он вызывает коррозию труб и оборудования. Поэтому воду, обработанную озоном, выдерживают в резервуарах до завершения расходования озона.

2. Метод глубокого осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды.

Отличие от раннее описанной схемы состоит в том, что в ней отстойники заменены осветлителями, при применении которых отпадает необходимость в устройстве камеры хлопьеобразования. Процесс коагуляции взвесей и осветления воды происходит во взвешенном слое осадка.

3. Отличие метода в том, что лишь одно сооружение для осветления воды - контактные осветлители.

В них коагуляция взвесей и осветление воды происходят одновременно. Укрепление частиц в хлопья происходит не в свободном объеме, а на поверхности зерен фильтрующего материала под действием сил прилипания (контактная коагуляция). Общий объем очистных сооружений по этой схеме значительно меньше, чем по предыдущим. Эту схему можно применять при малом содержании в воде взвешенных веществ - до 150-200 мг / л.

По рассмотренным технологическим схемам обесцвечивание воды происходит в результате сорбции коллоидных гумусовых веществ, обусловливающих цветность воды.

При выборе сооружений для осветления и обесцвечивания воды рекомендуется руководствоваться исходными данными.

В соответствии с исходными данными: мутность - 400 мг / л; цветность - 50 град, выбираем для обработки воды с применением коагулянтов и флокулянтов осветители со взвешенным осадком. Выбранной технологии соответствует второй метод, представленный в Приложение 3.

Как правило, на очистных станциях применяют не менее двух сооружений каждого типа. Этим обеспечивается непрерывность работы очистных станций при авариях и эксплуатационных отключениях сооружений.

Взаимное высотное расположение сооружений предусматривают с таким расчетом, чтобы движение воды от сооружения к сооружению было самотечным. Разность отметок уровней воды в расположенных рядом сооружениях должна быть равна потерям напора при движении воды между сооружениями по трубопроводам и лоткам, а также в самих сооружениях.

2.3 Реагентное хозяйство

Коагулирование осуществляют для ускорения процесса осветления и обесцвечивания воды.

Дозу коагулянта Д_к, мг / л, в расчете на Al₂(SO₄)₃, FeCl₃, Fe₂(SO₄)₂ принимают по таблице 5.

Таблица 5 - Доза коагулянта

Мутность воды, мг / л	Доза безводного коагулянта, мг / л
До 100	25-35
Свыше 100 до 200	30-40
Свыше 200 до 400	35-45
Свыше 400 до 600	45-50

При одновременном содержании в воде взвешенных веществ и цветности принимают большую из доз коагулянта.

Дозу флокулянтов (в дополнение к дозам коагулянтов) следует принимать: полиакриламида (ПАА) по безводному продукту при вводе перед отстойниками по таблице 6.

Таблица 6 - Доза флокулянта

Мутность воды, мг / л	Цветность воды, град	Доза безводного ПАА, мг / л
До 10	Свыше 50	1-1,5
Свыше 10 до 100	30-100	0,3-0,6
Свыше 100 до 500	20-60	0,2-0,5
Свыше 500 до 1500	-	0,2-1

Флокулянт вводят в воду после коагулянта.

Дозу хлоросодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции и обесцвечивания воды, а также для улучшения санитарного состояния сооружений следует принимать 3-10 мг / л. Реагенты вводят за 1-3 мин до ввода коагулянтов.

Дозы подщелачивающих реагентов Д_щ, мг / л необходимых для улучшения процесса хлопьеобразования, определяют по формуле:

Д_щ = К_щ(Д_к / е_к - Щ_о) + 1, (15)

где Д_{к -} максимальная, в период подщелачивания, доза безводного коагулянта, мг / л;

е_к - эквивалентная масса коагулянта(безводного), мг / мг - экв, принимаемая для Al₂(SO₄)₃ - 57;

FeCl₃ - 54;

Fe₂(SO₄)₂ - 67;

К_щ - коэффициент, равный для извести (по СаО) - 28;

для соды (по Na₂CO₃) - 53;

Щ_о - минимальная щелочность воды, мг-экв / л.

Реагенты вводят одновременно с вводом коагулянтов.

Доза коагулянта (Al₂(SO₄)₃ ) Д_к = 40 мг / л

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_к = 1,05 Q_{сут max} Д_к / 1000 = 1,05 х 19500 х 40 / 1000 = 819 кг.

Доза флокулянта (ПАА) по таблице 6.

Д_ПАА = 0,5 мг / л

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_ПАА = 1,05 Q_{сут max} Д_ПАА / 1000 = 1,05 х 19500 х 0,5 / 1000 = 10 кг

Доза хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании

Д_Cl = 3-10 мг / л,

принимаем

Д_Cl = 5 мг / л.

Потребность хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) в сутки максимального водопотребления:

С_Cl= 1,05 Q_{сут max} Д_Cl / 1000 = 1,05 х 19500 х 5 / 1000 = 102 кг.

Доза подщелачивающих реагентов (извести)

Д_щ = 28 х (40 / 57 - 0,2) + 1 = 15 мг / л.

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_щ= 1,05 Q_{сут max} х Д_щ / 1000 = 1,05 х 19500 х 15 / 1000 = 308 кг.

2.4 Обеззараживание воды

Методы обеззараживания воды составляют четыре основные группы: термический (кипячение), химический (хлор, озон и др.), олигодинамический (воздействие ионов благородных металлов) и физический (ультразвук, ультрафиолетовые лучи).

Наибольшее распространение получили методы второй группы. В качестве окислителей используют хлор, двуокись хлора, озон, йод, перманганат калия, перекись водорода, гипохлорит натрия и кальция. Из перечисленных окислителей на практике отдают предпочтение хлору, озону, гипохлориту натрия.

Хлор опасен при транспортировании и использовании, его утечки могут вызвать отравление людей. Кроме того, при хлорировании образуются хлорорганические соединения, в том числе - диоксин - сильнейший мутаген. При наличии в воде фенолов образуются хлорфенолы, обладающие токсичными свойствами и неприятным запахом.

Достоинство озонирования в том, что, уничтожая, бактерии, споры, вирусы, он разрушает растворенные и взвешенные в воде органические вещества. Это позволяет использовать озон не только для обеззараживания, но и для обесцвечивания и дезодорации воды. При этом природные свойства воды не изменяются. Избыток озона (в отличие от хлора) не только не ухудшает, но и значительно улучшает качество воды - устраняет цветность, привкусы и запахи.

Для обеззараживания воды выбираем метод озонирования. В случае только обеззараживания фильтрованной воды доза озона составляет 1-2 мг / л. Если же озон применяется для обесцвечивания и обеззараживания воды, его доза может достигать 4-5 мг / л.

2.5 Выбор технологического оборудования станции очистки воды

Технологическое оборудование выбирают на основе принятой технологической схемы очистки воды.

Для рассматриваемого примера в соответствии с выбранной технологической схемой очистки воды потребуется следующее оборудование.

Для приготовления и дозирования реагентов примем растворные баки конической или пирамидальной формы.

Для подачи в очищаемую воду необходимого количества реагентов используем пропорциональные дозаторы, обеспечивающие подачу в очищаемую воду количества реагента, соответствующего расходу воды.

Тщательное перемешивание очищаемой воды, необходимое для полной обработки, осуществляем в вертикальном смесителе цилидроконической формы. Смешение воды и реагента происходит в период подъема кверху (завихрения при расширении потока). Объем смесителя определяется из условий пребывания в нем воды в течение 1,5-2 мин.

Из смесителя вода подается осветитель со взвешенным осадком (Приложение 4). осветлители со взвешенным осадком применяют при производительности сооружений более 5000 м³ / сут., мутности воды, поступающей в осветлитель, - не менее 50 и не более 1500 мг / л и цветности воды - не более 120 град. Расчет осветлителей производят с учетом годовых колебаний качества обрабатываемой воды.

Обрабатываемая вода, смешанная с реагентами, через распределительную систему вводиться в нижние слои песчаной загрузки и фильтруется снизу вверх в направлении убывающей крупной зерен.

На поверхности зерен происходит абсорбция примесей. Их основная масса задерживается в нижних крупнозернистых слоях загрузки.

На водоочистных комплексах перед осветителями с взвешенным осадком предусматривают барабанные сита, обеспечивающие частичное удаление из воды взвешенных веществ, смешение и контакт воды с реагентами, а также выделение из воды воздуха. На практике хорошо себя зарекомендовал осветлитель с вертикальным осадкоуплотнителем. Он состоит из двух суживающихся книзу рабочих от­делений, между которыми располагается осадкоуплотнитель 8. Скорость восходящего потока воды в нижней части рабочих отделений в 7-8 раз больше расчетной скорости. В нижней части обеспечивается подъем и поддержание во взвешенном состоянии частиц, гидравлическая крупность которых в 7-8 раз превышает размер частиц в верхней части рабочих отделений.

Озон для обеззараживания воды получают в озонаторах непосредственно на водоочистной станции. Воздух, поступающий в озонатор, предварительно очищают от пыли, влаги и охлаждают. Озон подают в воду или с помощью эжекторов (эмульсаторов) или через сеть распределительных каналов, укладываемых по дну контактных резервуарах. Продолжительность контакта должна быть около 10 мин. Вода, подаваемая в сеть, не должна содержать озона (опасность коррозии труб и оборудования). В связи с этим воду, обработанную озоном, выдерживают в резервуарах до завершения расходования озона.

Технологическая схема озонаторной установки включает:

- фильтры первичной очистки воздуха;

- воздуходуховки;

- теплообменники (удаление влаги и снижение температуры);

- маслоотделитель;

- адсорбент влаги (силикагель);

- фильтры окончательной очистки воздуха;

- котлы-озонаторы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе рассчитана водопроводная сеть населенного пункта с численностью населения 65 тыс., человек. Исходя из требуемого водопотребления было подобрано оборудование и сооружения, призванные обеспечить город водой. Также были подобраны очистные сооружения, для обеспечения потребителей водой надлежащего качества. Все цели, поставленные в курсовой работе достигнуты.

В современных условиях непрерывно развивающегося общества и связанного с этим постоянного роста потребности в воде, перед специалистами по водоснабжению ставится задача искать, находить и внедрять всё более новые и эффективные способы обработки воды, модернизировать технологические процессы. Все эти мероприятия в комплексе помогут более качественно использовать имеющиеся водные ресурсы, что положительно скажется на социальном уровне общества и окружающей среде.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамов Н.Н. Водоснабжние: Учебник для вузов. 3-е изд., переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1982 г.

2. Власов А.И. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Техника и технология отраслей городского хозяйства». ХГТУ, 2001 г.

3. Зацепина М.В. Курсовое и дипломное проектирование водопроводных и канализационных сетей и сооружений. М.: Стройиздат, 1984 г.

4. Москвитин Б.А., Мирончик Г.М., Москвитин А.С. Оборудование водопроводных и канализационных сооружений. М.: Стройиздат, 1984 г.

5. Николадзе Г.И. Коммунальное водоснабжение и канализация. М.: Стройиздат, 1983 г.

6. Прозоров И.В., Николадзе Г.И., Минаев А.В. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учебное пособие для вузов. М.: Высш.шк.,1990 г.

7. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1985 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рисунок - Совмещенный график водопотребления и подачи воды: 1 - водопотребление; 2 - подача воды насосной станцией I подъема; 3 - подача воды насосной станцией II подъема

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рисунок - Пьезометрическая линия

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рисунок - Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды с применением осветлителей и фильтров: 1 - насосы I подъема; 2 - реагентный цех; 3 - смеситель; 4 - осветлитель с взвешенным осадком; 5 - фильтры; 6 - резервуары чистой воды; 7 - насосы II подъема

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рисунок - Осветлитель с взвешенным осадком: 1 - трубы подачи осветляемой воды; 2 - желоба для отвода осветленной воды; 3 - зона осветления; 4 - зона отделения осадка; 5 - окна для отвода осадка; 6 - труба для удаления осадка; 7 - трубы для отвода воды из зоны отделения осадка

Размещено на Allbest.ru