Техника улучшения качества природных вод

GО – объемная масса коагулянта при загрузке склада навалом 1,1 т/м3;

hК – допустимая высота слоя коагулянта на складе, hК=2 м (п. 6.204 [2]);

РС – содержание безводного продукта в коагулянте, для неочищенного Al2(SO4)3, РС=33,5%.

FКОАГ = (308.75 х 38 х 30 х 1,15) / (10000 х 1,1 х 0,335 х 2) = 404771.25/ 7370 = 54.92 (м2)

Площадь склада для извести FИЗВ в м2

определяется по формуле:

FИЗВ = (QРАСЧ х ДИЗВ х Т х α) / (10000 х GОИЗВ х РСИЗВ х hКИЗВ),

ДИЗВ – максимальная доза для подщелачивания воды, г/м3;

GОИЗВ – объемная масса извести при загрузке 1 т/м3;

РСИЗВ – содержание безводного продукта в товарной извести, 15%;

hКИЗВ – допустимая высота слоя извести в м, hКИЗВ=1,5 м (п. 6.204 [2]).

Т.к. подщелачивание не требуется, то склад для извести не нужен.

4. Обеззараживание воды

Обеззараживание воды на станции осветления предусматривается хлором, который поставляется в стальных баллонах вместимостью до 100 кг жидкого хлора.

Расчет хлораторной установки заключается в определении доз активного хлора ДСl, мг/л; точек ввода хлора и их количества; подборе дозирующих устройств (хлораторов).

Принимается обеззараживание воды двойным хлорированием: первичное ДСlI=5–8 мг/л (хлор вводится в нижнюю часть смесителя) и вторичное ДСlII = 2–3 мг/л (хлор вводится в трубопровод перед резервуаром чистой воды). Хлорагенты вводятся в воду за 1–3 мин до ввода коагулянта (п. 6.18 [2]).

Необходимый расход хлора QСl, кг/сут (кг/ч) определяется как сумма расходов для первичного QСlI, кг/сут и вторичного QСlII, кг/сут хлорирования:

QСl = QСlI + QСlII,

QСlI = (QРАСЧ + ДСlI) / 1000,

QСlII = (QРАСЧ + ДСlII) / 1000.

QСlI = (308.75+ 8) / 1000 = 0.316 (кг/сут),

QСlII = (308,75 + 3) / 1000 = 0,312 (кг/сут),

QСl = 0,316 + 0,312 = 0,628 (кг/сут).

Для дозирования хлора в зависимости от необходимого его количества применяются хлораторы:

Системы Л.А. Кульского

ЛК‑10 с расходом хлора 40–800 г./ч;

ЛК‑11 с расходом хлора 0,5–4,5 кг/ч;

системы ЛОНИИ‑100 двух модификаций: 0,08–2,05 и 1,28–20 кг/ч.

При расходе хлора 0,628 кг/сут можно взять хлоратор Кульского ЛК‑11 или хлоратор системы ЛОНИИ‑100 модификации 0,08–2,05 кг/ч.

Количество хлораторов должно быть не менее двух. При количестве до двух рабочих хлораторов применяется один резервный, при более двух – два резервных. Для повышения надежности обеззараживания рекомендуется дозирование хлора проводить раздельно на каждое место ввода.

Установка хлораторов производится в специальном помещении хлораторной, где по числу хлораторов устанавливаются и промежуточные баллоны для задерживания загрязнений пред поступлением хлорного газа в хлоратор из баллонов. Съем газообразного хлора S, кг/ч, без подогрева баллонов, при температуре 18˚С, принимают 0,5–0,7 кг/ч с одного баллона, при искусственном подогреве можно эту величину увеличить до 3 кг/ч.

К каждой группе хлораторов необходимо подключить nБАЛ, шт. баллонов соответственно

nIБАЛ = qClI / S,

nIIБАЛ = qCII / S,

где qClI и qCII - необходимый часовой расход хлора для первичного и вторичного хлорирования соответственно, кг/ч.

nIБАЛ = 0,356 / 0,628 = 1 (шт.)

nIIБАЛ = 0,350 / 0,628 = 1 (шт.)

Суточная потребность в баллонах NСУТ, шт.

NСУТ = QCl/ М,

где М – вместимость баллонов с жидким хлором, кг.

NСУТ = 0,628 / 100 = 63 (шт.)

Месячный запас хлора NБ, шт. хранится в расходном складе и определяется

NБ = NСУТ х 30.

NБ = 63 * 30 = 1890 (шт.)

В помещении хлораторной хранятся резервные баллоны, число которых составляет не менее 50% суточной потребности. При суточной потребности в три баллона и более в хлораторной располагается промежуточный склад хлора для хранения трехсуточного запаса.

При устройстве хлораторной необходимо выполнение определенных требований по технике безопасности, предусмотренных п. 6.148 – 6.156 [2]. Для обеспечения безопасности хлораторные располагаются на первом этаже с двумя выходами наружу. В хлораторных необходима установка вентилятора, рассчитанного на 12‑кратный обмен воздуха в час. Перед хлораторной необходим тамбур, где хранятся спецодежда и противогазы, а также монтируются выключатели для вентиляции и освещения. Электроосвещение предусматривается герметичной аппаратурой.

5. Расчет вихревого смесителя

Для равномерного распределения реагентов в массе обрабатываемой воды и быстрого их перемешивания принимаем вертикальный (вихревой) смеситель гидравлического типа.

1 – корпус смесителя; 2 – отверстия сборного лотка; 3 – сборный лоток; 4 – боковой карман; 5 – подача воды в смеситель; 6 – ввод реагентов в смеситель; 7 – отводящий трубопровод; 8 – сброс в канализацию.

Рисунок 4 – Схема вихревого смесителя

Расчет вихревого смесителя заключается в определении его габаритных размеров; расчете водосборной системы (перфорация сборных лотков); в определении диаметров проводящего и отводящего трубопроводов.

5.1 Определение габаритных размеров смесителя

Смеситель принимается квадратным в плане, с прямоугольной верхней частью (успокоителем) и пирамидальной нижней. Центральный угол между наклонными стенками α=30–45˚(п. 6.45 [2]).

Количество смесителей следует принимать один при суточной производительности станции до 8000 м3/сут, и два свыше.

Площадь горизонтального сечения верхней части смесителя ƒВ, м2 определяется по зависимости:

ƒВ = qЧ / VВ,

где qЧ - расчетный часовой расход станции осветления воды, м3/ч;

VВ – скорость восходящего потока на уровне водосборного лотка, принимается по [2] 28–40 мм/с (90–144 м/ч).

ƒВ = 308.75/ 100 = 3,09 (м2)

Сторона верхней части смесителя ВВ, м определяется через площадь

ВВ = ƒВ0,5,

ВВ = = 1.76 (м)

Площади нижнего сечения смесителя ƒН, м2 определяется по внешнему диаметру подводящего осветляемую воду трубопровода ДН, мм (ДН=ВН).

По расчетному секундному расходу qС, л/с и рекомендуемой п. 6.45 [2] скорости движения VН, м/с по [4], подбирается диаметр подающего в смеситель трубопровода Д, мм. Следует принимать стальной трубопровод.

Таблица 7 – Наружный диаметр стальных труб в мм

 Скачать реферат