Очистка воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения (водородный показатель - 7,2 мг/л, цветность источника водоснабжения - 65 град., мутность источника водоснабжения - 50 мг/л)

одной сетки q = 20000 м³/сут, соответственно количество рабочих барабанных сеток

 шт.

Принимаем  два рабочих и одну резервную барабанные сетки:

– диаметр барабана d = 1550 мм;

– длина барабана l= 2305 мм;

– длина ванны L = 3160 мм;

– ширина ванны B = 2660 мм;

– расстояние от оси до дна ванны С = 1000 мм.

Пересчитаем расход на одну сетку в соответствии с выбранным количеством

,                                                        (8)

Подставляем численные значения

  м³/сут = 0,208 м³/с.

Подсчитаем площадь живого сечения ванны

 ,                                                   (9)

где     Н – высота ванны, мм.

.                                            (10)

Подставляем численные значения

 мм.

Тогда площадь ванны

 м².

Размеры подводящих и отводящих каналов найдем по формуле

,                                                     (11)

где  – скорость движения воды в канале, = 0,6 – 1 м/с. Принимаем = 0,8 м/с

Подставляем численные значения

 м².

Высота канала определяется по формуле

,                                                       (12)

где В_к – ширина канала, В_к = 0,7 м.

Подставляем численные значения

 м.

Площадь, занимаемая барабанной сеткой с учетом размеров подводящих и отводящих каналов, определяется по формуле

,                                  (13)

где          – ество ванн, в которых размещаются рабочие и резервные  барабанные сетки;

–количество подводящих и отводящих каналов;

f_B, f_п, f_o–площади ванн, подводящих и отводящих каналов, м².

,                                                     (14)

,                                              (15)

гдеn  – количество ванн в которых размещается рабочие и резервные барабанные сетки, шт;

В  –  ширина одной ванны, м.

Подставим численные значения

 м², 

          м²,

 м².

Определим расход воды требуемый на промывку барабанных сеток

,                                                 (16)

где А – процент воды на промывку сеток, %, принимаем А = 0,5 %.

Подставляем численные значения

 м³/с.

Зная расход воды q_пром=0,0021 м³/с и то, что вода для промывки сеток подается с напором не менее 15 м, подобрали насос К20/30. Принимаем один рабочий и один резервный насос. Характеристики насоса: подача равна 30 м³/ч, напор 34,5 м, частота вращения рабочего колеса 2900 об/мин, КПД 50,6 %.

4.2 Расчет реагентного хозяйства

4.2.1 Расчет дозы коагулянта

Дозу коагулянта Д_к, мг/л, в расчете на Al₂(SO₄)₃ , (по безводному веществу) допускается принимать при обработке: мутных вод – по таблице 2, цветных вод – по формуле

 

(17)

где Ц – цветность обрабатываемой воды, град.

При одновременном содержании в воде взвешенных веществ и цветности принимается большая из доз коагулянта.

Д_к = 4∙65^0,5 = 32,3 мг/л.

Согласно таблицы доза безводного коагулянта для обработки мутных вод составляет 35 мг/л.

Тогда для дальнейшего расчета примем наибольшую из полученных дозу коагулянта, которая составит 35 мг/л.

Для нормального протекания процесса коагуляции должно быть обеспечено наличие достаточного щелочного резерва, что обеспечивается введением извести или соды одновременно с коагулянтом. В данном курсовом проекте для этих целей будет использоваться известь.

Дозы подщелачивающих реагентов Д_щ, мг/л, необходимых для улучшения процесса хлопьеобразования, надлежит определять по формуле

                                      ,                                    (18)

где  К_щ – коэффициент, равный для извести – 28;

        е_к – эквивалентная  масса коагулянта,  принимается  для серно-                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              кислого алюминия Al₂(SO₄)₃ – 40,5 мг∙экв/л;

      Щ₀ – минимальная щелочность воды, мг∙экв/л, Щ₀ = 3 мг∙экв/л.

В итоге доза подщелачивающих реагентов будет составлять

мг/л.

Так как Д_щ < 0, то подщелачивание воды не требуется.

4.2.2 Расчет расходных и растворных баков

Необходимая емкость растворяющего бака W_р, , определяется по формуле

(19)

где  q   –  расчетный часовой расход воды, м³/ч;

n – число часов работы  станции, принимается для производи-тельности  10-50 тыс. /сут – 8 – 12 часов;

Д_к – максимальная расчетная  доза  коагулянта в пересчете на  безводный сернокислый алюминий , мг/л;

b_p –  концентрация раствора к концу растворения, %, принимаем 15%;

ρ  – плотность раствора, принимаем 1 т /м³.

 м³.

Количество растворных баков должно быть не менее двух, принимаем 2.

Принимаем длину равную 1,6 м, ширину – 1,1 м,  высоту – 1,1м, тогда объем одного бака 1,9 м³, тогда W_p= 3,8 м³.

Емкость расходного бака W_p, м³ , следует определять по формуле

(20)

где b– концентрация рабочего  раствора  в расходном  баке, %, принимаем b=10% (если Q>10 тыс. м³ / сут).

Тогда

 м³.

Принимаем ширину бака 1,3 м, длину – 1,6 м, высота – 1,4м, каждый объемом по 2,9 м³ . Так же принимаем один резервный бак объемом 2,9 м³ .

4.2.3 Расчет воздуходувок и воздухопроводов

Расчетный расход воздуха , л/с, для растворных баков (одновременно работают два бака) при их общей площади 3,52 м² , определяется по формуле

,                                        (21)

где  S_р – площадь растворных баков, м²;

I – интенсивность подачи воздуха для растворных баков, л/с∙м²,      принимается 8 – 10  л/с∙м².

л/с.

Расчетный расход воздуха , л/с, для расходных баков (одновременно работают два бака) при их общей площади 4,16 м² , определяется по формуле

                                         (22)

где  S_р – площадь растворных баков, м²;

I – интенсивность подачи воздуха для расходных баков, л/с∙м², принимается 3 – 5  л/с∙м².

л/с.

Общий потребный расход воздуха  Q_возд, м³ /мин., будет определятся по формуле 

                ,                                          (23)                                                                      

Q_возд = 28,16 + 12,48 = 40,64 л/с = 2,43 м³/мин

Подбираем воздуходувку: ВК – 3 (Q_возд = 2,54 м³/мин, избыточное давление – 8 м, завод изготовитель – бессоновский компрессорный завод