Технология очистки сточных вод

Содержание

 

Введение……………………………………………………….. ……………..4

1 Исходные данные…………………………………………………………...5

2 Требования, предъявляемые качеству воды……………………………. .6

3 Выбор метода очистки .....…………………………………………..……...7

4  Выбор состава  сооружений………………………………………………..8

4.1 Определение расчетной производительности…………………………..8

4.2 Определение расчетных доз реагентов………………………………….9

4.3 Определение концентрации взвешенных веществ……………………...9

5 Обеззараживание воды.............………………………...………………...11

5.1 Расчет элементов  установки для производства озона и смешивания его с водой. Блок  обеспыливания и подачи воздуха...................................................11

5.2 Блок осушки воздуха  ................................................................................12

5.3 Блок синтеза озона....................................................................................12

5.4 Блок смешивания озоновоздушной  смеси с водой................................13

5.5 Постхлорирование.....................................................................................14

6  Расчет реагентного хозяйства………………………...……….…………15

6.1 Расчет реагентного хозяйства при мокром хранении…..……………..15

6.2  Расчет и подбор оборудования известкового хозяйства……………..17

6.3  Дозирование реагентов…………………………………………………19

6.4 Расчет установок для флокулянта………………………………………20

6.5  Фторирование воды………………..………………………………… ...21

7 Расчет микрофильтров.................................................................................23

8 Расчет смесителя…………………………………………………………..24

9 Расчет вихревой камеры хлопьеобразования............................................27

10 Расчет горизонтального отстойника…………….......…………………..29

10.1 Расчет системы рассредоточенного сбора воды..…………………….30

10.2 Расчет напорной системы удаления осадка..........................................31

11 Расчет конструкции фильтров……………..…………………………….33

11.1 Скорые безнапорные фильтры…………..…………………………….33

11.2 Сорбционные фильтры...........................................................................36

12 Расчет высотной схемы очистных сооружений  ……………………. ..37

13 Подбор вспомогательных сооружений…………...…………………….38

14 Список используемой литературы   ……………...……………………..39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

На водоочистной станции производится обработка воды с целью получения качества ее, необходимого для потребителя. Чтобы довести показатели воды источника водоснабжения до степени, соответствующей требованиям потребителя, воду зачастую приходится подвергать весьма сложной обработке. Эта обработка может включать в себя введение в воду одного или нескольких химических реагентов, более или менее длительное перемешивание воды с ними, однократное или двукратное отстаивание воды, фильтрование через кварцевые фильтры или через фильтры, загруженные минералами, способными к ионному обмену, и т.д.

Применение  того или иного технологического приема улучшения качества воды или совокупность этих приемов определяется, с одной стороны, свойствами воды источника водоснабжения, с другой - требованиями, предъявляемыми потребителями к качеству подаваемой им воды.

Обычно требования к качеству подаваемой потребителю  воды бывают заданы проектировщику водоочистной станции. Требования к качеству питьевой воды определены в СанПиН "Питьевая вода"; требования к качеству воды, идущей для промышленного водоснабжения, определяются технологами того производства, на которое должна поступать вода с очистной станции.

Для выбора методов  очистки воды и состава сооружений очистной станции необходимо знать также физико-химические свойства воды источника водоснабжения. Эти свойства проектировщику заданы санитарно-химическим анализом воды, которая будет поступать на очистку. В этом анализе имеются данные о цветности, мутности, жесткости воды, содержание в ней хлоридов, нитратов, бактериальном загрязнении и т.п.

Эффективность работы отдельных сооружений станций  зависит от правильности выбора их размера. Поэтому расчет и проектирование сооружения оказывают существенное влияние на качество осветляемой воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

1. Производительность max                                                        - 50000м³/сут

2. Мутность воды max                                                                       - 1100мг/л

3. Мутность воды min                                                                         - 150мг/л

4.Фитопланктоны                                                                         - 0,3мл.кл/см³                                                                          

4. Цветность max                                                                                    - 24º

5.Привкус                                                                                           - 3 балла

6. Запах                                                                                                - 3 балла

7. Жесткость общая                                                                    - 4,5 мг-экв/л

8. Щелочность                                                                             - 1,5 мг-экв/л

9. Окисляемость                                                                             - 5 мг/л∙О₂

10. pH                                                                                                       - 6,8

11. Железо                                                                                          - 0,3 мг/л

12. ОМЧ                                                                                    - 800 ед на мл

13. Фтор                                                                                              - 0,3 мг/л

14. Отметка площадки очистных сооружений                                  -27,0 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Требования, предъявляемые качеству воды

 

Требования  к качеству хозяйственно питьевой воды диктуются заботой об охране здоровья людей и регламентируются СанПиН «Питьевая вода». Основные допустимые величины качественных показателей питьевой воды приведены в таблице 1.1.

                                                                                                       Таблица 1.1

Качественные  показатели	Допустимые  величины
Мутность	≤ 1,5 мг/л
Цветность	≤ 20 град
Запах	≤ 2 баллов
Вкус	≤ 2 баллов
Общая жесткость	≤ 7 мг-экв/л
Активная  реакция	6,5 ÷ 8,5
Содержание  железа	≤ 0,3 мг/л
Содержание  фтора	0,7 ÷ 1,5 мг/л
ОМЧ	≤ 50 ед/мл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ВЫБОР МЕТОДОВ ОЧИСТКИ  ВОДЫ

Выбор методов химической обработки воды основывается на сравнении  качества исходной воды и требований к ней потребителя. При проектировании станции очистки, качество питьевой воды в источнике водоснабжения сравнивают с требованиями СанПиНа. При выборе методов химической обработки природных вод следует руководствоваться указаниями, приведенными в СНиП 2.04.02-84, а также классификацией примесей в воде предложенной Л.А. Кульским:

− при наличии в воде веществ I группы: повышенная мутность, следует применять коагулирование, обработку воды флокулянтами,;

− при наличии веществ II группы: содержании органических веществ и планктона – применяем коагулирование, обработку флокулянтами , озонирование; а для удаления фитопланктона - микрофильтры;

− при наличии вкусов и запахов (III группа) – озонирование ,сорбционная очистка на фильтрах с активированным углем;

− при недостатке фтора  – фторирование;

− при бактериальном  загрязнении воды – хлорирование, озонирование;

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ВЫБОР СОСТАВА СООРУЖЕНИЙ

При выборе состава основных сооружений для осветления и обесцвечивания воды рекомендуется руководствоваться  указаниями СНиП 2.04.02-84 /1/ и СанПиН 2.14.1074-01 /2/.

Выбор осуществляется по следующим параметрам:

- качество исходной и очищенной  воды;

- расчетная производительность  станции.

 

4.1 Определение расчетной производительности сооружений

Полный расход воды, поступающей на станцию очистки, определяется по формуле:

,                                                          (4.1)

где Q_пол− полезная производительность станции, м³/сут;

Q_ппз  − положение противопожарного запаса, принимается по СНиП в зависимости от количества жителей в городе и этажности зданий:

,                                                                    (4.2)

 где n − количество пожаров;

q_1п− расход воды на тушение одного пожара, л/с;

t_п   − время, необходимое для тушения одного пожара, ч;

-коэффициент, учитывающий собственные нужды ОС

 Значения принимаем  согласно табл. 5 СНиП [2]

Количество жителей в городе:

,                                                        (4.3)

где − норма водоотведения на одного жителя, принимается равной 0,3 м³/сут.

Тогда, согласно [2], таблице 5, количество пожаров N_п=1, а расход воды один пожар q_1п= 10 л/с. Время, необходимое на тушение 1^го пожара t_п= 3ч.

м³/сут;

 

 

4.2. Определение расчетных доз реагентов

Для обеспечения коагуляции в воду добавляют различные реагенты. В качества коагулянта применяют  сернокислый алюминий Al₂(SO₄)₃∙18H₂O или другой коагулянт. Дозу коагулянта Д_к определяют по мутности или по цветности и принимают большую из полученных величин. Точную дозу коагулянта можно установить только на основании пробного коагулирования. При проектировании в случае мутных вод дозу коагулянта принимают по табл. 16 [2] в зависимости от мутности исходной воды. Т.к. мутность равна 1100мг/л, то принимаем Д_к= 72 мг/л.

Дозу коагулянта для  обработки цветных вод определяют по формуле 6 [2]:

Д_к = 4√Ц,                                                                        (4.4) 

 где Ц− цветность обрабатываемой воды, град.

Д_к= 4√24 = 19,6 мг/л.

Из двух полученных значений принимаем  большее, Д_к= 72 мг/л.

Для лучшего протекания процесса коагуляции в обрабатываемой воде должно поддерживаться определенное значение рН. Чтобы значение водородного показателя значительно  не изменилось, в воде должен быть достаточный щелочной запас. Если щелочность воды недостаточна, то ее надо искусственно подщелачивать. Реагенты для подщелачивания вводятся одновременно с вводом коагулянта. Необходимость подщелачивания проверяют по формуле 7 [2]:

,                                                  (4.5)

Где Д_к − максимальная в период подщелачивания доза безводного коагулянта, мг/л;

е_к − эквивалентная масса коагулянта (безводного), мг/мг-экв, применяемого для Al₂(SO₄)₃∙18H₂O − 57;

К_щ − коэффициент, равный для извести - 28;

Щ_о− максимальная щелочность воды, мг-экв/л.

Необходимо проводить  известкование.

 

4.3. Определение концентрации взвешенных веществ

Концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на очистку, с учетом вводимых реагентов, определяется по формуле 11 [2]: