Очистка воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения (окисляемость перманганатная - 21,8 мг/л, цветность источника водоснабжения - 67 град., мутность источника водоснабжения - 100 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. Анализируя данные источника водоснабжения в соответствии с действием СанПиН 10-124 РБ-99, установим какие показатели выходят за норму.

Таблица 1 – Нормативы   качества    питьевой  воды   и   действующие назначения   данного источника

За норматив выходят следующие показатели: окисляемость перманганатная, привкус, цветность, мутность, фитопланктон, фтор.  Данная вода из поверхностного источника средней мутности и средней цветности.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2 Определение расчетной производительности станции

Производительность очистной станции определяется по формуле

,                                          (1)

где       – коэффициент для учета расхода воды на собственные нужды станции.  

Принимаем   = 1,07;

Q_max.сут. – расход воды в сутки максимального водопотребления, м³/сут;

Q_доп. – противопожарный расход, м³/сут.

                                            ,                                        (2)

где K_max.сут. – коэффициент суточной неравномерности водопотребления. Примем   

K_max.сут. = 1,2 

    м³/сут.

Определим противопожарный расход по формуле

,                         (3)

где t_пож – расчетная продолжительность пожара, часы. Примем t_пож=3 час;

m, m^’ – число одновременных пожаров в населенном пункте и на   промышленном предприятии. Примем m^’=1,m=2;

 – расход  воды на один пожар (внутреннее пожаротушение) в населенном   пункте   и   на     промышленном   предприятии.    Примем   = 5 л/с,        

 = 5 л/с;

 – расход   воды на   один пожар   (внешнее пожаротушение) в населенном   пункте   и   на   промышленном  предприятии.    Примем   = 35 л/с,        

 = 10 л/с.

Определим число жителей N, чел., исходя из среднесуточного расхода воды               Q_ср.сут = 20000 м³/сут, по формуле

 ,                                              (4)       где  q_ж– удельное водопотребление на 1 жителя, л/сут, принимаем q_ж = 250 л/сут.

 чел.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 м³/сут.

Тогда  

 м³/сут.

Часовой расход очистной станции равен

 м³/ч.

Среднесекундный расход очистной станции равен

 м³/с.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

4 Расчет и подбор оборудования по всем сооружениям очистки воды

4.1 Расчет микрофильтров

1 – подающий канал; 2 – камера микрофильтра; 3 – перфорированная распределительная труба; 4 – барабан микрофильтра; 5 – глухая часть трубы для отвода промывной воды; 6 – отводящий канал; 7 – воронка для сбора; 8 – промывное устройство; 9 – окно для отвода из камеры профильтрованной воды в отводной канал

Рисунок 2 – Схема микрофильтра

Количество рабочих микрофильтров определяется по формуле

                                                         ,                                                    (5)

где q– производительность одного микрофильтра, м³/сут, q = 4000 м³/сут.

Тогда

шт.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Выбираем микрофильтр марки МФ 1,5×1.

Размеры барабана, мм: диаметр d= 1550 мм, длина l = 1230 мм.

Размеры ванны, мм: длина L = 2660 мм, ширина B = 2095 мм, расстояние от оси до дна С = 1000 мм.

Принимаем два резервных микрофильтра.

Пересчитаем расход на один микрофильтр в соответствии с выбранным количеством.

                                                                     ,                                                    (6)

 м³/сут = 0,044 м³/с.

Площадь живого сечения ванной определяется по формуле

                                                          ,                                                   (7)

где Н – высота ванны;

                                                      ,                                             (8)

м.

Тогда

м².

Рассчитаем размеры подводящего и отводящего канала. Определим площадь канала по формуле

                                                         ,                                                      (9)

где υ_к – скорость движения воды в канале. Примем υ_к = 1 м/с.

Тогда

 м².

Определим высоту канала по формуле

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

                                                   ,                                                      (10)

где В_к – ширина канала. Принимаем В_к = 0,7 м.

Тогда

м.

Площадь, занимаемая микрофильтром с учетом подводящего и отводящего каналов, определяется по формуле

                                            ,                                      (11)

где   n   –   количество   ванн,   в   которых   размещаются   рабочие   и   резервные микрофильтры;                                                 

 – площади ванн, подводящего и отводящего каналов, м²;

m₁, m₂ – количество подводящих и отводящих каналов. Принимаем m₁ = m₂=1.

                                                            ,                                                        (12)

                                                     .                                               (13)

Тогда

 м²,

 м²,

 м².

Определим расход воды, требуемый на промывку микрофильтров по формуле

                                                                ,                                                       (14)

где А – процент воды на промывку микрофильтров. Принимаем А = 1,5%.

 м³/с.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

По расходу  = 0,005 м³/с и напору Н = 15 м   подбираем   насос  марки К 20/18. Тип электродвигателя АОЛ 2 – 22/2, частота вращения  рабочего колеса n = 2900 об/мин, мощность насоса 1,3 кВт, КПД насоса 60 %, допустимая вакуумметрическая высота всасывания 7,5 м, диаметр рабочего колеса 129мм.

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

3 Технологическая схема очистной станции

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

4.2 Расчет реагентного хозяйства

4.2.1 Расчет дозы коагулянта

Доза коагулянта , мг/л, в расчете на Al₂ (SO₄)₃, (по безводному