Техника и технологии водоотчистки

Д_щ = К_щ(Д_к/е_к – Щ_о) +1,                                                                              (15)

Где Д_к – максимальная, в период подщелачивания, доза безводного коагулянта, мг/л; е_к – эквивалентная масса коагулянта(безводного), мг/мг –экв, принимаемая для Al₂(SO₄)₃ – 57; FeCl₃ – 54; Fe₂(SO₄)₂ – 67; К_щ – коэффициент, равный для извести (по СаО) – 28; для соды (по Na₂CO₃) -53; Щ_о – минимальная щелочность воды, мг-экв/л.

Реагенты  вводят одновременно с вводом коагулянтов.

Доза  коагулянта (Al₂(SO₄)₃ ) Д_к = 45 мг/л

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_к= 1,05 Q_{сут max} Д_к/1000 = 1,05* 23920*45/1000 = 1130,22 кг.

Доза  флокулянта (ПАА) по таблице 6.

Д_ПАА= 0,5 мг/л

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_ПАА = 1,05 Q_{сут max} Д_ПАА/1000 = 1,05*23920*0,5/1000 =12,56 кг

Доза  хлорсодержащих реагентов (по активному  хлору) при предварительном хлорировании

Д_Cl= 3-10 мг/л, принимаем Д_Cl= 5 мг/л.

Потребность хлорсодержащих реагентов (по активному  хлору) в сутки максимального  водопотребления:

С_Cl= 1,05 Q_{сут max} Д_Cl/1000 = 1,05 *23920 * 5/1000 = 125, 58кг.

Доза  подщелачивающих реагентов (извести)

Д_щ = 28*(45/57 – 0,2)+1 =17,5 мг/л.

Потребность в сутки максимального водопотребления

С_щ= 1,05 Q_{сут max} Ч Д_щ/1000 = 1,05* 23920 * 17,5/1000 = 439,53 кг.

2.4 Обеззараживание воды

Методы  обеззараживания воды составляют четыре основные группы: термический (кипячение), химический (хлор, озон и др.), олигодинамический (воздействие ионов благородных  металлов) и физический (ультразвук, ультрафиолетовые лучи ).

Наибольшее  распространение получили методы второй группы. В качестве окислителей используют хлор, двуокись хлора, озон, йод, перманганат  калия, перекись водорода, гипохлорит натрия и кальция. Из перечисленных  окислителей на практике отдают предпочтение хлору, озону, гипохлориту натрия.

Хлор  опасен при транспортировании и  использовании, его утечки могут  вызвать отравление людей. Кроме  того, при хлорировании образуются хлорорганические соединения, в том  числе – диоксин – сильнейший мутаген. При наличии в воде фенолов  образуются хлорфенолы, обладающие токсичными свойствами и неприятным запахом.

Достоинство озонирования в том, что, уничтожая, бактерии, споры, вирусы, он разрушает  растворенные и взвешенные в воде органические вещества. Это позволяет  использовать озон не только для обеззараживания, но и для обесцвечивания и дезодорации  воды. При этом природные свойства воды не изменяются. Избыток озона (в  отличие от хлора) не только не ухудшает, но и значительно улучшает качество воды – устраняет цветность, привкусы и запахи.

Для обеззараживания  воды выбираем метод озонирования. В случае только обеззараживания  фильтрованной воды доза озона составляет 1-2 мг/л. Если же озон применяется для  обесцвечивания и обеззараживания  воды, его доза может достигать 4-5 мг/л.

2.5 Выбор технологического  оборудования станции очистки  воды

Технологическое оборудование выбирают на основе принятой технологической схемы очистки  воды.

Для рассматриваемого примера в соответствии с выбранной  технологической схемой очистки  воды  потребуется следующее оборудование.

Для приготовления  и дозирования реагентов примем растворные баки конической или пирамидальной  формы. Средняя производительность очистной станции в рассматриваемом примере (1,05 Q_{сут max}=1,05*23920≈25116 м³/сут) позволяет расходные баки реагентов совместить с растворными.

Для подачи в очищаемую воду необходимого количества реагентов используем пропорциональные дозаторы, обеспечивающие подачу в  очищаемую воду количества реагента, соответствующего расходу воды.

Тщательное  перемешивание очищаемой воды, необходимое  для полной обработки, осуществляем в вертикальном смесителе цилидроконической  формы. Смешение воды и реагента происходит в период подъема кверху (завихрения при расширении потока). Объем смесителя  определяется из условий пребывания в нем воды в течение 1,5-2 мин.

Из смесителя  вода подается на осветлитель со взвешенным осадком (Рис. 6).

Рис.6 Осветлитель со взвешенным осадком коридорного типа

1 - отводящие желоба; 2 - отбор воды  из осадкоуплотнителя; 3 - направляющие   козырьки; 4 - подача осветляемой   воды; 5 - удаление  уплотненного осадка; 6 - окна для отвода осадка; 7 - задвижка  для регулирования отбора воды из осадкоуплотнителz; 8 - лоток для сбора осветленной воды; 9 - отводящая труба.

Рабочая камера состоит из двух отделений, в  нижнюю часть по трубам 4 поступает  осветляемая вода. В расширяющемся  потоке скорость подъёма воды постепенно уменьшается хлопья коагулянта и увлекаемые ими взвешенные частицы мутности поднимаются восходящим потоком до тех пор, пока их скорость выпадения не станет равной скорости восходящего потока. На определенной высоте подъём хлопьев прекращается, образуется слой взвешенного осадка, через который проходит и “фильтрируется” осветляемая вода. На этой высоте расположены окна 6, отводящие хлопья в осадкоуплотнитель. Хлопья при этом уносят с собой захваченные взвешенные частицы мутности.

Отбор воды из осадкоуплотнителя по трубам 2 в  сборный лоток 8 понижает уровень  в осадкоуплотнителе. Это является побудительной силой принудительного  отсоса осадка через окна 6. Козырьки 3 препятствуют поступлению в окна осветлённой воды. Уровень воды в  осадкоуплотнителе регулируют с  помощью задвижки 7. Уплотнённый  осадок удаляют по дырчатым трубам 5.

Конечная операция очистки воды – фильтрование, при котором задерживаются самые мелкие взвеси после коагулирования, при реагентом умягчении и обезжелезивании (Рис. 12).

 Рис. 12 Скорый   фильтр

а) - фильтрация воды; б) - промывка фильтра

1 - слой песка; 2 - желоб подачи  воды; 3 - карман подачи воды;

4 - слой гравия; 5 - дренажное устройство

Вода поступает  на фильтр через карман 3 и желоба 2, проходит  через слой песка 1 и гравия 4 и отводятся с помощью дренажных устройств 5, расположенных в нижней части фильтра. При промывке фильтр выключается из работы, промывная вода подаётся снизу через дренажные устройства и проходит через слои гравия и песка в обратном направлении. Вода взмучивает песок и интенсивно отмывает его от загрязнений. Эффективна водо-воздушная промывка: сокращается время промывки, снижается расход воды на промывку( а для этой цели используют очищенную и дезинфицированную воду).

Осветлённую воду перед поступлением её в резервуар  чистой воды подвергают обеззараживанию. Обеззараживание воды может быть осуществлено с помощью хлорирования, озонирования, бактерицидного облучения (см. выше). В резервуаре чистой воды обеспечивается необходимый контакт дезинфектора с водой.

Чистую воду потребителям подаёт насосная станция  II подъёма. Для регулирования напора и компенсации неравномерности часового потребления воды в течение суток служат водонапорные башни

 

 

 

 

 

                                                                                                                                     

 

                                                                

                                                              

 

 

                                         ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящий  момент появилось много усовершенствованных  технологий, участвовавших в процессе водоснабжения. В особенности, технологии по очистке, обработке воды от бактериологических загрязнений и придания ей хороших органолептических свойств.

При достаточном  финансировании этой отрасли можно  надеяться на ее развитие, совершенствование  технологий.

Для нужд современных городов и промышленных предприятий требуется огромное количество воды, строго отвечающей по своим качествам требованиям  потребителей. Требуется тщательный выбор источников водоснабжения, создание 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.

Схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания  воды с применением осветлителей и фильтров должна обеспечить данный микрорайон в заданных условиях достаточным  количеством питьевой воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамов Н.Н. Водоснабжние: Учебник для вузов. 3-е изд., переработанное и дополненное. М.:Стройиздат, 1982 г.
2.        Василенко А. А. Водоотведение. Курсовое проектирование. Киев: Выща шк., 1988.256 с.
3. Власов А.И. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Техника и технология отраслей городского хозяйства» . ХГТУ,2001г.
4. Зацепина М.В. Курсовое и дипломное проектирование водопроводных и канализационных сетей и сооружений. М.:Стройиздат, 1984 г.
5.      Илясов Г. И. Водоснабжение и водоотведение: Учеб. пособие. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1994. 282 с.
6.     Инженерное оборудование зданий и сооружений: Энциклопедия. М.: Стройиздат, 1994. 512 с.
7.       Калицун В. И. Основы водоснабжения и канализации. М.: Стройиздат.
8.      Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика / Н. И. Лихачев, И. И. Ларин, С. А. Хаскин и др.; Под общ. ред. В.Н. Самохина. М.: Стройиздат, 1981. 639 с.
9. Москвитин Б.А., Мирончик Г.М., Москвитин А.С. Оборудование водопроводных и канализационных сооружений. М.:Стройиздат, 1984 г.
10. Николадзе Г.И. Коммунальное водоснабжение и канализация. М.:Стройиздат, 1983 г
11. Прозоров И.В., Николадзе Г.И., Минаев А.В. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учебное пособие для вузов. М.: Высш.шк.,1990г.
12. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения /Госстрой СССР. М.:Стройиздат, 1985г.
13. Современные проблемы водоснабжения, водоотведения и охраны водных ресурсов // Материалы научно-технической конференции 17-18 ноября 1998 г. СПб.: Изд-во ПГУПС, 1999. 382 с.
14. Яковлев С. В. и др. Водоотведение и очистка сточных вод. М.