ПЗ проекта (Водоснабжение города на севере Приморского края), страница 6

где q_ж – расход воды по одному желобу, м³/с;

К =2,1 – для желоба пятиугольной формы;

 – отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины,

принимаемое 1.

, (4.51)

где n_ж – количество желобов, равное 2.

л/с.

0,56 м.

Кромки желобов над фильтрующей загрузкой должны находиться на расстоянии:

, (4.52)

где Н – высота фильтрующего слоя;

е – относительное расширение фильтрующей загрузки при промывке, принимается по [1] табл.23.

м.

Дно сборного бокового канала должна быть ниже дна желоба на величину:

, (4.53)

где q_кан = q_пр – расход воды по каналу в м³/с;

А – ширина канала в м, принимаемая 0,7 м;

g – 9,8 м/с².

0,3 м.

Определяются потери напора в фильтре при промывке:

1) в дренажной системе большого сопротивления

, (4.54)

где V_к – фактическая скорость в начале распределительного коллектора, равная 1,1 м/с;

V_б.о – фактическая скорость в ответвлениях дренажа, равная 1,8 м/с;

 - коэффициент сопротивления.

, (4.55)

где W – отношение суммы площадей всех отверстий в ответвлениях к площади поперечного сечения коллектора.

1,93.

1,58.

0,25 м.

2) потери напора в поддерживающих слоях гравия находятся по формуле

h_пс=0,22×Н_пс×W, (4.56)

h_пс=0,22×0,9×12=2,4.

3) в фильтрующем слое потери напора определяются по зависимости

h_ф=(+b×W)×Н_ф , (4.57)

где  и b – параметры, соответственно равные 0,76 и 0,017.

h_ф=(0,76+0,017×12)× 3=2,89 м.

Для промывки фильтров используется промывной насос.

Необходимый напор промывного насоса находится по формуле

Н_н=Н_геом+h=Z_ж–Z_рчв^min+h_w+h_д+h_пс+h_ф, (4.58)

где Z_ж и Z_н.р. – отметки соответственно верхней кромки желобов и нижнего уровня воды в резервуаре чистой воды;

h – сумма потерь напора в трубопроводе подводящем воду на промывку;

h_w – потери напора трубопровода, принимаем h_w =2 м.

Z_рчв^min=Z_рчв^в – 3,54, (4.59)

Z_рчв^min=51,000 – 4=47,000 м.

Z_ж = Z_ф^в – h_в+ h_ж , (4.60)

где h_в=22,5 м, принимаем h_в=2м.

Z_ж = 55,000 – 2 + 0,62=53,620 м.

Н_н= 53,620– 47,000+2+0,25+2,4+2,89=14,160 м.

Производительность промывного насоса определяется по формуле

Q_н=F×W×3,6, (4.61)

Q_н= 9,72×12×3,6=420 м³/ч.

Устанавливается рабочий насос марки Д 1250-14 n=730 и один резервный.

Конструкция скорого фильтра показана на рисунке 4.1

1 – сборный карман, 2 – подача воды на осветление, 3 – отвод фильтрата, 4 – подвод промывной воды, 5 – сброс промывной воды, 6- распредилительный коллектор, 7 – нижний трубчатый дренаж, 8 – поддерживающий слой, 9 – фильтрующая загрузка, 10– промывные желоба.

Рисунок 4.1– Скорый фильтр с боковым карманом.

4.5 Повторное использование промывных вод

На промывку фильтров расходуется 5-10% обработанной реагентами воды. Вращение промывных вод и добавление их в обрабатываемую воду улучшает процесс коагулирования, уменьшает расход коагулянта.

Промывные воды после фильтров направляются в резервуар - усреднитель, объем, м³, которого определяется по формуле

, (4.62)

W_уср=9,72×12×0,1=11,6м³ .

Площадь усреднителя, м², определяется по формуле

, (4.63)

где Н_уср – высота усреднителя, принимается равной 4 м.

3,8 м².

Принимаем две секции усреднителя размерами 3×1,5×2,5м.

Из резервуара-усреднителя вода без отстаивания равномерно перекачивается насосами в головной узел очистных сооружений.

В головной части для задержания песка, вымываемого из фильтров установлена песколовка.

Площадь песколовки, м², находится по формуле

, (4.64)

где V – скорость движения, равная 0,05 м/с

2,32 м².

Принимаем песколовку размерами 1,5×1,5м.

Производительность насоса, м³/ч, определяется по формуле

, (4.65)

где t_пер – периодичность промывки.

, (4.66)

.

м³/ч.

Напор насоса для оборота промывных вод принят Н_н^об=12м.

По полученным данным принимается один насос рабочий и один насос резервный марки ФГ 14,5/10, с подачей Q =7,715 м³/ч и напором 913 м.

Насосы рассчитаны на перекачку воды с содержанием в ней шлама в количестве 1015%.

Шлам, образованный в усреднителе удаляется на песковые площадки, площадь которых находится по формуле

, (4.67)

где V_oc – расход сырого осадка, принимается 12 м³/сут;

a, b, k – коэффициенты равные 2.

548 м².

Размеры песковой площадки принимаются 23,423,4м.

4.6 Обеззараживание воды

Проект водоочистной станции предусматривает обеззараживание воды вводом дезинфекционного раствора в трубопровод перед резервуаром чистой воды. В резервуаре обеспечивается 30-минутный контакт воды с оксидантом.

Доза дезинфекционного раствора в расчете на активный хлор Д_охл принята равной 1,0 мг/л.

Расход дезинфицирующего раствора в расчете на активный хлор:

, (4.68)

7,2 кг/сут.

Для обеззараживания воды приняты по [7] табл.4,4 проточные электролизеры типа АХЭ-1,2.

В установках вырабатывается гипохлорит натрия.

Производительность одной установки в расчете на хлор составляет 150 г/ч, или 3,6 кг/сут. Предусматривается два рабочих электролизера и один резервный.

Габариты узла одной установки 950×550×1450, площадь размещения одной установки 0,8 м².

Удельный расход поваренной соли равен 5кг на 1кг активного хлора, суточный расход поваренной соли составляет:

G_c= g×G_хл , (4.69)

где g – удельный расход поваренной соли, равен 5кг.

G_c=5×7,2 = 36 кг/сут.

1 – бачок воды постоянного уровня, 2 – бак мокрого хранения соли, 3 – воздуходувка, 4 – фильтр, 5 – электролизер, 6 – бак накопитель раствора гипохлорита натрия, 7 – ротаметр.

Рисунок 4.2 – Схема приготовления гипохлорита натрия.

4.6.1 Расчёт оборудования для обеззараживания воды

Выбор метода обеззараживания воды производится с учетом расхода и качества воды, условий очистки и транспортирования воды. Обеззараживание воды производится гипохлоритом натрия, получаемого путем электролиза поваренной соли.

Потребное количество соли, кг/сут, определяется по формуле

(74)

где: G^хл_сут - суточный расход гипохлорита натрия, кг/сут;

Р_уд - расход соли для получения 1 кг хлора, принимается по [10] 10 кг.

Рассчитывается суточный расход реагента, кг/сут, по формуле:

(75)

где: Д – доза реагента, 1мг/л;

ρ- содержание активного вещества в реагенте, 96%

Объем баков для получения насыщенного раствора соли, W_c, определяется по формуле:

(76)

где t_c - время на которое делается запас соли, принимается по [10] 24 ч;

р_с - плотность соляного раствора, 1,2 т/м³;

в_с - требуемая концентрация раствора соли, 10%

Принимаются два растворных бака, объем каждого бака 3 м³. Размеры бака в плане принимаются 1,5 х 1,5 м. Высота бака h = 1,4 м. Количество электролизеров, шт, определяется по формуле

(77)

где: - производительность электролизера по активному веществу, принимается по [10] для ЭН-25м= 25 кг/сут.

Принимается два рабочих электролизера марки ЭН-25м: и два резервных.

Продолжительность цикла одного электролизера составляет – 10 часов, емкость бака электролизера –W_э = 1 м³.

Бак-накопитель гипохлорита натрия рассчитывается на слив раствора с двух электролизеров и 50% запас. Емкость бака, м³, равна

(78)

Принимается два бака-накопителя, объем каждого бака 3 м³. Размеры бака в плане принимаются 1,5 х 1,5 м. Высота бака h = 1,4 м.

Размещение электролизной - хлораторной предусматривается в отдельно стоящем здании, построенному по типовому проекту 901-3-17/69 Центрального Института Типового проектирования.

Для размещения электролизных установок ЭН-25м предусмотрено здание размером 12 х 6 м и высотой 5,4 м. В одноэтажной части здания размещается узел растворения соли и насосная, включающая в себя два насоса марки ВК-1/16. в двухэтажной части здания размещаются помещения электролизеров и баков-накопителей гипохлорита натрия, венткамеры и хлордозаторной, каждая включает в себя два дозатора ЛОНИИ-100.

Электролизеры располагаются на втором этаже здания, в сухом отапливаемом помещении, баки-накопители располагаются вне электролизной в вентилируемом помещении. Раствор гипохлорита натрия из электролизеров в баки-накопители поступает самотеком.

Схема электролизной установки приводится на рисунке 20.

Рисунок 20 - Схема электролизной установки

1 - солерастворитель; 2 - циркуляционный насос; 3 - электролизерная установка; 4 - зонт; 5 - вентилятор; 6 - бак-накопитель гипохлорита натрия