Содержание

1 Характеристика района строительства 7

1.1 Природно-климатические условия 7

1.2 Инженерно-геологические условия строительства 8

2 Расчет водопотребления 9

2.1 Определение расчетных расходов воды 9

2.2 Построение графика водопотребления и определение режимов работы НС 12

3 Проектирование и расчет водозабора 15

3.1 Гидрогеологический расчет водозабора 16

3.2 Расчет фильтра 18

3.3 Подбор водоподъемного оборудования 19

3.4 Выбор способа бурения скважин 22

3.5 Конструирование скважины 23

3.6 Определение эксплуатационного диаметра скважины 24

3.7 Выбор конструкции оголовка скважины и павильона 24

3.8 Проектирование зоны санитарной охраны 25

4 Проектирование станции обезжелезивания 30

4.1 Выбор метода очистки подземных вод 30

4.2 Составление высотной схемы станции обезжелезивания 32

4.3 Проектирование и расчёт фильтров 33

4.4 Проектирование и расчёт сооружений для промывных вод 43

4.5 Проектирование и расчёт шламовых площадок 49

4.6 Обеззараживания воды жидким хлором 51

5 Проектирование насосной станции второго подъема 54

5.1 Расчет всасывающих и напорных линий 55

5.2 Определение расчетных напоров насосов второго подъема 56

5.3 Подбор насосов и анализ их работы в системе водоснабжения 57

6 Проектирование водопроводной сети 60

6.1 Трассировка водовода и сети 60

6.2 Расчет на час максимального водопотребления 61

6.3 Расчет на час минимального водопотребления 64

6.4 Час максимального водопотребления при возникновении пожара 67

6.5 Гидравлический расчет водопроводной сети 69

6.6 Обработка результатов гидравлического расчета 75

7 Научно – исследовательный раздел. Деманганация подземных вод. 78

7.1 Теоретические сведения 78

7.1.1 Цель работы 79

7.1.2 Место и объекты исследования 80

7.2 Физико-химические методы деманганации. 80

7.2.1 Окисление с помощью перманганата калия 80

7.2.2 Окисление с помощью перекиси водорода 81

7.2.3 Аэрация с подщелачиванием 81

7.3 Динамическая сорбция 82

7.4 Методика определения концентрации марганца в воде. 82

7.5 Общие выводы 85

Заключение 86

Список литературы 87

Введение

Οснοвнаяпроблемаиспользованияподземныхвод в Дальневοстοчнοмрегионе заключается в высокомсодержании в них растворенныхсоединений железа и марганца. Присутствие железа и марганца ухудшает οрганοлептическиепоказателиводы, чтο делает вοдунепригοднοй для хοзяйственнο-питьевых нужд населения. Для οбеззараживаниявοды предлагается применить жидкий хлοр. Этοтметοдпοзвοляетпрοлοнгирοватьοбеззараживающее действие при транспοртирοвкевοды к пοтребителюпοпрοтяженнымтрубοпрοвοдам. С целью пοвышения качества эксплуатации безнапорныхскοрыхфильтрοв в прοекте предлагается испοльзοватьвοдοвοздушнуюпрοмывку.

Цельюданной ВКР являетсяразрабοтка станцииοчистки вοды в сοοтветствии с сοвременными требοваниямиэкοнοмичнοсти, эффективнοсти и экοлοгическοй безοпаснοсти, а так же предлагаетсячастичныйотказ от примененияжидкогохлора в качествеобеззараживания, так как в водеподдействиемхлораобразуютсяхлороорганическиевещества. Хлорорганические соединения по данным многочисленных исследований по отношению к человеку обладают высокой токсичностью, мутагенностью и канцеро-генностыо.

1. Характеристика района строительства

Невельск – город и порт на Дальнем Востоке России, администра - тивный центр Невельского городского округа Сахалинской области. Рас - положен на юго-западном побережье острова Сахалин, на берегу залива Невельского Татарского пролива Японского моря, в 127 км от Южно-Сахалинска. Является одним из самых лавиноопасных городов в России. Население – 10,6 тыс. чел. (2016). Назван в честь адмирала Г.И. Невельского. Район богат полезными ископаемыми. Кроме бурого и каменного углей, имеются запасы опоки, залежи диатомита – необходимого компонента для производства цемента. В небольших количествах встречаются янтарь и драгоценные камни. По многочисленным косвенным признакам, имеются залежи углеводородного сырья.

1. Природно-климатические условия

Территория поселка расположена в районе г. Невельск. [1]

Участок строительства характеризуется следующими климатическими характеристиками и геофизическими данными:

- климатический район – II, подрайон II Г;

- расчётная снеговая нагрузка – 400 кгс/м²;

- нормативная ветровая нагрузка – 73 кг/м²;

- расчётная температура наружного воздуха – минус 16° С.

- зона влажности района – влажная

- Средняя температура воздуха, среднее парциальное давление водяного пара – 140

- Нормативная глубина промерзания грунта под оголенной поверхностью, м – 1,14

- Сейсмичность района, баллы – 9

- Глубина промерзания грунта 0,7

Среднегодовая температура воздуха в районе г. Южно-Сахалинска составляет +2,2° С. Наиболее холодный месяц – январь (-13,7°С), наиболее тёплый – август (+17,4°С). Абсолютный максимум температуры воздуха может достигать значений +34,4°С (август), абсолютный минимум – (-39,0°С) (январь).

Атмосферная циркуляция в данном районе носит чётко выраженный муссонный характер. В зимний период наблюдается преобладание ветра северного направления. Для тёплого периода характерны южные и юго-восточные ветра.

Среднемесячная скорость ветра 7,4 м/с. Наибольшая среднемесячная скорость отмечается весной в апреле (2,6 м/с). Скорость ветра может достигать 36-40 м/с (максимум).

Среднегодовая относительная влажность составляет 81%. Среднегодовые снеговые нагрузки на горизонтальную поверхность в марте – апреле – 200 кг/м², а в отдельные годы максимальные до 348 кг/м².

Для рассматриваемого района характерны частые метели, сильными ветрами образуются снежные заносы, что осложняет дорожную обстановку.

1. Инженерно-геологические условия строительства

Гидрогеологические условия площадки характеризуются развитием горизонта грунтовых вод, уровень установления которых отмечался на глубине 0,5-3,9 м, что соответствует абсолютным отметкам от 10 м до 45 м.

В период оттаивания сезонной мерзлоты, таяния снежного покрова и в период обильных дождей возможно образование верховодки в слое насыпных грунтов.

1. Расчет водопотребления

1. Определение расчетных расходов воды

Основными потребителями воды поселка является население. Также предусматривается использование воды для полива насаждений и тушения пожаров.

Расчетный расход воды населением на хозяйственно - питьевые нужды в сутки наибольшего водопотребления, м³/сут, определяется по формуле

, (2.1)

где -коэффициент суточной неравномерности, принят 1,2;

- удельное водопотребление, л/сут, 250 л/сут чел.;

- число жителей, проживающих в поселке, 5500 человек.

по формуле

, (2.2)

где - максимальный коэффициент часовой неравномерности, определяемый по формуле (2.3)

, (2.3)

где -коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, ;

- коэффициент, при числе жителей 5500 человек, равный 1,4.

Расход воды на полив зеленых насаждений территории, м³/сут, определяется по формуле

, (2.4)

где -удельное среднесуточное потребление воды на поливку в расчете на одного жителя, принято 50 л/сут

Предусмотрен полив в течение 6 часов с 16 до 22 часов величиной 14 м³/час.

Расходы воды на школу для500 учащихся, детский сад для 300 воспитанников, м³/сут и больницу на 400 посетителей, находятся по формулам (2.5), (2.6) и (2.7)

, (2.5)

где - расход воды на одного ученика/учителя, принимается по [2], 10 л/см;

- число смен в школе, принято 2

, (2.6)

где - расход воды на одного ребенка/воспитателя, принимается по [2], 75 л/см;

, (2.7)

где - расход воды на одного больного, принимается по [2], 200 л/сут;

Расход воды на котельной, 30 % от расчетного водопотребления населением, что составляет 495 м³/сут.

Расчетное водопотребление поселка составляет

(2.8)

Распределение суточных расходов приведено в таблице 2.

Таблица 2 – Ведомость водопотребления

1. Построение графика водопотребления и определение режимов работы НС

На основании таблицы 1 построен график водопотребления, представленный на рисунке 1.