Министерство образования РФ

ХГТУ

Кафедра: «экономики и управления в строительстве»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По Предмету: «Техника и технология отраслей городского хозяйства»

На Тему:«Централизованное водоснабжение»

ВЫПОЛНИЛ: студент группы ЭГХ-21у

Суворов С.В.

ПРОВЕРИЛ: преподаватель

Власов А.И.

Хабаровск 2003 г.

Введение

Водоснабжение и водоотведение являются важнейшими санитарно техническими системами, обеспечивающими нормальную жизнедеятельность населения и всех отраслей народного хозяйства страны.

Используя природные водные источники, эти системы снабжают водой различных потребителей, а также обеспечивают очистку сточных вод, их отведение и возврат природе, защиту и охрану водоисточников от загрязнения и истощения.

Системы водоснабжения и водоотведения представляют собой сложные инженерные сооружения, устройства и оборудование, в значительной степени определяющие уровень благоустройства зданий, объектов и населенных пунктов, рентабельность и экономичность промышленных предприятий.

Системы водоснабжения – это комплекс сооружений, предназначенных для снабжения потребителей водой в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором. Системы состоят из сооружений для забора воды из источника водоснабжения, ее обработки, перекачки воды к потребителю и сооружений для ее хранения.

Эта отрасль обладает рядом технологических особенностей:

1. Постоянство (неизменное состояние технологических этапов в независимости от размеров технологий);
2. Непрерывность (реализация технологических этапов в строгой повторяющей последовательности).

В зависимости от вида обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные. В зависимости от вида потребителей системы выполняют функции хозяйственно-питьевых, производственных, противопожарных, поливочных водопроводов.

В целом можно говорить о том что от стабильного функционирования данных систем зависит нормальная работа города, предприятий, здоровье и безопасность жителей. Мы привыкли к тому, что открыв кран из него чечет вода и порой даже не задумываемся, усилия скольких людей, бесперебойная работа машин и сооружений за этим стоят. Но стоит нам на несколько дней отключить воду и мы сразу почувствуем как начнутся сбои в организме города.

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

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

В течение года и в течение суток вода для хозяйственно-питьевых целей 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;

Q_{сут m} = 300*85000/1000 = 25500 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} = K_{сут max}* Q_{сут m};

Q_{сут min} = K_{сут min}* Q_{сут m.}

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления  K_сут  следует принимать равным

K_{сут max} = 1,1 – 1,3

K_{сут min} = 0,7 – 0,9

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

Q_{сут max} = 1,2*25500 = 30600 м³/сут;

Q_{сут min} = 0,8*25500 = 20400 м³/сут.

Расчетные часовые расходы воды, м³/ч,

q_{ч max} = K_{ч max} * Q_{сут max}/24

q_{ч min} = K_{ч min} * Q_{сут min}/24

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений

K_{ч max} = a_max * b_max

K_{ч min} = a_min * b_min

Где a – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий: a_max = 1,2-1,4; a_min = 0,4-0,6 (меньшие значения для a_max и большие для a_min принимают для более высокой степени благоустройства зданий); b – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.

K_{ч max} = 1,2*1,1 = 1,32

K_{ч min} = 0,6*0,7 = 0,42

q_{ч max} = 1,32*30600/24 = 1683 м³/ч

q_{ч min} = 0,42*20400/24 = 357 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, учитывающей расход воды на наружное пожаротушение в соответствии с числом жителей в населенном пункте.

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

W_п =n_п (q_п+2,5*2)*3*3600/1000, м³

Где n_п – расчетное число пожаров; q_п – норма расхода воды на один расчетный пожар, л/с.

В нашем случае  n_п = 2;  q_п = 35 л/с.

W_п = 2*(35+2,5*2)*3*3600/1000 = 864 м³

Часовой расход на пожаротушение

Q_п.ч. = W_п/3 = 864/3 = 288 м³/ч

По рассчитанному коэффициенту часовой неравномерности K_{ч max} = 1,32 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.

По данным таблицы распределения суточных хозяйственно-питьевых расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности для населенных пунктов для K_{ч max} = 1,32 строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами 1 и 2 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 помешены в таблицу 2, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни. Так, в период от 22 до 7ч и с 10 до 12ч утра излишки воды подаваемой насосной станцией II подъема, в размере от 0,2 до 0,9 % суточного расхода каждый час будут поступать в бак; в период с 7 до 9ч и с 12 до 22ч вода будет  расходоваться из бака в размере от 0,3 до 0,8 % суточного расхода.

Таблица 2

Расчет регулирующей емкости бака водонапорной башни,

% суточного расхода

Регулирующая емкость бака водонапорной башни – разность между максимальным и минимальным остатками воды в баке. Из таблицы 2 следует:   5,4 –  0 = 5.4 % суточного потребления:

W_р = Q_{сут max} * 5,4/100 = 30600*5,4/100 = 1652,4 м³

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

Емкость баков водонапорных башен определяется как сумма регулирующей емкости и объема воды, необходимого для тушения в течении 10 минут одного внутреннего и одного наружного пожара:

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

W_б = 1652,4+(35+5)*10*60/1000 = 1676,4 м³

Принимаем две водонапорные башни.

Емкость одного регулирующего бака составит

W_б^о = 838,2 м³

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

Тогда W_б^о =( p Д_б²/4)* Н_о = ( p Д_б²/4)*0,7 Д_б;

W_б^о = 0,55Д_б³;

Д_б =

Диаметр бака одной башни Д_б = 11,5 м.

Высота бака Н_о = 8 м

Емкость резервуаров чистой воды на станции очистки

W_рез = W_р +W_п +W_ф + 3 q_{ч max} – 3*4,17/100 Q_{сут max},

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 = 3*(0,06)*30600/24=229,5

W_рез = 1655+870+230+3*1683-3*4,17/100*30600 =3975,94 ~ 4000 м³

C другой стороны, емкость резервуаров чистой воды определяется соотношением режимов работы насосных станций 1 и 2 подъема. Накопление чистой воды в резервуарах происходит в период с 13⁰⁰ до 8⁰⁰. За это время (19 часов) насосы 1 подъема подадут объем воды, равный 0,0417*30600*19= 24245 м³; насосы 2 подъема  подадут из резервуаров в сеть объем воды, равный 0,04*30600*19 =23256 м³. Необходимый объем резервуаров чистой воды

W_рез = 24245-23256=989~1000 м³

Принимаем больший объем – 1000 м³

1.3 Построение пьезометрической линии.

Подбор насосов 2 подъема.

Минимальный свободный напор в сети водопровода при максимальном хозяйственно-питьевом потреблении на вводе в здание должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м. При большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м.

Н_св=10+4(Э-1)

Где Э – этажность застройки.

В нашем примере Н_св = 10+4*(5-1)=26 м

Диктующей точкой является точка a.

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,

Н_б= Н_св+h_ба-( Z_б– Z_а),

Где h_ба – потери напора на участке от башни до диктующей точки a;

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

В нашем примере

Н_б=26+6*0,5-(65-52)=16м

Пьезометрическая линия от насосной станции 2 подъема до башни определяют необходимый напор насосов 2 подъема из соотношения

Z_н+Н_||-h_нб=Z_б+ Н_б+Н_о,

Н_||=( Z_б– Z_н)+( Н_б+Н_о)+ h_нб+(2-2,5)

Где (2-2,5) – потери набора во внутренних коммуникациях насосной станции.

В нашем примере

Н_||=65-45+16+8+6*1,5+2 = 55 м вод. ст.

Подбор насосов станции 2 подъема

Насосы подбирают по каталогам центробежных насосов для чистых жидкостей по требуемым производительности (подачи) и напору.

Из совмещенного графика водопотребления и режимов насосных станций следует, что в час максимального водопотребления (с 8 до 10 часов) подача воды насосами 2 подъема составляет 5 % от суточного хозяйственно-питьевого потребления.

С учетом пожарного водопотребления насосы второго подъема должны обеспечить подачу

Q_||=0,05 Q_{сут max}+Q_п.ч.

Q_||=0,05*30600+290=1820»1850 м³/ч

Примем 4 насоса, тогда каждый насос должен подавать 462.5 м³/ч при 55м вод.ст.

По каталогам подбираем марку насоса.

Требованиям удовлетворяет насос Д1250-65 (12 НДс) с параметрами: подача 500 м³/ч, напор – 65м вод.ст., мощность двигателя – 100кВт, масса 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.

Содержащиеся в воде соли кальция и магния придают ей жесткость.

Загрязненность воды бактериями характеризуются 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 (дезинфекция).

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

Для глубокого осветления воды применяют ее фильтрование через песчаные фильтры.

Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, а затем хлорированием воды применяют также для устранения цветности и снижения окисления 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 1 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

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

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.

• Отличие от ранее 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.
  На рисунке 4 также показана схема глубокого осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды.

3. Технологическая схема, представленная на рисунке 5, имеет лишь одно сооружение для осветления воды – контактные осветлители (песчаные фильтры с движением воды снизу вверх).

По рассмотренным технологическим схемам обесцвечивание воды происходит в результате сорбции коллоидных гумусовых веществ, обусловливающих цветность воды.
В них коагуляция взвесей и осветление воды происходит одновременно. Укрупнение 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.

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

В соответствии с моими исходными данными: мутность – 200 мг/л; цветность – 90 град;  по приложению выбираем  для обработки воды с применением коагулянтов и флокулянтов Осветлители  со взвешенным осадком – Скорые фильтры

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.

Общие потери напора по технологической схеме обычно составляют 3,5-6 м.

• 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 (по безводному веществу) принимают для мутных вод по таблице, для цветных вод – по формуле.

Где Ц – цветность обрабатываемой воды, град.

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

Дозу флокулянтов (в дополнение к дозам коагулянтов) следует принимать:

полиакриламида (ППА) по безводному продукту при вводе перед отстойниками по таблице.

Флокулянт вводят в воду после коагулянта.

Дозу хлорсодержащих 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

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.

Потребность в реагентах для моего примера:

Доза коагулянта Al₂(SO₄)₃

• по таблице Д_к =30-40 мг/л;
• по формуле Д_к= мг/л,

принимаем Д_к=40 мг/л

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_к = 1,05 Q_{сут max} Д_к/1000=1,05*30600*40/1000=1285,2 кг.

Здесь 0,05 Q_{сут max} – объем воды, необходимый для собственных нужд очистной станции.

Доза флокулянта (ПАА) – по таблице.

Д_ПАА=0,3-0,6 мг/л, принимаем  Д_ПАА=0,5 мг/л.

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_ПАА=1,05 Q_{сут max}* Д_ПАА/1000=1,05*30600*0,5/1000=16.07 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*30600*3/1000=96.5 кг

Доза подщелачиваемых реагентов (извести)

Д_щ=28(40/57-0,2)+1=15 мг/л.

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_щ=1,05 Q_{сут max}* Д_щ/1000=1,05*30600*15/1000=482 кг

2.4. Обеззараживание воды

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

Наибольшее распространение получили методы второй группы. В качестве окислителей используют хлор, двуокись хлора, озон, иод, 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 Хлорирования.

2.5. Выбор технологического оборудования станции очистки воды

Решению вопроса о компоновке очистных сооружений должны предшествовать выбор схемы технологического процесса очистки воды, а также установление типа, числа и размеров отдельных сооружений (отстойников фильтров и д.р.). Схему очистки воды, тип сооружений и их компоновку выбирают, исходя из качества воды в источнике и требований потребителей к качеству воды и на основании технико-экономический сравнений возможных вариантов.

В принятой нами схеме очистки воды с применением коагулянтов и флокулянтов Осветлители  со взвешенным осадком – Скорые фильтры.

Вода подаваемая насосной станцией 1 подъема поступает в смеситель куда одновременно подаются реагенты, приготовленные в реагентом цехе, где происходит ее тщательное перемешивание с реагентами в течении 1-2 минут. Из смесителя вода поступает на осветлитель со взвешенным слоем осадка, предназначенного для предварительного осветления воды перед фильтрованием. Для глубокого осветления воды применяют фильтры открытого типа. После фильтров осветленная вода поступает в резервуар чистой воды. В трубу подающую в резервуар вводится хлор из хлораторной. Необходимый для обеззараживания воды контакт ее с хлором обеспечивается в резервуаре. В нашем случае хлор в воду подается дважды, перед смесителем (первичное хлоривание) и после фильтров (вторичное хлорирование). Из за недостаточной щелочности исходной воды в смеситель одновременно с коагулянтом подается раствор извести через дозаторы. Для интенсификации процессов коагуляции перед камерой хлопьеобразования вводят через дозатор флокулянт – полиакриламид ПАА – 10.

Смеситель –используется обычный перегородчатый смеситель.

По выбранной нами схеме применяется осветлитель со взвешенным слоем осадка (Коридорного типа) – Который представляет собой прямоугольный в плане резервуар, разделенный на три секции. Две крайние секции являются рабочими камерами осветлителя, а средняя служит осадка уплотнителем. Осветляемая вода подается у дана осветлителя по перфорированным трубам и равномерно распределяется по площади осветлителя. Затем она проходит через взвешенный слой осадк, осветляется и по перфорированному лотку (или трубе), располагаемому на некотором расстоянии  над поверхностью взвешенного слоя, отводится на фильтры.

Взвешенный слой осадка состоит из хлопьев непрерывно и хаотически двигающихся под действием потока воды, вследствие чего масса осадка во взвешенном слое постоянно перемешивается. Излишки постоянно накапливаемого садка отводятся через осадка приемные окна в осадкоуплотнитель. Осветление воды через движение ее через взвешенный слой объясняется явлением коагуляции. При движении частиц взвеси с потоком воды через взвешенный слой, который непрерывно перемешивается, обеспечивается частое столкновение их с ранее образовавшимися хлопьями и хлопьями вновь формирующимися вокруг частиц коагулянта. Процесс коагуляции и осветления воды здесь протекает интенсивнее чем в камерах хлопье образования и в отстойниках. Перед осветлителем не требуется устройства камер хлопьеобразования.

Из осветлителя воду подают на фильтры для глубокого осветления путем пропуска ее через толщу песчаной загрузки. Эти фильтра способны улавливать почти все взвеси, В нашем случае используются скорые фильтры (5,5 – 12 м/ч). Скорый безнапорный фильтр представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар, который загружен кварцевым песком, уложенным на гравийный поддерживающий слой. Осветляемая вода по трубопроводу подается на фильтр, проходит через фильтрующею загрузку, в которой задерживаются взвешенные частицы, и собираются дренажной системой. Дренаж выполняется из перфорированных труб. Из дренажа по трубопроводу осветленная вода отводится в резервуар чистой воды.

Во зависимости от количества воды, поступающей на фильтр, и содержания в ней взвешенных веществ периодически осуществляют промывку фильтра (через 12 –72 ч)

Промывка скорых  фильтров производится обратным потоком воды. Промывная вода по трубе подается в дренаж, который равномерно распределяет воду по площади фильтра. При движении воды снизу вверх через загрузку фильтрующий слой расширяется, увеличиваясь в объеме и перемешивается, в результате чего происходит отмывка зерен загрузки от загрязнений. промывная вода собирается желобами и отводится в карман. В период промывки задвижки на фильтрах предназначенных для отвода фильтрата, закрыты. Расход воды, подаваемой на промывку 1 м3 фильтрующей поверхности называется интенсивностью промывки (15-16 л/см2). Продолжительность подачи промывной воды на скорый фильтр равна 3-8 мин. После промывки фильтр снова включают в работу.

Хлорирование осветленной воды проводится перед поступлением ее в резервуар чистой воды хлорсодержащие реагенты вводят в трубопровод фильтрованной воды концентрация 2 мг/л при этом должны быть обеспеченны хорошее смешивание его с водой и достаточная продолжительность (не менее 30 мин) его контакта с водой до ее подачи потребителю. Также производится предварительное хлорирование способствующее коагуляции и позволяющее снизить расход хлора Осветленную и обеззараженную воду собирают в резервуарах чистой воды, где обеззараживание завершается в результате контакта с дезинфекторами (хлором).

Дозирование газообразного хлора осуществляется вакуумными хлораторами. Концентрация остаточного свободного хлора в воде, забираемой из резервуаров чистой воды, должна быть не менее 0.3 и не более 0.5мг\л. Хлорное хозяйство располагают в отдельно стоящих хлора торных, в которых сблокированы расходный склад хлора, испарители (в случае необходимости) и помещение для хлораторов (хлор дозаторные). Воздух, выбрасываемый в атмосферу постоянно действующими вентиляционными системами складов хлора и хлор дозаторных, удаляется через трубу при этом предусматривается его очистка.

Заключение

Список литературы

1. Илясов Г.И. Водоснабжение и водоотведение:
   учебное пособие. Саратов, 1994 г.
2. Николадзе Г.И. Коммунальное водоснабжение и канализация.
   М: Стройиздат, 1983 г.
3. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР. М: Стройиздат, 1985г.
4. Кедров В.С. Водоснабжение и водоотведение: Учеб ник для вузов – 2 –е изд., переработанное и дополненное – М.:Стройиздат, 2002.
5. Абрамов Н.Н. Водоснабжение: Учеб ник для вузов – 3 –е изд., переработанное и дополненное – М.:Стройиздат, 1982.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ХАБАРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра экономики и управления в строительстве

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ПРЕДМЕТУ:

«ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА»

НА ТЕМУ:

«ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ»

ВЫПОЛНИЛА: студентка группы ЭГХ-21у

Москаленко А.А.

ПРОВЕРИЛ: преподаватель

Власов А.И.

Хабаровск

2003 г.

Содержание

Введение

1. Расчетная часть
   • Нормы и режимы водопотребления
   • Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды
   • Построение пьезометрической линии. Подбор насосов 2 подъема
2. Технологическая часть
   • Качество воды и основные методы ее очистки
   • Выбор технологической схемы очистки воды
   • Реагентное хозяйство
   • Обеззараживание воды
   • Выбор технологического оборудования станции очистки воды

Заключение

Приложение

Список литературы

Введение

Городское хозяйство – это совокупность предприятий, занятых производством и реализацией жилищно-коммунальной продукции и услуг.

Отрасль городского хозяйства – совокупность предприятий, реализующих одинаковый вид продукции, услуг.

Централизованное водоснабжение является одной из важной отраслью городского хозяйства, имеющая ряд особенностей и выполняющая свои функции в жизни городского хозяйства.

Централизованное водоснабжение – это отрасль городского хозяйства, обеспечивающая водопотребителей водой в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором.

Комплекс инженерных сооружений, выполняющих задачи водоснабжения, называется  системой водоснабжения (водопроводом).

Централизованное водоснабжение обеспечивает население водой, которая должна быть безопасна в отношении инфекций, безвредна по химическому составу и с хорошими органолептическими качествами.

Эта отрасль обладает рядом технологических особенностей:

1. Постоянство (неизменное состояние технологических этапов в независимости от размеров технологий);
2. Непрерывность (реализация технологических этапов в строгой повторяющей последовательности).

Но как и многих отраслей городского хозяйства, у водоснабжения имеются свои проблемы и недостатки. Это и  недостаточное финансирование на содержание, своевременный капитальный и текущий ремонт оборудования, на приобретение и эксплуатацию современных технологий, отсюда и постоянные сбои в работе оборудования, технологии. В результате это сказывается на качестве поступаемой в дома воды, в ее химическом и физическом составе.

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

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

В течение года и в течение суток вода для хозяйственно-питьевых целей 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;

Q_{сут m} = 300*150000/1000 = 45000 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} = K_{сут max}* Q_{сут m};

Q_{сут min} = K_{сут min}* Q_{сут m.}

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления  K_сут  следует принимать равным

K_{сут max} = 1,1 – 1,3

K_{сут min} = 0,7 – 0,9

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

Q_{сут max} = 1,3*45000 = 58500 м³/сут;

Q_{сут min} = 0,7*45000 = 31500 м³/сут.

Расчетные часовые расходы воды, м³/ч,

q_{ч max} = K_{ч max} * Q_{сут max}/24

q_{ч min} = K_{ч min} * Q_{сут min}/24

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений

K_{ч max} = a_max * b_max

K_{ч min} = a_min * b_min

Где a – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий: a_max = 1,2-1,4; a_min = 0,4-0,6 (меньшие значения для a_max и большие для a_min принимают для более высокой степени благоустройства зданий); b – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.

K_{ч max} = 1,2*1,1 = 1,32

K_{ч min} = 0,6*0,7 = 0,42

q_{ч max} = 1,32*58500/24 = 3217,5 м³/ч

q_{ч min} = 0,42*31500/24 = 551,25 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, учитывающей расход воды на наружное пожаротушение в соответствии с числом жителей в населенном пункте.

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

W_п =n_п (q_п+2,5*2)*3*3600/1000, м³

Где n_п – расчетное число пожаров; q_п – норма расхода воды на один расчетный пожар, л/с.

В нашем случае  n_п = 3;  q_п = 40 л/с.

W_п = 3 (40+2,5*2)*3*3600/1000 = 1458 м³

Часовой расход на пожаротушение

Q_п.ч. = W_п/3 = 1458/3 = 486 м³/ч

По рассчитанному коэффициенту часовой неравномерности K_{ч max} = 1,32 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.

По данным таблицы распределения суточных хозяйственно-питьевых расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности для населенных пунктов для K_{ч max} = 1,32 строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами 1 и 2 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 2 подъема. Результаты вычислений помешены в таблицу 2, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни. Так, в период от 22 до 5ч утра нехваток воды, недодаваемой насосной станцией 2 подъема, в размере от 0,1 до 0,8 % суточного расхода каждый час будут расходоваться из бака; в период с 5 до 8ч и с 10 до 19ч вода будет  поступать в бак в размере от 0,2 до 0,7 % суточного расхода.

Таблица 2

Расчет регулирующей емкости бака водонапорной башни,

% суточного расхода

Регулирующая емкость бака водонапорной башни – разность между максимальным и минимальным остатками воды в баке. Из таблицы 2 следует: (5,5 –  (-1,7)) = 7,2 % суточного потребления:

W_р = Q_{сут max} * 7,2/100 = 58500*7,2/100 = 4212 м³

Емкость баков водонапорных башен определяют из условия неблагоприятной работы всей системы, то есть исходя из предположения, что пожары происходят в часы наибольшего водопотребления и что 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 течении 10 минут одного внутреннего и одного наружного пожара:

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

W_б = 4212+(40+5)*10*60/1000 = 4239 м³

Принимаем две водонапорные башни.

Емкость одного регулирующего бака составит

W_б^о = 2119,5 м³

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

Тогда W_б^о =( p Д_б²/4)* Н_о = ( p Д_б²/4)*0,7 Д_б;

W_б^о = 0,55Д_б³;

Д_б = м

Диаметр бака одной башни Д_б = 15,7 м.

Высота бака Н_о = 11 м

Емкость резервуаров чистой воды на станции очистки

W_рез = W_р +W_п +W_ф + 3 q_{ч max} – 3*2,3/100 Q_{сут max},

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_рез = 4212+1458+3*0,05*2437,5+3*3217,5-3*2,3/100*58500 =14342м³

С другой стороны, емкость резервуаров чистой воды определяется соотношением режимов работы насосных станций 1 и 2 подъема. Накопление чистой воды в резервуарах происходит в период с 19⁰⁰ до 5⁰⁰. За это время (10 часов) насосы 1 подъема подадут объем воды, равный 0,023*58500*10=

13455 м³; насосы 2 подъема  подадут из резервуаров в сеть объем воды, равный 0,03*58500*10 =17550 м³. Необходимый объем резервуаров чистой воды

W_рез = 13455-17550=-4095 м³

Принимаем больший объем – 14342 м³

1.3 Построение пьезометрической линии.

Подбор насосов 2 подъема.

Минимальный свободный напор в сети водопровода при максимальном хозяйственно-питьевом потреблении на вводе в здание должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м. При большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м.

Н_св=10+4(Э-1)

Где Э – этажность застройки.

В нашем примере Н_св = 10+4*(5-1)=26 м

Диктующей точкой является точка a.

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,

Н_б= Н_св+h_ба-( Z_б– Z_а),

Где h_ба – потери напора на участке от башни до диктующей точки a;

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

В нашем примере

Н_б=26+8*0,5-(50-38)=18м

Пьезометрическая линия от насосной станции 2 подъема до башни определяют необходимый напор насосов 2 подъема из соотношения

Z_н+Н_||-h_нб=Z_б+ Н_б+Н_о,

Н_||=( Z_б– Z_н)+( Н_б+Н_о)+ h_нб+(2-2,5)

Где (2-2,5) – потери набора во внутренних коммуникациях насосной станции.

В нашем примере

Н_||=50-35+18+7,7+8*1,5+2,4=55,1 м вод. ст.

Подбор насосов станции 2 подъема

Насосы подбирают по каталогам центробежных насосов для чистых жидкостей по требуемым производительности (подачи) и напору.

Из совмещенного графика водопотребления и режимов насосных станций следует, что в час максимального водопотребления (с 8 до 9 часов) подача воды насосами 2 подъема составляет 5 % от суточного хозяйственно-питьевого потребления.

С учетом пожарного водопотребления насосы второго подъема должны обеспечить подачу

Q_||=0,05 Q_{сут max}+Q_п.ч.

Q_||=0,05*58500+486=3411»3400 м³/ч

Примем 4 насоса, тогда каждый насос должен подавать 850 м³/ч при 55,1м вод.ст.

По каталогам подбираем марку насоса.

Требованиям удовлетворяет насос Д1250-65 (12 НДс) с параметрами: подача 1250 м³/ч, напор – 65м вод.ст., мощность двигателя – 320кВт, масса агрегата – 3613 кг.

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.

Содержащиеся в воде соли кальция и магния придают ей жесткость.

Загрязненность воды бактериями характеризуются 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 (дезинфекция).

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

Для глубокого осветления воды применяют ее фильтрование через песчаные фильтры.

Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, а затем хлорированием воды применяют также для устранения цветности и снижения окисления 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 1 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. На рисунке 4 также показана схема глубокого осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды.

Отличие от ранее 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. Технологическая схема, представленная на рисунке 5, имеет лишь одно сооружение для осветления воды – контактные осветлители (песчаные фильтры с движением воды снизу вверх).

В них коагуляция взвесей и осветление воды происходит одновременно. Укрупнение 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 данными.

В соответствии с моими исходными данными: мутность – 200 мг/л; цветность – 100 град;  по приложению выбираем  для обработки воды с применением коагулянтов и флокулянтов контактные осветлители

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.

Общие потери напора по технологической схеме обычно составляют 3,5-6 м.

• 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 (по безводному веществу) принимают для мутных вод по таблице, для цветных вод – по формуле.

Д_к=4*Ц

Где Ц – цветность обрабатываемой воды, град.

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

Дозу флокулянтов (в дополнение к дозам коагулянтов) слудует принимать:

полиакриламида (ППА) по безводному продукту при вводе перед отстойниками по таблице.

Флокулянт вводят в воду после коагулянта.

Дозу хлорсодержащих 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

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.

Потребность в реагентах для моего примера:

Доза коагулянта Al₂(SO₄)₃

• по таблице Д_к =30-40 мг/л;
• по формуле Д_к=4*100=400 мг/л,

принимаем Д_к=400 мг/л

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_к = 1,05 Q_{сут max} Д_к/1000=1,05*58500*400/1000=24570 кг.

Здесь 0,05 Q_{сут max} – объем воды, необходимый для собственных нужд очистной станции.

Доза флокулянта (ПАА) – по таблице.

Д_ПАА=0,2-0,5 мг/л, принимаем  Д_ПАА=0,4 мг/л.

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_ПАА=1,05 Q_{сут max}* Д_ПАА/1000=1,05*58500*0,4/1000=24,57 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*58500*5/1000=307,13 кг

Доза подщелачиваемых реагентов (извести)

Д_щ=28(30/57-0,2)+1=10 мг/л.

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_щ=1,05 Q_{сут max}* Д_щ/1000=1,05*58500*10/1000=614,25 кг.

2.4. Обеззараживание воды

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

Наибольшее распространение получили методы второй группы. В качестве окислителей используют хлор, двуокись хлора, озон, иод, 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 нашего  примера в соответствии с выбранной технологической схемой очистки воды схема глубокого осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды потребуется следующее оборудование (рис. 4).

Для приготовления и дозирования реагентов примем растворные баки конической или пирамидальной формы. Средняя производительность очистной станции в  нашем примере позволяет расходные баки реагентов совместить с расходными.

Природная вода насосами 1 подъема подается в смеситель, куда одновременно подаются реагенты, приготовленные в реагентном цехе.

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

Из смесителя вода подается в осветлитель со взвешенным осадком. Это камера хлопьеобразования, где происходит процесс агломерации взвешенных (мутность) и коллоидальных (цветность) частиц в крупные хлопья. Это фильтрованный аппарат, работающий на принципе контактной коагуляции. Он выполняет функции сооружений хлопьеобразования, отстаивания и фильтрования. При применении контактных осветлителей объемы сооружений уменьшаются в 4-5 раз по сравнению с объемами сооружений обычного типа. Расход коагулянта уменьшается на 15-20 %.

Из осветлителя воду подают на фильтры для глубокого осветления путем пропуска ее через толщу песчаной загрузки. Обрабатываемая вода, смешанная с реагентами, через распределительную систему вводится в фильтровые баки и фильтруется сверху вниз, где происходит оседание крупных зерен. В процессе очистки в толще фильтров накапливаются загрязнения. Для их удаления фильтры выключают из работы и промывают. На водоочистных комплексах перед осветлителями предусматривают барабанные сита, обеспечивающие частичное удаление  из воды взвешенных веществ, смешение и контакт воды с реагентами, а также выделение из воды воздуха. Фильтрующая песчаная нагрузка имеет крупность 0,7-5 мм, высоту слоя 2,5-2,6 м, расчетная скорость фильтрования 5-6 м/ч. Продолжительность фильтроцикла – не менее 8 ч.

Промывка осветлителей воздушная. Воздух подают с интенсивностью 18-20 л/(с-м²) через распределительную систему. Режим промывки: подача воздуха – 1-1,5 мин, водовоздушная промывка с интенсивностью подачи воды 2-3 л/(с-м²) – 6-7 мин. И последующая промывка водой 6-7 л/(с-м²) 4-6 мин.

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 резервуаров. 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
• воздуходувки
• теплообменники (удаление влаги и снижение температуры)
• маслоотделитель
• адсорбер влаги (силикагель)
• фильтры окончательной очистки воздуха
• котлы-озанаторы

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

Заключение

В настоящий момент в появилось много усовершенствованных технологий, участвовавших в процессе водоснабжения. В особенности технологии по очистке, обработке воды от бактериологических загрязнений и придания ей хороших органолептических свойств.

При достаточном финансировании этой отрасли можно надеяться на ее развитие, совершенствование технологий.

Приложение

Список литературы

1. Илясов Г.И. Водоснабжение и водоотведение: учебное пособие. Саратов, 1994 г.
2. Николадзе Г.И. Коммунальное водоснабжение и канализация. М: Стройиздат, 1983 г.
3. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР. М: Стройиздат, 1985г.

Содержание

Введение

Расчетная часть

Нормы и режимы водопотребления

Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

Построение пьезометрической линии. Подбор насосов 2 подъема

Технологическая часть

Качество воды и основные методы ее очистки

Выбор технологической схемы очистки воды

Реагентное хозяйство

Обеззараживание воды

Выбор технологического оборудования станции очистки воды

Заключение

Приложение

Список литературы

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter