Технология очистки сточных вод

 

 

 

Устанавливаем скорые фильтры  с двухслойной загрузкой, имеющие следующие параметры:

1 слой: кварцевый песок.  Диаметр зерен d_min= 0,5 мм, d_max=1,2 мм, d_экв= 0,7-0,8 мм, коэффициент неоднородности загрузки: К=1,8-2; высота слоя h_сл= 0,75 м.

2 слой: дробленные керамзиты.  Диаметры равны: d_min= 0,8 мм, d_max=1,8 мм, d_экв= 0,9-1,1 мм, коэффициент неоднородности загрузки: К=1,6-1,3; высота слоя h_сл= 0,45м.

Общая площадь скорых фильтров определяется по формуле 18 [2]:

F_ф= Q_п/(T_ст∙V_н-n_пр∙q_пр-n_пр∙τ_пр∙V_н),                          (11.1)

где Q_п - полезная производительность станции, м³/сут;

T_ст - продолжительность работы станции в течении суток, ч;

V_н - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме эксплуатации, V_н= 9 м/ч;

n_пр - число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации, n_пр=2-3;

q_пр- удельный расход воды на одну промывку одного фильтра,

q_пр= 0,06∙ω∙t_n,                                           (11.2)

где ω и t_n – соответственно интенсивность и время промывки;

τ_пр - время простоя фильтров, в связи с промывкой, равно 0,33ч.

q_пр= 0,06∙15∙6,5= 5,85 м³/м²,

F_ф= 50000/(24∙9-2∙5,85-2∙0,33∙9)= 252,07 м²,

Количество фильтров на станции определяем по формуле 19 [2]:

N_ф= √ F_ф/2, шт.                                        (11.3)

N_ф= √ 252,07/2= 7,94.

Принимаю 8 фильтров.

Площадь одного фильтра:

F_1ф= F_ф/ N_ф                                             (11.4)

F_1ф=252,07/8= 31,51 м².

Находим длину и ширину:

F_ф= x∙1,5x; → x=4,6;

l= 4,6 м;

в=6,9 м;

Дренаж принимаем без поддерживающих гравийных слоев, так называемый щелевой дренаж.

Расчет  дрен

Расстояние между дренами Ш= 250-300мм.

Число дренажных труб: n_др= в/0,3=6,9/0,3=23 шт.

Расход воды на одно ответвление:

q_1д= Q_пр/n_др= 472,7/23= 20,55 л/с,                           (11.5)

 где Q_пр= м³/с → 472,7 л/с;                                  (11.6)

При q_1др= 20,55 л/с, V= 1,6-2 м/с. По таблицам Шевелева [6] подбираем диаметр: d_отв= 100 мм.

Принимаем расстояния между  осями желобов для сбора и  отвода промывной воды равным 2,2м. Количество желобов при этом:

n_ж= в/2,2= 6,9/2,2= 3,1 – принимаем конструктивно 3 желоба, по обеим сторонам фильтра и в центре.

Расход воды через 1 желоб при промывке:

q_жел=ω∙f_ф/1000∙n_ж                                           (11.7)

q_жел=15∙31,51/1000∙3= 0,16 м/с.

Ширина желоба определяется по формуле 23 [2]:

В_жел= К_жел∙⁵√q²_жел/(1,57+а_жел)³,                             (11.8)

где К_жел – коэффициент для желобов с полукруглым лотком, равный 2;

а_жел – отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, принимаемое от 1 до 1,5.

В_жел= 2,1∙⁵√0,0256/(1,57+1,3)³ = 0,255 м.

Расстояние от поверхности  фильтрующей загрузки до кромки желобов определяем по формуле 25 [2]:

Н_ж= Н_з∙а_з/100+0,3,                                                                                      (11.9)

где Н_з- высота фильтрующего слоя, м;

Н_з=0,75+0,45=1,2 м;

а_з – относительное расширение фильтрующей загрузки, принимаемая 50%.

Н_ж = (1,2∙50)/100+0,3=0,9 м.

Н_ф= Н_з+ Н_в+ Н_стр+ Н_доп =1,2+2+0,5+0,39 =4,09 м – высота фильтра

Н_доп- дополнительная высота, определяется по формуле, с учетом требований п.6.102 [2]:

Н_доп= W₀ /

=85,94/220,57=0,39 м,                                                   (11.10)

W₀ - оббьем воды накопивщийся за время простоя одновременно промываемых фильтров , м³

- суммарная площадь фильтров, м²

W₀=(50000*0,33)/(24*8)=85,94 м³

=7*31,51=220,57 м²

Промывной расход равен:

q_н=ω·f_ф=15·31,51=472,65 л/с                                                             (11.11)

Необходимый напор равен:

Н= 19-22 м.

Для промывки принимаем насосы типа Д 3200-33 (1 рабочий и 1 резервный).

 

11.2.Сорбционные  фильтры

Для удаления органических веществ из воды, снижения интенсивности  привкусов и запахов в данном курсовом проекте используются сорбционные фильтры.В качестве загрузки используется активированный уголь типа АГ-З.

Общая площадь  фильтров определяется по формуле 18 [2]:

          F_ф= Q_п/(T_ст∙V_н-n_пр∙q_пр-n_пр∙τ_пр∙V_н),                           

где Q_п - полезная производительность станции, м³/сут;

T_ст - продолжительность работы станции в течении суток, ч;

V_н - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме эксплуатации, V_н= 9 м/ч;

n_пр - число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации, n_пр=2-3;

q_пр- удельный расход воды на одну промывку одного фильтра,

q_пр= 0,06∙ω∙t_n,                                           (11.12)

где ω и t_n – соответственно интенсивность и время промывки;

τ_пр - время простоя фильтров, в связи с промывкой, равно 0,33ч.

q_пр= 0,06∙15∙6,5= 5,85 м³/м²,

F_ф= 50000/(24∙9-2∙5,85-2∙0,33∙9)= 252,07 м²,

Количество фильтров на станции определяем по формуле 19 [2]:

N_ф= √ F_ф/2, шт.                                        (11.13)

N_ф= √ 252,07/2= 7,94.

Принимаю 8 фильтров.

Площадь одного фильтра:

F_1ф= F_ф/ N_ф                                             (11.14)

F_1ф=252,07/8= 31,51 м².

Находим длину и ширину:

F_ф= x∙1,5x; → x=4,6;

l= 4,6 м;

в=6,9 м;

Высота уровня загрузки определяется по формуле:

                                                             (11.15)

 

12. Расчет высотной схемы очистных сооружений

Высотная схема станции  – это графическое изображение  в профиле всех ее сооружений с  взаимной увязкой высоты их расположения на местности. Для предварительного высотного расположения сооружений, потери напора можно принимать по рекомендациям СНиП 2.04.02-84. Составление высотной схемы начинается с резервуара чистой воды. Отметка уровня воды в резервуаре определяется по формуле:

 

▼УВ_РЧВ=▼Земли+0,5м= 27,0+0,5= 27,5 м.

Уровень дна резервуара равен:

▼дна резервуара= ▼УВ_РЧВ – 5м= 29-5,0= 22,5 м

▼Сорб.ф.= ▼УВ_РЧВ+ h_к +h_ск.ф=27,5+1=28,5 м

▼ККII = ▼ Сорб.ф + h_к + h_ККII=28,5+0,2+0,5=29,2 м

▼Скор.ф.= ▼ ККII + h_к + h_д.+h_ск.ф= 29,2+1+0,3+3,5= 34 м, где

h_ск.ф – потери напора на скором фильтре, 3-3,5 м.

Отметка уровня воды в горизонтальном отстойнике и КХО:

▼ г.отст.=▼Скор.ф.+ h_к+ h_отст.+h_кам= 34+0,6+0,8+0,5= 35,9 м.

▼ КХО = 35,9+0,8 = 36,7 м.

Отметка уровня воды в  смесителе:

▼См.= ▼ КХО + h_к + h_см=36,7+0,4+0,6= 37,7 м.

▼ККI = ▼ См + h_к + h_ККI=37,7+0,2+0,5=38,4 м

▼МФ = ▼ ККI  + h_к + h_МФ=38,4+0,2+0,6=39,2 м

Отметка в подающем канале :

▼ Под. канн.= ▼МФ+ h_МФ=39,2+0,6=39,8 м.

Используя данные по расчету  высотных размеров отдельных элементов  станции, определяют отметки дна сооружений и решают вопросы заглубления последних с использованием рельефа местности.

 

 

 

 

 

 

 

12. Подбор вспомогательных сооружений

В зависимости от производительности станции производим подбор вспомогательных сооружений по таблице 31 [2]:

1. Химическая лаборатория                                    – 40 м²;

2. Бактериологическая  лаборатория автоклавная – 20 м²;

3. Средоварочная и  моечная                                   – 10 м²;

4.Помещение для хранения  посуды и реактивов  – 10 м²;

5. Местный пункт управления назначается по проекту диспетчеризации и автоматизации;

6. Комната для дежурного  персонала                     – 15 м²;

7. Кабинет начальника  станции                              – 15 м²;

8. Мастерская для текущего  ремонта мелкого оборудования и приборов                                           – 10 м²;

9. Гардеробная, душ  и санитарно-технический узел  – по СНиП 2.09.04-78.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.Список используемой литературы

 

1. СанПиН 2.14.1074-01. Вода питьевая. – М.: Стройиздат, 2001.

2. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения – М.: Стройиздат, 1985.

3. Каталог – справочник  «химической аппаратуры» - ГЛАВПРОМСТРОЙПРОЕКТ. – М., 1969.

4. Лысов В.А., Турянский И.П., Нечаева Л.И., Бутно А.В. “Проектирование и расчет водопроводных очистных сооружений”. Ростов н/Д: Ростовский государственный строительный университет 2005. – с.139.

5. Москвитин А.С. Оборудование водопроизводно-канализационных сооружений. – М.: Стройиздат,1979.

6. Шевелев Ф. А., Шевелев А. Ф Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справ. пособие. – 6-е изд., доп. и перераб. – М.: Строиздат, 1984. – 116 с.