Очистка воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения (окисляемость перманганатная - 11,3 мг/л, запах источника водоснабжения - 4 балла, мутность источника водоснабжения - 200,8 мг/л)

1 Анализ качества исходной воды

Хозяйственно-питьевая вода должна быть безвредна для здоровья человека, иметь хорошие органолептические показатели и быть пригодной для использования в быту. Основные показатели качества хозяйственно-питьевой воды регламентированы СанПиН 10-124 РБ «Вода питьевая».

Согласно данному СанПиНу  нормативы обобщенных показателей и наиболее распространенных химических веществ в питьевой воде следующие:

Водородный показатель – 6-9;

Общая минерализация – 1000(1500)мг/л;

Жесткость общ. –7(10) мг. экв./л;

Окисляемость KMnO₄ – 5 мг/л;

Нефтепродукты – 0,1 мг/л;

ПАВ – 0,5 мг/л;

Железо – 0,3(1) мг/л;

Марганец – 0,1(0,5) мг/л;

Нитраты – 45 мг/л;

Стронций – 7 мг/л;

Сульфаты – 500 мг/л;

Фториды – 1,5 мг/л;

Хлориды – 350 мг/л;

Запах и привкус при 20 ^оС– до 2 балов;

Мутность –1.5(2) мг/л;

Цветность –20(35) град.;

Общее микробное число – 50 колоний бактерий в 1 см³;

Коли – индекс – 3 колоний/л;

Азот аммонийный – 2 мг/л;

Фенолы – 1 мкг/л.

Таким образом, согласно заданию на проектирование выходят за норму следующие показатели очищаемой природной воды:

Мутность – 200,8 мг/л;

Окисляемость KMnO₄ – 11,3 мг/л;

Привкус –3 балла;

Запах – 4 балла;

Нефтепродукты – 0,39 мг/л;

Азот аммонийный – 10 мг/л;

Фитопланктон – 10⁵ кл/мл.

Для этих показателей воды необходимо будет предусмотреть  меры для их нормализации.

2Определение расчетной производительности станции и расчетных расходов

Полная расчётная производительность водопроводной очистной станции определяется суммарным расходом воды в сутки максимального водопотребления и на собственные нужды станции (промывка фильтров, потери воды при удалении осадка из отстойников или осветлителей со слоем взвешенного осадка, очистка и промывка технологических сооружений, приготовление растворов реагентов и т.д.) и дополнительным расходом на пожаротушение:

,                                                  (1)                                                                                                                                                             

где α – коэффициент для учёта расхода воды на собственные нужды    

станции, принимаемый в пределах 1,06..1,08;

Q_{мах cут} – расход воды в сутки максимального водопотребления, м³/сут;

Q_доп – дополнительный расход на пожаротушение, м³.

Дополнительный расход на пожаротушение определим по формуле:

,                                   (2)

где t_пож – расчётная продолжительность пожара, ч, принимаемая t_пож=3ч по   [1];

m, m′  – число одновременных пожаров в населённом пункте и на промышленном  предприятии, принимаем m=3, m′=1 по [1];

q_пож, q′_пож –  расход воды на один пожар в населённом пункте и на промышленном предприятии, принимаем q_пож=85 л/с_,

q′_пож=15 л/с.

Для нашего случая имеем:

.

Расход воды в сутки максимального водопотребления определим по формуле:

,                                                 (3)

где К_maxсут – максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, принимаемый 1,1..1,3.

В соответствии с формулой (3) получим:

.

Полная производительность водоочистной станции по формуле (1):

.

Часовой расход очистной станции будет равен:

.

Секундный расход соответственно равен:

.

3 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ

Сравнение показателей качества воды источника с требованиями СанПиН 10-124 РБ «Вода питьевая» показывает, что она не удовлетворяет требованиям по мутности, окисляемости  KMnO₄, запаху, привкусу, содержанию нефтепродуктов, ПАВ, азота аммонийного, фитопланктона. Поэтому вода должна подвергаться осветлению, обесцвечиванию, обеззараживанию и снижению интенсивности запаха и привкуса.

Осветление и обесцвечивание воды коагулированием предусматривается с применением в качестве коагулянта очищенного сернокислого алюминия Ah(SO4)s- I8H2O. Для снижения интенсивности запаха и привкуса предусматривается предварительное хлорирование. Для обеззараживания воды также принимается хлорирование (вторичное), осуществляемое перед поступлением воды в резервуары чистой воды.

При выборе сооружений для осветления и обесцвечивания воды для предварительного выбора технологической схемы очистки воды рекомендуется руководствоваться данными таблицы 1 [1, табл. 15].

Учитывая состав воды и производительность