Техника и технологии водоотчистки

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                              3

1. Расчетная часть                                                                                             5

     1.1 Нормы и режимы водопотребления                                                            5

     1.2  Определение объема баков водонапорных бышен и резервуаров

чистой воды                                                                                                              9

     1.3 Построение пьезометрической линии. Подбор насосов II подъема        11    

     2    Технологическая  часть                                                                                 14                                    

     2.1 Качество воды и основные методы ее очистки                                         14

     2.2 Выбор технологической схемы очистки воды                                          15

     2.3 Реагентное хозяйство                                                                                   18                                              

     2.4 Обеззараживание воды                                                                                20

    2.5 Выбор технологического оборудования станции очистки воды          21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                                       25

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ                                                   26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Водоснабжение – это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для получения  воды из природных источников, улучшения  ее качества и передачи к местам потребления.

Водоснабжение является одной из важнейших отраслей техники, направленной на повышения уровня жизни людей, благоустройство населенных мест и развитие промышленности. Снабжение населения чистой, доброкачественной водой в достаточном количестве имеет важное санитарно-гигиеническое значение, предохраняют людей от всевозможных эпидемических заболеваний, распространяемых через воду.

Рост  числа промышленных предприятий  и развитие городов и поселков приводят к увеличению объемов водопотребления  и количества сбрасываемых сточных  вод. Это вызывает интенсивное строительство  инженерных сооружений подачи воды и  отведения сточных вод. Создание более совершенных систем водоснабжения  и канализации направлено на рациональное использование водных ресурсов, индустриализацию и снижение стоимости строительства.

Для нужд современных городов и промышленных предприятий требуется огромное количество воды, строго отвечающей по своим качествам требованиям  потребителей. Выполнение перечисленных  задач требует тщательного выбора источников водоснабжения, создания и  широкое применение наиболее производительных и экономичных технологических  схем систем водного хозяйства, которые  должны обеспечивать бесперебойность  их работы и надлежащее качество очищенных  вод,  организации охраны их от загрязнений  и очистки воды на водопроводных  сооружениях. Важной водохозяйственной  проблемой является плановое проведение широких комплексных мероприятий по защите от загрязнения почвы, воздуха и воды, оздоровления рек и речных бассейнов.

Изучение  водоснабжения необходимо для решения  многих задач рационального проектирования и застройки городов и жилых  районов, повышению благоустройства  и комфортабельности зданий. Высокий  уровень развития техники открывает  широкие возможности для эффективного использования воды в архитектурном  оформлении площадей и парков.

В данной курсовой работе на основе микрорайона  города будут рассмотрены и представлены расчеты по всем технологическим  процессам водоснабжения населения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные

Микрорайон  города с этажностью застройки 5 этажей имеет численность населения 80 тыс.человек (N). Здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией с централизованным горячим водоснабжением.

Водоисточник  – река. Свойства природной воды: мутность – 250 мг/л (М), цветность - 80є (Ц).

Геодезические отметки: насосов II подъема - 30 м (z_n), водонапорной башни – 52 м (z_б), диктующей точки – 38 м ( z_а).

1.1 Нормы и режимы водопотребления

Расчетные расходы воды определяют с учетом числа жителей населенного места  и норм водопотребления.

Нормой  хозяйственно-питьевого потребления  в населенных местах называют количество воды в литрах, потребляемой в сутки  одним жителем на хозяйственно-питьевые нужды. Норма водопотребления зависит  от степени благоустройства зданий и климатических условий.

Таблица 1

Нормы водопотребления

Степень благоустройства зданий	Норма на одного жителя среднесуточная (за год), л/сут
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией:   - без ванн   - с ваннами и местными водонагревателями   - с централизованным горячим водоснабжением	125-160 160-230 230-350

 

Меньшие значения относятся к районам с холодным климатом, а большие к районам с теплым климатом.

В течение  года и в течение суток вода для хозяйственно-питьевых целей  расходуется неравномерно (летом  расходуется больше, чем зимой; в  дневные часы – больше, чем в  ночные).

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в  населенном пункте:

Q_{сут m} = q_ж N_ж /1000, м³ /сут;                                                                    (1)

Q_{сут m} =230* 80000/1000 = 18400 м³ /сут,

где q_ж – удельное водопотребление (табл.1);

      N_ж – расчетное число жителей.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего  и наименьшего водопотребления, м³ /сут,

Q_{сут max} = К_{сут max} * Q_{сут m} ;                                                                                    (2)

Q_{сут min} = К_{сут min} * Q_{сут m}

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления  К_сут следует принимать равным:

К_{сут max} = 1,1–1,3

К_{сут min} = 0,7–0,9

Большие значения К_{сут max} принимают для городов с малым населением , меньшие – для городов с большим населением. Для К_{сут min} – наоборот.

Q_{сут max} =  1,3 * 18400 = 23920 м³ /сут

Q_{сут min} =  0,7 * 18400 = 12880 м³ /сут

Расчетные часовые расходы воды, м³ /ч,

q_{ч max} = К_{ч max} * Q_{сут max}/24;                                                                          (3)

q_{ч min} = К_{ч min} * Q_{сут min}/24,

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления  определяют из выражений:

К_{ч max} = α _max  * β _max;

К_{ч min} = α _min * β _min ,

где α –  коэффициент, учитывающий степень  благоустройства зданий:

       α _max  = 1,2-1,4; α _min = 0,4-0,6 (меньшие значения для α _max  и большие для α _min принимают для более высокой степени благоустройства зданий);

       β – коэффициент, учитывающий  число жителей в населенном  пункте (принимают по табл.2).

Таблица 2

Значение коэффициента

Коэффициент	Число жителей, тыс.чел
	2,5	4	6	10	20	50	100	300
β max	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,15	1,1	1,05
β min	0,1	0,25	0,25	0,4	0,5	0,6	0,7	0,85

 

К_{ч max} =  1,2* 1,1= 1,32;

К_{ч min} = 0,6 * 0,7= 0,42 ;

q_{ч max} = 1,32 * 23920/24 = 1315,6 м³ /ч                                          

q_{ч min} = 0,42 *  12880 /24 = 5409,6 м³ /ч

Расходы воды на пожаротушение.

Расходование  воды для тушения пожаров производится эпизодически – во время пожаров. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных  пожаров в населенном пункте принимают  по таблице 3.

Таблица 3

Расходы воды на наружное пожаротушение

Число жителей в населенном пункте	Расчетное кол-во одновременных пожаров (nп)	Расход воды на наружное пожаротушение  на один пожар, л/с
		Застройка зданиями высотой до двух этажей (qп)	Застройка зданиями высотой три  этажа и выше (qп)
До 1	1	5	10
Свыше 1 до 5	1	10	10
Свыше 5 до 10	1	10	15
Свыше 10 до 25	2	10	15
Свыше 25 до 50	2	20	25
Свыше 50 до 100	2	25	35

 

Одновременно  рассчитывают расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета две  струи по 2,5 л/с на один расчетный пожар.

Расчетную продолжительность тушения пожара принимают равной 3 часам.

Тогда запас  воды на пожаротушение:

W_n = n_п(q_п + 2,5 * 2) *3* 3600/ 1000, м³                                                      (5)

где n_п = 2; q_п= 35 л/с.

W_n = 2(35 + 2,5 * 2) *3* 3600/ 1000 = 864 м³ 

Часовой расход на пожаротушение

Q_п.ч = W_n/3 = 864/3 = 288 м³ /ч.

По рассчитанному  коэффициенту часовой неравномерности  К_{ч max} = 1,32 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.

По данным таблицы (К_{ч max} = 1,32) строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами I и II подъема.

Рис. №1. Ступенчатый график водопотребления  и суточные графики подачи воды насосными  станциями I и II подъема.

 

1.2 Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

Вместимость бака водонапорной башни может быть определена с помощью совмещенных графиков водопотребления и работы насосной станции  II подъема. Результаты вычислений помещены в таблицу 4, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни.

Регулирующая  емкость бака водонапорной башни  – разность между максимальным и  минимальным остатками воды в  баке. Из таблицы 4 следует: (2,7 – 0,4) = 2,3% суточного потребления:

W_р = Q_{сут max}  * 2,3/100 = 23920 *2,3/100 = 550,16 м³

Таблица 4

Расчет регулирующей емкости  бака водонапорной башни, % суточного  расхода  

Часовые промежутки	Расходы воды городом	Подача воды насосами	Поступление в бак	Расход воды из бака	Остаток в баке
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20	3,2 3,1 3,2 3,2 3,2 3,4 3,8 4,6 5,4 5 4,8 4,6 4,5 4,4 4,6 4,6 4,4 4,3 4,4 4,5	3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5	0,3 0, 0,3 0,3 0,3 0,1 - - - - - - - 0,1 - - 0,1 0,2 0,1 -	- - - - - - 0,3 0,1 0,9 0,5 0,3 0,1 - - 0,1 0,1 - - - -	1,3 1,7 2 2,3 2,6 2,7 2,4 2,3 1,4 0,9 0,6 0,5 0,6 0,6 0,5 0,4 0,5 0,7 0,8
Часовые промежутки	Расходы воды городом	Подача воды насосами	Поступление в бак	Расход воды из бака	Остаток в баке
20-21 21-22 22-23 23-24	4,5 4,8 3,8 3,7	4,5 4,5 4,5 3,5	- - 0,7 -	- 0.3 - 0,2	0,8 0,5 1,2 1