КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему «Водозаборная станция города »

Содержание

Введение

1 Описание водозаборной станции

1.1 Надземный источник

1.2 Подземный источник

2 Предложения по автоматизации

2.1 Автоматизированная система управления водозабором

2.2 Математическое описание ОУ

3 Предложения по автоматизации насосной станции

3.1 Описание синтезируемой системы

3.2 Хранение и обработка информации

3.3 Описание программного обеспечения ЦДП

3.4 Режимы работы автоматизированной системы

Режимы работы автоматизированной системы

Приложение 1 Описание насосов

Приложение 2 Средний расход воды

Введение

В данном курсовом проекте представлено описание предприятия, занимающееся водоснабжением г. С . Рассмотрен технологический процесс по очистке воды, приведено описание всех сооружений, насосов. Также в курсовом проекте предоставлены предложения по автоматизации предприятия.

1 Описание водозаборной станции

Источниками водоснабжения г. С. являются поверхностный река К. и подземный – артезианские скважины. Водозаборные сооружения запроектированы на производительность 20000 м3/сут.

1. Надземный источник

Рис.2.Схема водозабора наземных вод

• Вода забирается из реки К. через бетонный оголовок в металлической оболочке .

Оголовок представляет собой эллипс размером 6.0x2.7 м, высотой 2.3 м. Оголовок имеет по 3 входных окна с каждой стороны. На входных окнах установлены сороудерживающие решетки. Скорость втекания воды в окна 0,15 м/с.

Оголовок расположен на расстоянии 73.3 м от водоприемного колодца.

• Из оголовка по двум самотечным трубопроводам d 600 мм вода поступает в водоприемный колодец .

Производительность водоприемного колодца 300 л/с.

Он состоит из:

• железобетонного стакана с внутренним диаметром 6.0 м и глубиной 10.0 м, состоящего из двух секций (приемное и всасывающее отделения). В каждой секции установлены плоские сетки, для грубой механической очистки воды (4 рабочих и 4 резервных).

Размеры сетки:

• рама сетки – 1090x2600 мм;

• ячейки, поддерживающей сетки – 20х20 мм;

• основная сетка 4х4 мм.

• Вода, пройдя через плоские сетки водоприемного колодца, освобождается от крупных плавающих предметов. Затем насосами станции I подъёма по двум водоводам d 500 мм забирается из водоприемного колодца.

Насосная станция I подъёма полузаглубленная.

Производительность – от 200 до 1000 л/с.

Состоит из заглубленной и наземной частей.

• Наземная часть:

Размер – 6.0х24.0 м.

В ней расположена электрическая подстанция размерами 6.0х9.0 м.

• Заглубленная часть(машинный зал):

Размер – 6.0х15.0 м.

Абсолютная отметка пола 111.08 м.

В ней размещается машинный зал. В нем расположено следующее оборудование:

• три насоса типа «Д» (1-рабочий, 2-резервных) – центробежные, одноступенчатые с двухсторонним входом жидкости в рабочее колесо и с горизонтальным разделением корпуса (устройство см. в приложение 1). Служат для подачи речной воды на обработку в водопроводную очистную станцию.

• два дренажных насоса (1-рабочий, 1-резервный) – для откачки дренажных вод из машинного зала насосной станции (устройство см. в приложение 1). Дренажные насосы (ДН) имеют автоматическое и ручное управление. Выбор управления производится ключами «ИУ» В автоматическом режиме насосы работают по уровню воды в приямке. При достижении водой электрода 1-го уровня автоматически включается ДН-1. Откачав воду, ДН-1 автоматически отключается. Если ДН-1 не включается или по какой-либо причине не успевает откачивать воду, то при достижении водой электрода 2-го уровня, срабатывает сигнализация и МНУ включает ДН-2. На водоводах установлены два счетчика воды ультразвуковые марки «Расход 7», измеряющие расход воды поступающей в распределительную сеть с водопроводной станции. После очистки и дезинфекции вода должна соответствовать требованиям СанПиН «Питьевая вода».

Характеристика насосов приведена в таблице 1.

Таблица 1

Технологическое название оборудования		Марка насоса		Паспортные данные
				Производительность, м3/час		Напор, м
Центр. Насос №1 (НРВ-1)	350Д90		1260		64
Центр. Насос № 2 (НРВ-2)	200Д90		600		67
Центр. Насос № 3 (НРВ-3)	350Д90		1260		64
ДН-2	АНС-60		216		16
ДН-1	ГНОМ 10-10		10		10

От насосной станции I подъёма по двум водоводам d 500 мм вода подается в водоочистную станцию во входную камеру на барабанные сетки для предварительной очистки от крупной взвеси и планктона.

Средний суточный расход с I подъёма – 10000-12000 м3/сутки.

Производительность водоочистной станции 20000 м3/сутки.

Размеры в плане – 48.5х36 м.

Станция включает в себя:

• входную камеру;

• контактный резервуар

• смеситель

• контактные осветлители ;

• реагентный цех;

• химбаклабораторию;

• венткамеры и подсобные помещения.

Входная камера состоит из трех приемных карманов, трех емкостей с установленными в них барабанными сетками (2-рабочие, 1-резервная), двух водосливных карманов.

Производительность — 12000 м3/сутки.

Размеры барабанной сетки:

• диаметр барабана – 1550 мм;

• длина барабана – 2200 мм

• размеры ячеек рабочей сетки – 0.5х0.5 мм;

• размеры ячеек поддерживающей сетки – 2.5х2.5 мм.

Вода, пройдя через барабанные сетки, попадает в водосливные карманы, из которых по трубам поступает в контактный резервуар. Сюда же подается хлор для первичного хлорирования.

Контактный резервуар представляет собой железобетонную емкость, разделенная перегородками на ряд последовательно проходимых водой коридоров. Объём резервуара 260 м3. Время пребывания воды в нем 13 минут.

Хлор вводится в трубопровод перед контактным резервуаром. Доза первичного хлорирования составляет 3-4 мг/л.

После контакта с хлором вода поступает в смеситель с дырчатыми перегородками, куда подаются реагенты (в начале смесителя вводится известь для подщелачивания воды, затем коагулянт – сернокислый алюминий и на выходе из смесителя – флокулянт (полиакриламид)).

Смеситель предназначен для быстрого и полного смешения вводимых реагентов с водой. Объем смесителя 10 м3, время пребывания воды в нем 0,5 минут.

Коагулянт применяется для укрупнения мелкодисперсных и коллоидных частиц с целью увеличения скорости их осаждения и способности задерживаться пористыми фильтрующими материалами. Доза коагулянта определяется опытным путем и зависит от показаний мутности и цветности исходной (сырой) воды. Обычно она составляет примерно 20 - 50 мг/л.

Известь добавляют в воду для поднятия значения рН в паводковый период. Доза извести зависит от дозы коагулянта.

В период паводка и цветения, когда мутность и цветность забираемой воды высокие, используется полиакрламид для интенсификации процесса коагулирования.

• После смесителя вода самотеком поступает в контактные осветлители.

Контактный осветлитель – железобетонный резервуар размерами в плане 6.9х6.2 м, высотой 4.0 м, полезная площадь фильтрования 33.5 м2.

На водоочистной станции имеется 8 контактных осветлителей.

Вода поступает в нижний карман осветлителя, куда заведены трубопроводы распределительной системы, далее по распределительной системе подается на обработку. Фильтрование протекает снизу вверх.

Состав загрузки:

• поддерживающий слой – гранитный щебень:

• фракция 20-40 мм – 200 мм;

• фракция 10-20 мм – 100 мм;

• фракция 5-10 мм – 100 мм;

• фракция 2-5 мм – 100 мм;

• фильтрующий слой – кварцевый песок, фракцией 0.5-2 мм – 2000 мм.

Для очистки загрузки осветлителей от осажденных взвешенных веществ производится водовоздушная промывка КО. Сначала продувка воздухом с интенсивностью 18-20 л/с·м2 в течение 1-2 мин, затем одновременно вода с воздухом (воздух - интенсивность 18-20 л/с·м2), вода - 3-3.5 л/с·м2) при продолжительности 6-7 мин, дополнительная промывка водой с интенсивностью 6-7 л/с·м2 продолжительностью 5-7 мин.. Средний суточный расход на собственные нужды водозабора составляет 1200 м3/сутки.

Реагентный цех включает в себя:

• цех коагулянта;

• цех извести;

Цех коагулянта содержит:

• Четыре растворных бака для хранения коагулянта в сухом и растворенном виде, представляющие собой железобетонных емкости размерами в плане 5.5х3.7 м, высотой 4 м, с полезным объёмом 34 м3.

Баки оборудованы деревянными съемными колосниковыми решетками с ячейками , размерами 10-15 мм, предназначенные для поддержания кускового коагулянта на некоторой высоте от дна бака. Под решеткой размещена система перфорированных труб для подачи сжатого воздуха с целью ускорения растворения реагентов.

• Два расходных бака для приготовления рабочего раствора коагулянта, представляющие собой железобетонные емкости размерами в плане 1.25х2.25 м и высотой 3.2 м. На дне бака смонтирована система труб с отверстиями для подачи сжатого воздуха с целью перемешивания раствора.

• Два насоса-дозатора типа ДП-1000/25, производительностью 1.0 м3/час, напором 25 м. Они предназначены для подачи раствора коагулянта заданной дозы в смеситель.

• Две воздуходувки типа РПП-0,3-35/98, производительностью 745-943 м3/час, напором 1-4 м. Одна воздуходувка типа 200SL 0.500, производительностью 5796 м3/час, напором 1 м.

Воздуходувки представляют собой водокольцевые вакуумные насосы с эксцентрично расположенным колесом. Воздуходувки предназначены для подачи сжатого воздуха в емкости с реагентами и в контактные осветлители.

Цех извести содержит:

• Два бака-хранилища извести – железобетонные емкости размерами в плане 2.0х3.7 м, высотой 3.6 м, с полезным объёмом 31 м3 каждый.

Баки предназначены для приема, гашения и хранения извести в виде известкового теста.

• Затворный бак – железобетонная емкость размером в плане 2.0х1.2 м и высотой 0.6 м, предназначенный для догашивания и размыва известкового теста.

Из бака-хранилища в затворный бак известковое тесто транспортируется с помощью моторного грейфера на кран-балке.

• Гидравлическая мешалка – металлическая емкость диаметром 1.6 м, высотой 0.6 м, предназначенная для разведения известкового теста и тщательного перемешивания полученного известкового молока.

• Гидроциклон, предназначенный для очистки известкового молока от нерастворившихся комочков.

• Расходный бак – металлическая емкость диаметром 1.6 м и высотой 4.0 м, предназначенный для доведения известкового молока до рабочей концентрации.

• Два насоса марки СМ 100-65-250, производительностью 50 м3/час, напором 20 м, предназначенные для перемешивания известкового молока, а также подачи его из гидромешалки в расходный бак, а оттуда в дозатор.

• Бункерный дозатор служит для дозирования подачи известкового молока в смеситель.

• Осветленная вода собирается сборными желобами и отводится в верхний карман осветлителя, откуда поступает в 2 резервуара чистой воды, каждый объемом по 2000 м3.

Резервуары представляют собой заглубленную железобетонную прямоугольную конструкцию, размерами 18х24 м и высотой 4.96 м. Подвод воды осуществляется трубой d 600 мм. Внутри бака вход выполнен на высоте 0.4 м от дна бака, слив воды происходит на высоте трубопровода 3.8 м от дна бака. Отвод воды на всасывающий трубопровод насосов станции II подъема осуществляется трубой d 600 мм, расположенной в приямке (размером 2.5х2.5 м и глубиной 1.5 м) на высоте 0.5 м от дна приямка. Для опорожнения резервуаров в приямке предусмотрена грязевая труба диаметром 150 мм, выход к трубе на уровне дна приямка с задвижкой в колодце канализации. Опорожнение резервуара производится в хоз. бытовую канализацию . Сброс воды при переполнении резервуаров осуществляется трубой d 500 мм в ливневую канализацию на шламонакопитель. Перелив происходит на максимальном уровне 4.8 м.

Резервуары оборудованы:

• вентиляционными колонками для обмена воздуха, впуска и выпуска воздуха при опорожнении и наполнении;

• люками-лазами и световыми люками;

• приборами контроля и сигнализации уровней в резервуаре.

На водоводе чистой воды имеется врезка для подачи хлора (вторичное хлорирование).

• С резервуаров чистой воды насосами II подъёма вода подается водоводам d 600 мм на насосную станцию III подъёма, средний суточный расход составляет 12000-14000 м3/сутки;

• Производительность насосной станции II подъёма 700 л/с.

Состоит из следующих помещений:

1 .Машинный зал, в котором располагаются 4 центробежных насоса с двухсторонним входом жидкости (1-рабочий, 3-резервных), два дренажных насоса (1-рабочий, 1-резервный). Характеристики насосов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Технологическое название насоса	Марка насоса	Паспортные данные
		Производительность, м3/час	Напор, м
Агрегат №1 (ХПН-1)	200Д60А	540	84
Агрегат №2 (ХПН-2)	200Д60А	540	84
Агрегат №3 (ХПН-3)	200Д60А	540	84
Агрегат №4 (ХПН-4)	200Д60А	540	84
ДН-1	Гном-25	25	20
ДН-2	АНС-130	130	11

Также, в машинном зале, установлены задвижки с электрифицированными приводами. На штурвале имеется переключатель привода задвижки на ручное и электрическое управление. Электроприводы запитаны со щита управлениями задвижками (ЩУЗ). На ЩУЗ вынесены кнопки управления задвижками «Открыто», «Стоп», «Закрыто», а также переключатели сигнализации (включение и отключение лампочек) и лампочки контроля положения задвижки.