Проектирование и расчет сооружений водопроводной очистной станции производительностью 16240 куб.м/сут. для обезжелезивания подземных вод

1.7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

1.7.1. Выбор метода очистки воды

В данном разделе рассчитаны и запроектированы сооружения водопроводной очистной станции производительностью 16240 м³/сут для обезжелезивания подземных вод с содержанием железа 2,8 мг/дм³.

В состав сооружений входят:

-  реагентное хозяйство;

-  здание фильтров;

-  резервуары чистой воды;

-  насосная станция второго подъема;

-  отстойники оборотного водоснабжения;

-  насосная станция оборотного водоснабжения;

-  шламовые площадки.

В качестве метода обезжелезивания, на основе анализа исходных данных, принимается фильтрование с упрощенной аэрацией на скорых безнапорных фильтрах.

Промывка скорых фильтров осуществляется обратным током. Для обеспечения напора и хранения промывной воды запроектирована водонапорная башня. Так как вода обладает коррозионными свойствами (индекс насыщения I = -0.65) предусмотрено ее подщелачивание известковым молоком 5%-ой концентрации. Обеззараживание воды принимаем жидким хлором. Введение хлорной воды в чистую воду предусматриваем перед РЧВ.

Согласно расчету построена высотная схема сооружений водопроводной очистной станции. Запроектированы здания фильтров, отстойники оборотного водоснабжения и генплан, представленные в качестве графического материала на листах 4-6.

1.7.2. Анализ исходных данных, выбор схемы и состава очистных сооружений

Для заключения о необходимости водоподготовки, выбора схемы и состава очистных сооружений производится анализ показателей качества воды в источнике водоснабжения и сравнение показателей качества с требованиями СанПиН 10-124.

Анализ исходных данных и заключение необходимости водоподготовки приведен в табл. 1.19.

Вывод:  на основании сравнений показателей качества воды в источнике водоснабжения с требованиями СанПиН 10-124 вода должна быть подвергнута обезжелезиванию методом фильтрования с упрощенной аэрацией.

Вода обладает агрессивными коррозионными свойствами и должна быть подвергнута стабилизационной обработке. Избыточное количество сероводорода будет удалено попутно с аэрацией воды при ее изливе с высоты 10,5 м над уровнем воды в фильтре. Бактериологический состав воды не вызывает необходимости ее обеззараживания поскольку обработка воды предусматривается с открытой водной поверхностью, малыми дозами хлора перед ее поступлением в РЧВ.

R1  R6

                     1                          2                        3

    4

             5

                                                                                                          3а

           4а             4б                  

Рис. 1.6. Состав сооружений очистной станции:

1 – скорый фильтр; 2 – РЧВ; 3 – НС-2; 3а – промывной насос; 4 – отстойник оборотного водоснабжения; 4а – насос перекачки осветленной воды в голову сооружения; 4б – насос перекачки осадка из отстойников оборотного водоснабжения на шламовые площадки; 5 – шламовые площадки.

Пределы применимости метода фильтрования с упрощенной аэрацией: pH >= 6,8; железо < 10 мг/дм³ (двухвалентное – не менее 10% от общего содержания железа).

1.7.3. Расчет сооружений реагентного хозяйства

Реагентное хозяйство современной водоочистной станции представляет собой комплекс сооружений и оборудования, предназначенный для хранения, приготовления растворов (суспензий) и дозирования различных видов реагентов в очищаемую воду.

1.7.3.1. Определение расчетной производительности водопроводной очистной станции

Полная производительность водопроводной очистной станции является суммой расчетного расхода воды для суток максимального водопотребления и расхода воды на собственные нужды очистной станции (промывка фильтров, очистка технологических сооружений и т.д.).

,м³/сут, где Q – расчетная производительность станции, м³/сут;

- коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды водоочистной станции.

В соответствии с действующими нормами [5] расход воды на собственные нужды станции принимается в размере 3-4% от производительности станции при повторном использовании промывных вод фильтров, т.е. = 1,03-1,04. Для наших расчетов задаемся коэффициентом  = 1,035.

Q_сут = 1,035·16240 = 16900 м³/сут,

q_ч = 16240/24 = 704,2 м³/ч,

q_сек = 704,2/3,6 =  196 л/с.

1.7.3.2. Определение дозы подщелачивающих реагентов

При отрицательном индексе насыщения воды карбонатом кальция для получения стабильной воды следует предусматривать ее обработку щелочными реагентами, т.е. известью, содой или этими реагентами совместно.

Доза извести в расчете на СаО определяется по формуле [5]:

, мг/дм³, где - коэффициент, определяемый по монограмме (рис. 4[5]) в зависимости от pH воды (до стабилизационной обработки) и индекса насыщения: = 0,18 при pH = 7 и I = -0,79;