Технология очистки природных вод

Федеральное агентство по образованию

Вологодский государственный  технический университет

 

 

 

 

Кафедра водоснабжения и  водоотведения

 

 

 

 

Курсовая  работа № 1

 

по технологии очистки природных вод

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Чиркова

Наталья Валерьевна

Группа:    ЗСВ-61

Шифр:   0507301421

Дом.адрес: 160028 г.Вологда,

1 мкрн. ПЗ-23, д.1, кв.31

М.т. 8-921-715-68-26

 

Проверил:

                                         Е.А.Мезенева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.Вологда

2010

Задание на выполнение курсового  проектирования

«Технология очистки природных  вод»

 

 

 

Ф.И.О. Чиркова Наталья Валерьевна

Группа    ЗСВ-61

 

 

Максимальный суточный расход Q_сут.max = 12000 м³/сут

 

Показатели качества воды в источнике:

 

	Мутность	170	мг/л
	Цветность	40	ПКШ
	Запах	2	баллы
	Привкус	2	баллы
	Водородный показатель	6,3	рН
	Жесткость	-	м моль/л
	Щелочность	5,5	м моль/л
	Железо	0,3	мг/л
	Фтор	-	мг/л
	Фитопланктон	-	мг/л

 

 

Назначение водопровода  ХПН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель                                                                                          Е.А.Мезенева

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

Введение …………………………………………………………………………..3

1. Общие сведения ……………………………………………………………..4

1.1. Определение расчетной производительности водоочистной станции … ..4

1.2. Характеристика качества воды …………………………………………4

1.3. Выбор и обоснование технологической схемы очистки воды…………. …4

2. Реагентное хозяйство ……………………………………………………...5

2.1. Определение расчетных доз реагентов ………………………………….5

2.1.1. Доза коагулянт ……………………………………………………………..5

2.1.2. Доза флокулянта ……………………………………………………………..5

Флокулянт следует вводить в воду после  коагулянта (через 2-3 мин). ………..5

2.1.3. Доза подщелачивающих реагентов …………………………………………5

2.1.4. Доза хлора ……………………………………………………………………6

2.2. Хранение реагентов ……………………………………………………….6

2.2.1. Расход коагулянта ……………………………………………………….6

2.2.2. Суточных расход флокулянта …………………………………………6

2.2.3. Расчет растворных баков для коагулянта ………………………………….7

2.2.4. Расчет расходных баков для коагулянта ………………………………….8

2.2.5. Определение расхода воздуха для подачи в растворные и расходные баки 9

2.2.6. Насосы дозаторы ……………………………………………………………..9

2.2.7. Расчет мешалок для полиакриламида …………………………………10

2.3. Расчет смесителя …………………………………………………………….10

3. Расчет осветлителя со взвешенным осадком…………………………... 14

4. Расчет скорых фильтров ………………………………………………19

5. Резервуар чистой воды ……………………………………………………...24

6. Обеззараживание воды ……………………………………………………...25

7. Высотная схема движения воды по сооружениям ……………………26

Заключение …………………………………………………………………...27

Список  литературы …………………………………………………………….28

 

 

 

Введение

 

Рост числа промышленных предприятий и развитие городских  инженерных коммуникаций приводит к  увеличению объема водопотребления  и количества сбрасываемых в водоемы  стоков. Это вызывает необходимость  интенсивного строительства водозаборных, водоочистных и водооборотных систем, а также канализационных очистных сооружений.

Обеспечение населения чистой, доброкачественной водой имеет  большое гигиеническое значение, так как предохраняет людей от различных эпидемических заболеваний(передаваемых через воду).Подача достаточного количества воды в населенное место позволяет поднять общий уровень его благоустройства. Для удовлетворения потребностей в воде современных городов требуются громадные ее количества, измеряемые в миллионах кубических метров в сутки. Выполнение этой задачи, а также обеспечение высоких санитарных качеств питьевой воды требуют тщательного выбора природных источников, их защиты от загрязнения и надлежащей очистки воды на водопроводных сооружениях.

Высокие требования к качеству воды, предъявляемые потребителем весьма различны и зависят от ее назначения. Так, например, вода для питьевых и хозяйственно-бытовых целей должна быть безопасна в эпидемиологическом  отношении, безвредна по химическому составу, иметь благоприятные органолептические свойства. Поэтому перед тем как подать ее потребителю, ее необходимо очистить от механических, химических и бактериологических загрязнений. Для этой цели в системах водообеспечения предусматриваются специальные инженерные сооружения, связанные определёнными технологическими процессами, в которых осуществляется обработка воды.

В данном курсовом проекте  будет выбрана технологическая  схема очистки природных вод, проведен расчет всех сооружений по технологической  цепочке.

 

1. Общие сведения

 

1.1. Определение расчетной производительности водоочистной станции

 

В соответствии с п. 6.6. [1] полный расход воды, поступающий на станцию, определяю с учетом расхода  воды на собственные нужды станции. Ориентировочно среднесуточные (за год) расходы исходной воды на собственные  нужды станции  принимаю без повторного использования промывной воды в  размере 10% количества воды, подаваемой потребителям.

Тогда:

 

Q_расч=1.1Q

=1.1*12000м³/сут =13200м³/сут

 

Q_час= Q_расч/24=13200/24=550 м³/час

Q_мин= 9,17 м³/мин

Q_сек= 0,15 м³/сек.

 

1.2. Характеристика качества воды

 

Для очистки на данных сооружениях  забирается вода из поверхностного источника  со следующими показателями качества: М=280 мг\л; Ц=85°; запах – 2 балла; привкус – 2 балла;рН=6,3; Щ=5,3 ммоль/л, железо – 0,3 мг/л.

Таким образом для данной воды требуется осветление, обесцвечивание и обеззараживание.

 

1.3. Выбор и обоснование технологической схемы очистки воды

 

В соответствии с табл.15 [1] для исходной воды выбираем технологическую схему очистки, состоящую из осветлителей со взвешенным осадком и скорых фильтров.

 

 

2. Реагентное хозяйство

 

2.1. Определение расчетных доз реагентов

 

2.1.1. Доза коагулянт

 

Дозу коагулянта определяется по двум параметрам: цветности и  мутности.

 Дозу коагулянта следует  принимать по п.6.16[1], в зависимости  от исходной мутности воды. Таким  образом принимаем дозу коагулянта по мутности 50 мг/л

Доза коагулянта по цветности  определяется по формуле:

 

D_к=

 

 

Принимаю расчетную дозу коагулянта 40 мг/л.

Коагулянт подается в трубопровод перед смесителем.

 

2.1.2. Доза флокулянта

 

Для повышения эффективности  процесса коагуляции применяется флокулянт полиакриламид (ПАА). Его доза принимается по п.6.17.[1]. Для контактного коагулирования рекомендуется доза 0,2 – 0,6 мг/л. Принимаю дозу ПАА D_ПАА = 0,6 мг/л.

Флокулянт следует вводить в воду после коагулянта (через 2-3 мин).

 

2.1.3. Доза подщелачивающих реагентов

 

Дозы подщелачивающих  реагентов необходимы для улучшения  процесса хлопьеобразования.

Доза подщелачивающего реагента, мг/л, принимается по формуле:

 

 

 

где  Щ_О – щелочность исходной воды, мг-экв/л;

D_K –доза коагулянта;

e_K – эквивалентная масса коагулянта (для сернокислого алюминия 57мг-экв);

k_Щ – коэффициент, равный для соды 53, для извести 28.

 

D_щ= 28·(40/57-5,5)+1= -133,35 мг/л

 

Отрицательный результат, говорит о том, что подщелачивание не требуется.

 

 

2.1.4. Доза хлора

 

Согласно п. 6.18. [1] дозу хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) при  предварительном хлорировании следует  принимать 3-10мг/л.

Принимаю дозу хлора 6 мг/л.

Хлорсодержащие реагенты при предварительном хлорировании подаются  в напорные водоводы, подающие воду на водоочистную станцию.

 

 

2.2. Хранение реагентов

 

2.2.1. Расход коагулянта

 

Суточный расход коагулянта определяется по формуле:

 

 

 

где   - суточный расход коагулянта, кг;

- доза коагулянта, мг/л;

- суточный расход  с учетом собственных нужд, м³/сут;

 – содержание активного  вещества в реагенте, 30%.

 

 

 

Месячный расход коагулянта:

 

 

 

 

 

Поставку коагулянта принимаем  самосвалами.

 

Площадь склада коагулянта определяется по формуле:

 

 

 

где   - продолжительность хранения, 30 сут;

- содержание активного  вещества, 30%;

 – объемная насыпная  масса реагента, 0,1 – 0,2 т/м³;

- допустимая высота скадирования, 1,5 – 2,5 м.

 

 

 

2.2.2. Суточных расход флокулянта

 

Суточный расход флокулянта определяется по формуле:

 

 

 

где   - суточный расход флокулянта, кг;

- доза флокулянта, мг/л;

- суточный расход  с учетом собственных нужд, м³/сут;

 – содержание активного  вещества в реагенте, 30%.

 

 

 

Месячный расход флокулянта:

 

 

 

 

 

2.2.3. Расчет растворных баков для коагулянта

 

Растворные и расходные  баки выполняются одинаковой конструкции.

Вместимость  растворных баков определяется по формуле:

 

 

 

где   - расчетный часовой расход воды, м³/ч;

 – расчетная  доза коагулянта, мг/л;

- время приготовления  раствора, 10 – 12 часов;

- концентрация раствора  в растворном баке, 14 – 20 %;

- плотность раствора, 1 т/м³.

 

 

 

Принимаем 2 квадратных в плане бака объемом 1 м³ каждый. Высоту рабочей части принимаем h_{раст.раб.}=1,0 м, т.о. площадь поперечного сечения бака:

 

 

 

 

 

Длина стороны определяется, как:

 

 

 

 

Принимаем угол наклона стенок бака <α=45^о.

Высота нижней части бака определяется по формуле:

 

 

 

 

 

Полная высота бака:

 

 

 

 

 

2.2.4. Расчет расходных баков для коагулянта

 

Общий объем расходных  баков определяется по формуле:

 

 

 

где   - объем растворного бака, м³;

 – концентрация  раствора в растворном баке, 14%;

- концентрация раствора  в расходном баке, 5 – 12 %.

 

 

 

Принимаем конструктивно 2 бака объемом по 0,70 м³, высота рабочей части h_{расх.раб.}=1,0 м.

Площадь поперечной части:

 

 

 

 

 

Длина стороны определяется, как:

 

 

 

 

Принимаем угол наклона стенок бака <α=45^о.

Высота нижней части бака определяется по формуле:

 

 

 

 

Полная высота бака:

 

 

 

 

2.2.5. Определение расхода воздуха для подачи

в растворные и расходные баки:

 

 

 

где   - общий расход воздуха, м^3;

- площадь сечения  бака, м²;

- количество баков;

- интенсивность подачи воздуха, 8-10 л/с*м² для растворных, 3-5 л/с*м²–расходных.