Водоснабжения населенного пункта. 1. 7 Расчет водозаборного сооружения 7 1 Расчёт водоприёмных отверстий оголовка
 Скачать 90.54 Kb.
|
 1.7 Расчет водозаборного сооружения 1.7.1.1 Расчёт водоприёмных отверстий оголовка Размеры водоприёмных отверстий следует определять по средней скорости втекания воды в отверстия (в свету) сороудерживающих решёток, сеток с учётом требований рыбозащиты. Для обеспечения надежной работы водозабора предусматривается секционирование (принимается две секции). Определение площади водоприёмного отверстия (брутто) одной секции Ωбр, м2, следует производить при одновременной работе всех секций водозабора (кроме резервных) по формуле Ωбр = 1,25*qр*Кст /Vвт , (38) где Vвт - скорость втекания в водоприёмные отверстия, м/с, отнесённая к их сечению в свету, 0,25 м/с; 1,25 - коэффициент, учитывающий засорения отверстий. Общий расчетный расход водозабора Qр, л/с, определяется по формуле Qр = ∑Qсут max .К / 24 .3,6 , (39) где К - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды (для поверхностных источников – 1,04). Qр = 28228,88 . 1,04 / 24*3,6 = 339,78 л/с qр - расчетный расход одной секции, м3/с, определяется как qр=339,78/ 2 . 1000 = 0,17 м3/с Кст - коэффициент, учитывающий стеснение отверстий стержнями решеток, принимаемый Кст =( аст+сст)/аст , (40) где аст - расстояние между стержнями в свету, мм , 50-100мм; сст - толщина стержней, мм , 8-20мм. Кст= (60+10)/60 = 1,17 Ωбр = 1,25 .0,17 .1,17 /0,25 = 0,99 м2 Принимаются к установке стандартизированные решетки размером 1000*1200 мм. Площадь одной решетки- 1,2 м2. 1.7.1.2 Расчет сеток в береговом колодце Основное назначение сеток водозаборных сооружений – предварительная механическая очистка воды источника от взвесей, прошедших через решетки сооружений. Расчетная площадь сеток Ωбр, м2, определяется по формуле Ωбр = 1,25*qр*Кст /Vвт , (41) где Кст – коэффициент, учитывающий стеснение сеток, принимаемый Кст = [(аст+сст)/аст]2 , (42) где аст – размер ячейки в свету, мм, 20*20 мм; сст – толщина проволоки сетки, мм, 2мм. Кст = [(2+0,1) /2]2 = 1,1 Ωбр = 1,25 . 0,17 . 1,1 /0,25 = 0,935 м2 Принимаются к установке стандартизированные решетки размером 1000*1200 мм. Площадь одной решетки- 1,2 м2. 1.7.1.3 Расчет самотечных линий и водоводов первого подъема Самотечные трубопроводы и водоводы первого подъема рассчитываются на 2 случая: авария на одной из ниток, при этом расход, пропускаемый по рабочей нитке, составляет 100%; нормальная работа самотечных трубопроводов. Расход воды самотечных линий принимается равным общему расчетному расходу водозабора 524,41 л/с. Расход воды при аварии на одну нитку, л/с, составит qав1= 339,78 л/с. Скорости движения воды в самотечных водоводах должны быть: при диаметре до 500 мм-0,7-1 м/с; при диаметре 500-800- 1-1,4 м/с. При нормальном режиме расход на одну нитку, qнор1, л/с, составит qнор1 = Qр/2= 169,89 л/с Таблица 13- Расчет самотечных линий
Водоводы первого подъема прокладываются в две нитки и выполняются из железобетонных труб. Таблица 14 - Расчет водоводов первого подъема
1.7.2 Расчет насосной станции первого подъема Насосная станция первого подъема находится в составе водозаборных сооружений. Отметка верха приемной камеры, м, принимается на 5м выше площадки головных сооружений: ZПК = ZОЗ+4,5 = 124,5 м. Потери напора в водоприемных окнах оголовках и в сетках берегового колодца условно не учитываются. Напор насосной станции первого подъема, Н1нс, м, определяется по формуле Н1нс = Нг + Σhв1 + hнс + hизл , (43) где Нг - геометрическая высота подъема воды, которая равна разности отметок в приемной камере очистных сооружений и уровня нижних вод, Нг =124,5 – 114 = 10,5 м Σhв1 - потери напора в водоводах первого подъема, 0,25 м; hнс - потери напора насосной станции первого подъема, 2 м; hизл - потери напора на излив струи,1,5 м; Н1нс = 10,5 + 2 + 1,5 + 0,25 = 14,25 м Расчетный расход насосной станции первого подъема, q1нс, л/с, принимается равным производительности водозаборных сооружений 339,78 л/с. К установке принимается два рабочих и два резервных насоса марки Д1250-14 со следующими параметрами: подача – 325 м3/ч; напор – 17 м; частота вращения рабочего колеса – 750 об/мин; мощность насоса – 42 кВт; КПД насоса – 83 %. \ 1.8 Выбор состава и расчет очистных сооружений 1.8.1 Выбор состава очистных сооружений Согласно исходным данным в городе имеются предприятия, потребляющие воду хозяйственно-питьевого качества на хозяйственно-бытовые нужды и технологические нужды. Поэтому в данном проекте станция водоподготовки рассчитывается на подачу воды хозяйственно-питьевого качества населению и промышленному предприятию. Очистные сооружения работают в равномерном режиме. Общая производительность станции водоподготовки принимается равной принимается равным производительности водозаборных сооружений 684,09 л/с. qос = 339,78 л/с. qчос = qос . 3,6 = 1220,4 м3/ч Qос = qчос . 24 = 29289,6 м3/сут Согласно исходным данным, вода имеет следующие показатели (таблица 15). Таблица 15 - Показатели качества исходной воды
Следовательно, качество исходной воды не соответствует требованиям [15] для хоз-питьевой воды по мутности, цветности и бактериологическим показателям Согласно качеству исходной воды и производительности очистной станции, принимается следующий основной состав сооружений: горизонтальные отстойники – скорые фильтры (таблица 5.1 [5]). Для ускорения процесса осветления используется коагуляция с помощью добавления реагента Al2(SO4)3 *18Н2О (очищенный сернокислый алюминий). Для обеззараживания воды используется хлорирование. 1.8.2 Расчет очистных сооружений 1.8.2.1 Определение доз реагентов Дозу коагулянта для предварительных расчетов назначают по мутности и по цветности. По цветности доза коагулянта, Дк мг/л, определяется по формуле Дк = 4 . √Ц , (44) где Ц - цветность обрабатываемой воды, град. Дк = 4 . √80 = 35,78 мг/л. Доза коагулянта по мутности определяется по таблице 7.1 [5], и принимается равной 60 мг/л. К расчетной принимается большая из двух доз Дк = 60 мг/л. Дозы подщелачивающих реагентов, Дщ, мг/л, необходимых для улучшения процесса хлопьеобразования, надлежит определять по формуле Дщ = Кщ (Дк / ек – Щ0 + 1) , (45) где Дк - максимальная, в период подщелачивания, доза безводного коагулянта, 40мг/л; ек - эквивалентная масса коагулянта (безводного), мг/мг-экв, принимается для Al2(SO4)3 – 57; Кщ - коэффициент, равный для извести (по CaO) – 28; Щ0 - минимальная щелочность воды, 2,3 мг-экв/л. Реагенты следует вводить одновременно с вводом коагулянтов. Дщ = 28 (50/57 – 2,2 + 1) = -9,04 мг/л Следовательно, подщелачивания не требуется. 1.8.2.2 Расчет сооружений реагентного хозяйства Принимается мокрое хранение коагулянта. Суточный расход коагулянта, Qк, т, составит Qк = Qос . Дк /10000 . Р, (46) где Qос - расчетная производительность станции, 49254,48 м3/сут; Р - содержание активной части сернокислого алюминия. Для очищенного серно- кислого алюминия принимается 50%. Qк = 45291,84 . 45 /10000 .33,5 =6,08 т Полный потребный расход коагулянта Qполнк, т, составит Qполнк = Qк Т , (47) где Т - принятый срок хранения коагулянта, 30 суток. Qполнк = 6,08 .30 = 182,4 т Исходя из условий по вагонной поставки, принимаем запас коагулянта для хранения в баках-хранилищах равный 180 т (т.е. на станцию доставляется 3 вагона по 60 тонн). Вместимость баков для мокрого хранения коагулянта Wм, м3, принимается из расчета 2,2 м3 на 1 т товарного очищенного коагулянта Wм = Qполнк ω , (48) где ω - удельный расход воды, приходящийся на 1т коагулянта, 2,2 м3. Wм = 180*2,2=396 м3 Принимается 4 баков-хранилищ, вместимостью каждый 99 м3. Глубина бака 2,2 м, размеры в плане 5*9 м. Из баков хранилищ раствор 20% концентрации в объеме, Wр м3, два раза в сутки перекачивается в расходные баки, где разбавляется водой до 5% концентрации. Wр = q Дк t /1000 ρ Вр , (49) где q - расчетный расход по станции, 1м3/ч; t - продолжительность работы станции, соответствующее одному затворению раствора коагулянта, 24 ч; Вр - концентрация раствора в растворных баках, принимается для очищенного сернокислого глинозема 17%; ρ - плотность раствора 1 т/м3. Wр = 1887,16 . 24 . 50 /10000 . 17 .1 = 13,21 м3 Вместимость расходных баков W, м3, рассчитывается по формуле W = Wр Вр /В (50) W = 13,21 . 17 /5 = 44,91 м3 Принимается два расходных бака вместимостью 6,66 м3 каждый, с размерами в плане 1,5 х 3 и глубиной 2 м. Для лучшего растворения коагулянта в баках хранилищах и перемешивания раствора в расходных баках используется сжатый воздух. 1.8.2.3 Расчет вертикального вихревого смесителя Для смешения реагентов с водой принимается прямоугольный в плане смеситель. Расчет смесителя сводится к определению его линейных размеров. Принимается 2 смесителя с расходом воды в одном смесителе qчас = 1887,16/2 = 943,58 м3/ч Площадь горизонтального сечения в верхней части смесителя Fв, м2, определяется по формуле Fв = qчас /Vв , (51) где Vв - скорость движения воды в верхней части смесителя, 108 – 144 м/ч. Fв = 943,58 /108 = 8,74 м2 Для прямоугольного в плане смесителя ширина в верхней части Вв, м, будет равна Вв = √Fв = 2,96 м. Размеры нижней части смесителя принимаются в зависимости от диаметра подводящего трубопровода, который принимается по скорости движения воды 1,2 – 1,5 м/с и по расходу, приходящемуся на один смеситель 131,06 л/с. Внутренний диаметр трубопровода - 350 мм, наружный диаметр 380 мм. Ширина нижней части смесителя принимается равной наружному диаметру подводящего трубопровода Вн = 0,38 м. Площадь нижней части смесителя Fн =0,382=0,14 м2 Высота нижней пирамидальной части смесителя hн, м, определяется по формуле hн = 1/2 (Вв – Вн) ctg α/2 , (52) где α - угол между наклонными стенками днища, 300 – 450. hн = 1/2 .(2,96 – 0,38) . ctg 300/2 = 1,12 м Вместимость пирамидальной части смесителя Wн, м3, определяется по формуле Wн = 1/3 hн (Fв + Fн + √Fв . Fн) (53) Wн = 1/3 . 1,12 . (8,74 + 0,14+ √8,74 . 0,14) = 4,36 м3 Полная вместимость смесителя W, м3, определяется по формуле W = qчас t /60 , (54) где t - время пребывания воды в смесителе (не более 2 минут). W = 943,58. 2 /60 = 31,45 м3 Вместимость верхней части смесителя Wв, м3, определяется по формуле Wв = W – Wн (55) Wв = 31,45 – 4,36 = 35,81 м3 Высота верхней части смесителя hв, м, определяется по формуле hв = Wв /Fв (56) hв = 35,81 /8,74 = 4,1 м, Полная высота смесителя h, м, определяется по формуле h = hв + hн + 0,5 (57) h = 4,1 + 1,12 + 0,5 = 5,72 м Для сбора воды принимаются лотки. Площадь живого сечения лотка для сбора воды в верхней части смесителя Wл, м2, определяется по формуле Wл = q /V . n , (58) где V - скорость движения воды в лотке (0,6 м/с); n - число водосборных лотков (обычно 2); Wл = 0,218 / . 0,6 . 2. 2 = 0,18 м2 Задавшись шириной лотка, В=0,4 м, высоту слоя в нем hв, м; составит hв = Wл /В (59) h = 0,18/0,4 = 0,45 м Уклон лотка принимается i = 0,02. В лотке устраиваются отверстия диаметром 50-100 мм. 1.8.2.4 Расчет горизонтального отстойника Площадь зоны осаждения Аго, м2, горизонтального отстойника следует определять для двух периодов: минимальной мутности - при минимальном зимнем расходе воды; наибольшей мутности - при наибольшем расходе воды, соответствующем этому периоду. Расчетная площадь зоны осаждения должна соответствовать наибольшему значению. Площадь горизонтальных отстойников в плане Аго, м2, должна определяться по формуле Аго=об ·q/3,6 · u0 , (60) где q - расчетный расход для периодов максимального и минимального суточного водопотребления, м3/ч; u0 - скорость выпадения взвеси, мм/с, принимаемая по таблице 7.2[5]; об - коэффициент объемного использования отстойников, принимаемый рав- ным 1,3. Ширина отстойника должна приниматься не более 6 м. При количестве отстойников менее шести следует предусматривать один резервный. Для летнего периода: qл = 1887,16 м3/ч Uoл = 0,6 мм/с (увеличена на 15% за счет применения встроенной камеры хлопьеобразования). Для зимнего периода: qз = 1887,16 *0,8=1509,72 м3/ч Uoз = 0,6мм/с (увеличена на 15% за счет применения встроенной камеры хлопьеобразования). Fл = 1,3*1887,16/3,6*0,6 =1135,79 м2 Fз = 1,3*1509,72 /3,6*0,6=908,63 м2 К расчетной принимается большее значение, т.е. площадь всех горизонтальных отстойников –1135,79 м2. Длину отстойника L, м, следует определять по формуле L=HcpVcp/u0 , (61) где Hср - средняя высота зоны осаждения, принимаемая в пределах от 3 до 3,5 м, в зависимости от высотной схемы станции; vср - расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника, принимаемая в пределах 9-12 мм/с — для мутных вод. Lго = 3*10/0,6 = 50 м Уточненная длина отстойника принимается 51 м (в соответствии с размерами унифицированных железобетонных элементов). Ширина отстойника принимается 6 м. Тогда число отстойников, N, шт, определяется как N =Fго/ LB (62) N= 1135,79 / 51*6= 4 шт Вместимость зоны накопления и уплотнения осадка Wос, м3, определяется по формуле Wос = q * (Cср – m) * T , (63) δ * N где q - расчетный расход, 1887,16м3/ч; Cср - средняя концентрация взвешенных веществ, определяется по формуле Cср = М + Кк * Дк + 0,25 * Ц + Ви , (64) где М - количество взвешенных веществ в исходной воде, 420 мг/л; Дк - доза коагулянта по безводному продукту, 40 г/м3; Кк - коэффициент, принимаемый для очищенного сернокислого алюминия 0,5; Ц - цветность исходной воды, 100 град; Ви - количество нерастворимых веществ, вводимых с известью, 0. Cср = 420 + 0,5 * 40 + 0,25 * 100 + 0 = 465 мг/л где m - количество взвеси в воде, выходящей из отстойника, 8 – 15мг/л; T - время работы между чистками, 48 ч; N - расчетное число отстойников, 4шт; δср - средняя концентрация уплотненного осадка, принимается по 19[1]. 60000 г/м3. Wос = 1887,16* (465– 15) * 48 = 169,84 м3 60000 * 4 Высота зоны накопления и уплотнения осадка Нос, м Нос= Wос/* F (65) Нос= 169,84 /51*6 = 0,56 м Полная высота отстойника Нго, м Нго = Н + Нос + 0,5 (66) Н = 3 + 0,56+ 0,5 = 4,06 м Удаление осадка предусматривается гидравлическим способом без отключения отстойника, с помощью дырчатых коробов. В каждом отстойнике устанавливаются два короба на расстоянии 3 м друг от друга, которые должны обеспечить удаление осадка за t =20-30 минут. Расход воды qос, м3/ч, сбрасываемой из отстойника при удалении осадка, определяется с учетом коэффициента разбавления, равного 1,5. qос=1,5Wос/tn , (67) где n - число коробов, 2. qос = 1,5*169,84 /0,5*2 = 254,76 м3/ч Скорость движения осадка по коробам принимается 1,2 м/с. Площадь поперечного сечения короба fк = 254,76 /1,2*3600 = 0,06 = 0,1 м2, что соответствует размерам поперечного сечения 0,35*0,3 м. Общая площадь отверстий составляет 0,7 от площади поперечного сечения короба. Принимаются отверстия для приема осадка диаметром 25 мм. Для рассредоточенного сбора осветленной воды предусматриваются дырчатые подвесные желоба по два в каждом отстойнике, длина которых принимается равной 2/3 от длины отстойника, Lж = 2/3*51 = 34 м. Расход воды в желобе 1887,17 /2*4 = 235,9 м3/ч, скорость ее движения принимается равной 0,7 м/с. Площадь живого сечения желоба fж = 235,9/0,7*3600 = 0,1 м2, размеры поперечного сечения желоба – 0,3*0,3 м, а с учетом конструктивного превышения стенок желоба над уровнем воды окончательно принимается 0,8*0,3 м. Предусматриваются затопленные отверстия диаметром 30 мм, располагаемые на 5-8 см выше дна желобов. Из желобов вода свободным изливом поступает в сборный карман отстойников, а оттуда на скорые фильтры. 1.8.2.5 Расчет камеры хлопьеобразования зашламленного типа Камеры хлопьеобразования с взвешенным осадком (зашламленного типа) встраиваются в горизонтальные отстойники и применяются для вод средней мутности и мутных. Число камер равно числу горизонтальных отстойников. Подача воды в камеру осуществляется в ее нижнюю часть, распределение воды по площади камеры – с помощью дырчатых коробов или труб. Для обеспечения движения потока в вертикальном направлении в камере устанавливаются струенаправляющие перегородки. Время пребывания воды в камере должно составлять не менее 20 мин. Площадь одной камеры хлопьеобразования Fк, м2, определяется по формуле Fк=q/(3,6 v N) , (68) где v - скорость восходящего потока: для мутных вод принимается 0,8…2,2 мм/с; 1,6мм/с; N - число камер хлопьеобразования, равное числу отстойников, 4 шт. Ширина камеры принимается равной ширине отстойника (Вк = В = 6м). Fк= 1887,17 /(3.6*1,6*4) = 81,91 м2 Длина камеры Lк, м, определяется по формуле Lк=Fк/Bк (69) Lк = 81,91 /6=13,65 м Длина уточняется с учетом унифицированных железобетонных элементов, Lк = 20 м. Высота камеры Hк, м, принимается равной высоте отстойника (Но) с учетом потерь напора в камере (0,1 м) Hк= Но + hп (70) Hк= 4,06 +0,1=4,16 м Время пребывания воды в камере t, мин t = Hк*/(60 v) , (71) где Hк* - высота камеры без учета конструктивного превышения стен камеры над уровнем воды (Hк = 0,3…0,5) t = 4,16/(60 *0,0016) = 43 мин Распределение воды в камере осуществляется с помощью дырчатых труб, расстояние между которыми принимается равным 2 м (расстояние от трубы до стенок камеры не более 1 м). Число труб определяется как Bк/2 = 6/2 = 3 трубы. Расход воды в трубе составит q/ (N nтр) = 1887,17 /4*3 = 157,26 м3/ч. Диаметр труб подбирается по расходу одной трубе и скорости движения воды, принимаемой равной 0,5…0,6 м/с. Диаметр трубы при скорости движения воды в ней 0,52м/с составит 300 мм. Отверстия в трубах диаметром не менее 25мм направлены вниз под углом 45 градусов. Общая площадь отверстий составляет 30…40% площади сечения распределительной трубы, диаметр отверстий принимается 25 мм. Из камеры хлопьеобразования вода поступает в горизонтальный отстойник над затопленным водосливом, глубину погружения которого hк, м, определяют по формуле hк = qк/(vвBк) , (72) где qк - расход воды в одной камере, 1887,17 /4 = 471,79 м3/ч; vв - скорость движения воды через водослив, принимается 0,1 м/ч. hк = 471,79 /0,1*6*3600 = 0,22 м За стенкой водослива закрепляют подвесную перегородку, которая должна быть погружена в воду на 1/4 высоты отстойника, то есть на 1,1 м. Скорость движения воды между стенкой и перегородкой не должна превышать 0,03 м/с. 1.8.2.6 Расчет скорых фильтров Принимаются скорые однослойные фильтры с песчаной загрузкой с диаметром зерен фильтрующего материала 0,7 – 1,6 мм, высота фильтрующего слоя 1,5 м, скорость фильтрования при нормальном режиме 6 м/ч [3]. Фильтры рассчитываются на работу при нормальном и форсированном режимах. Общая площадь фильтрования Аф, м2, определяется по формуле Аф= Q/(TстVн – nпрvпрt1 – nпрvпрtпр) , (73) где Q - полная производительность станции, м3/сут; Тст - продолжительность работы станции в течение суток, ч; Vн - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч, принимая по таблице 8.1[5], 5 м/ч; nпр - число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации; vпр - скорость промывки, м/ч, принимаемая по таблице 8.1[5] , 55 м/ч; t1 - продолжительность промывки, ч, принимаемая по таблице 8.1[5], 0,1ч; tпр - время простоя фильтра в связи с промывкой, ч, принимаемое 0,33 - для фильтров, промываемых водой; Аф = 45291,84 /(24 . 5 – 2 . 55 . 0,1 – 2 . 0,33 . 5) = 428,49 м2 Ориентировочно число фильтров N, шт, можно вычислить по формуле N = ½ * √F (74) N = √428,49 /2 ≈ 10 шт Площадь одного фильтра F1, м2, составит А1 = F/N (75) А1 = 428,49 /10= 40,82 м2 Площадь фильтра уточняется в соответствии с размерами типовых ячеек: 8*5 м. Уточненное число фильтров составит 10 шт. Скорость фильтрования при форсированном режиме Vф, м/с, составляет Vф = Vн * N , (76) N – N1 где N1 - количество фильтров, находящихся в ремонте (принимается 1 шт). Vф = 5 . 10 /(10-1) = 5,56 м/ч Скорость фильтрования при форсированном режиме не превышает допустимого значения (6-7 м/ч). Дренажная система фильтра состоит из коллектора и боковых ответвлений, расположенных по обеим сторонам коллектора. Диаметр коллектора рассчитывается по промывному расходу, qпром, л/с, рассчитывается по формуле qпром = Vпр * А1 /3,6 (77) qпром = 55 * 40,82/3,6 = 623,64 л/с Скорость движения промывной воды должна находится в пределах 0,8 – 1,2 м/с. В соответствии с этим диаметр коллектора составит 800 мм. Число ответвлений дренажа, nотв, при расстоянии между ними 250 – 300 мм, составит nотв = В1 (78) 0,3 nотв = 6 = 20 шт 0,3 Расход воды в ответвлениях qIпром, л/с, составит qIпром = qпром / nотв (79) qIпром = 623,64 / 20 = 31,18 л/с Скорость движения воды в ответвлениях 1,6 – 2 м/с, d = 150 мм. На ответвления предусматриваются отверстия d = 10 – 12 мм . Суммарная площадь отверстий на всех ответвлениях принимается равной 0,25% от площади фильтра. На одном ответвлении число отверстий составит: 938 / 20 = 48 шт. Отверстия располагаются в два ряда в нижней части ответвлений в шахматном порядке. Дренажную систему фильтра располагают в поддерживающих слоях. Толщина нижнего самого крупнозернистого слоя с учетом расстояния от низа отверстий до дна фильтра 75 мм принимается равной 250 мм. Остальные три слоя с размерами фракций: 20 – 10; 10 – 5; 5 – 2 мм принимаются по 100 мм каждый. Общая толщина поддерживающего слоя равна: Нпод = 250 + 100 + 100 + 100 = 550 мм. Слой воды над толщей фильтрующей загрузки должен бать не менее 2 м, конструктивное превышение стен фильтра над уровнем воды должно быть не менее 0,5 м. Полная высота фильтра Нф, м, составит Нф = Нпод + Нз + Нв + hк (80) Нф = 0,55 + 1,5 + 2 + 0,5 = 4,55 м Для сбора и отведения промывной воды принимаются желоба полукруглого сечения. Расстояние между желобами должно быть не более 2,2 м. Число желобов nж составит: nж = 6 / 2,2 = 3 шт Расход воды в желобе qж, л/с, составит qж = qпром / nж (81) qж = 550 / 3 = 183,3 л/с = 0,18 м3/с Ширина желоба Вж, м, определяется по формуле Вж = К * 5√[q2ж / (1,57 + а)3], (82) где а - отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его высоты, принимается 1; К - коэффициент, принимаемый равным для полукруглых желобов равным 2. Вж = 2 * 5√[0,182 / (1,57 + 1)3] = 0,53 м Высота желоба равна его ширине- 0,53 м. Высота кромки желоба над фильтрующей загрузкой hж , м, составит hж = H * е + 0,3 , (83) 100 где е - относительное расширение фильтрующей загрузки, 30 %. hж = 1,5 * 30 + 0,3 = 0,75 м 100 Верх желобов принимается горизонтальным, а дно с уклоном в сторону сборного кармана, т.к. в карман поступает вода со всех желобов, т.е. со всего фильтра, то расход воды в кармане равен промывному расходу. Расстояние от дна желоба до дна сборного канала, необходимое для исключения подпора воды в нем Нк, м, определяется по формуле Нк = 1,73 * 3√[q2кан / (g Вкан 2)] + 0,2 , (84) где qк - расход воды в канале, 0,55 м3/с Вкан - ширина канала, 0,7 м. Нк = 1,73 * 3√[0,552 / (9,8 *0,72)] + 0,2 = 0,88 м Промывка фильтра осуществляется с помощью специальных промывных насосов. Вода для промывки забирается из РЧВ. Для удаления воздуха из дренажной системы предусматривается воздушник в виде трубы d = 100 мм. Опорожнение фильтра осуществляется с помощью трубы d = 150 мм, присоединяемой к трубопроводу промывной воды. Для оборота промывных вод предусматривается резервуар-усреднитель, который рассчитывается на хранение объема воды от двух промывок. Рядом с резервуаром-усреднителем устраивается оборотная насосная станция, которая перекачивает воду в начало очистных сооружений. Осадок, выпавший в резервуарах, периодически откачивается на шламовые площадки. 1.8.2.7 Расчет сооружений для обеззараживания воды Осветленная вода после фильтров поступает в резервуар чистой воды. По пути она подвергается обеззараживанию хлором. Кроме того, для снижения интенсивности запаха и привкуса перед смесителем вода подвергается первичному хлорированию. Доза хлора при первичном хлорировании 5 мг/л, при вторичном хлорировании – 2 мг/л. Расход хлора Qхл. кг/час, определяется по формуле Qхл = Q * Дхл , (85) 1000 * 24 где Q - расход обработанной воды, 45291,84 м3/сут; Дхл - доза хлора. Q1хл = 45291,84 * 5 = 9,44 кг/час 1000 * 24 Q2хл = 45291,84 * 2 = 3,77 кг/час 1000 * 24 Суммарный расход хлора составит QIхл = 9,44 + 3,77 = 13,21 кг/час По часовой производительности хлора подбираются две группы хлораторов ЛОНИИ–100 (в каждой группе 1 рабочий и 1 резервный хлоратор). Производительность хлораторов 2 – 10 кг/час. Суточный расход хлора составит: 317,04 кг/сут. При суточном потреблении более 50 кг/сут используют бочки. Съем хлора с бочки составляет 3 кг/час с 1 м2 площади боковой поверхности бочки. Необходимое количество бочек nбоч, шт, составит nбоч = Qхл , (86) 24 * Fбоч * F nбоч = 317,04 = 0,88 шт 24 * 3 * 5,07 где F - площадь боковой поверхности бочки. Бочки вместимостью 800 л, d = 800 мм и длиной 2020 мм. Площадь боковой поверхности 5,07 м2. Число бочек, ∑nбоч, подлежащих хранению на расходном складе хлора составит ∑nбоч = 317,04* 30 = 11,89 бочек 800 1.8.3 Построение высотной схемы сооружений Высотная схема сооружений строится для обеспечения самотечного движения воды по сооружениям. Расчет высотной схемы начинается от резервуара чистой воды в направлении, обратном движению воды. Для предварительного расчета потери напора допускается принимать, м: в сооружениях: в отстойниках (0,7 – 0,8); в гидравлических смесителях (0,5 – 0,6); на скорых фильтрах (3 – 3,5; в соединительных коммуникациях: от отстойника к осветлителям со слоем взвешенного осадка (0,3 – 0,4); от фильтров к резервуарам фильтрованной воды (0,5 – 1); от отстойников к фильтрам (0,5 – 0,6) 2 ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Территория первого пояса зоны подземного источника водоснабжения должна быть спланирована, огорожена и озеленена, при этом следует предусматривать глухое ограждение высотой 2м и из колючей проволоки высотой 0,5 м. Границы акватории первого пояса зоны обозначаются предупредительными наземными знаками и буями. Над затопленными приемниками водозабора, расположенными в несудоходной части водотока, должны устанавливаться буи с освещением; при расположении их в судоходной части буи устанавливаются вне судового хода. Для территории первого пояса зоны должна предусматриваться сторожевая (тревожная) сигнализация. На территории первого пояса зоны: а) запрещается: все виды строительства, за исключением реконструкции или расширения основных водопроводных сооружений (подсобные здания должны быть размещены за пределом первого пояса зоны); размещение жилых и общественных зданий, проживание людей, в том числе работающих на водопроводе; прокладка трубопроводов различного назначения, за исключением трубопроводов, обслуживающих водопроводные сооружения; выпуск в поверхностные источники сточных вод, купание, водопой и выпас скота, стирка белья, рыбная ловля. б) здания должны быть канализованы с отведением сточных вод в ближайшую систему канализации или на местные очистные сооружения, расположенные за пределом первого пояса зоны с учетом санитарного режима второго пояса. При отсутствии канализации должны устанавливаться водонепроницаемые выгреба, расположенные в местах, исключающих загрязнение территории первого пояса при вывозе нечистот. в) должно быть обеспечено отведение поверхностных вод за пределы первого пояса. г) допускаются только рубки ухода за лесом и санитарные рубки леса. На территории второго пояса зон поверхностного источника водоснабжения надлежит: а) осуществлять регулирование отведения территорий для населенных пунктов, лечебно-профилактических и оздоровительных учреждений, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также возможных изменений технологии промышленных предприятий, связанных с повышением степени опасности загрязнения источника водоснабжения сточными водами; б) благоустраивать промышленные, сельскохозяйственные и другие предприятия, населенные пункты и отдельные здания, предусматривать организованное водоснабжение, канализование, устройство водонепроницаемых выгребов и др. в) производить только рубки ухода за лесом и санитарные рубки леса. Во втором поясе зоны поверхностного источника водоснабжения запрещается: загрязнение территории нечистотами, мусором, навозом и т.д.; размещение складов горюче- смазочных материалов, ядохимикатов и других объектов, которые могут вызвать химическое загрязнение источников водоснабжения; применение удобрений и ядохимикатов; размещение кладбищ, скотомогильников, полей фильтрации, полей орошения, силосных траншей и других объектов, которые могут вызвать микробное загрязнение источника водоснабжения. В пределах второго пояса зоны поверхностного источника водоснабжения в дополнение к выше перечисленным требованиям: допускается птицеразведение, купание, туризм, рыбная ловля в установленных местах при соблюдении специального режима, согласованного с органами санитарно-эпидемической службы; следует устанавливать места переправ, мостов и пристаней; надлежит при наличии судоходства оборудовать суда специальными устройствами для сбора бытовых, подсланцевых вод и твердых отбросов, на пристанях предусматривать сливные станции и приемники для твердых отбросов, запрещается добыча песка и гравия из водотока или водоема, а также дноуглубительные работы; запрещается в прибрежной полосе шириной 300 м расположение пастбищ. В лесах, расположенных на территории третьего пояса зоны, разрешается проведение рубки леса главного и промежуточного пользования и закрепления за лесозаготовительными предприятиями древесины на корню на определенной площади, а также лесосечного фонда долгосрочного пользования. Запрещается прокладка водоводов по территории свалок, полей фильтрации, полей орошения и т.д.
|