537,5Мг/л

Затем определяется полная производительность сооружений Q_полн с учетом расхода воды на собственные нужды станции. При повторном использовании промывных вод фильтров в соответствии с рекомендациями п. 6.6 [1] расход на собственные нужды составляет 3 – 4 % от полезного расхода воды Q. Соответственно

27664 М3/сут.

Проектом предусматривается равномерная в течение суток работа очистных сооружений. Соответственно часовой расход Q_ч= 27664/24 = 1152,7 м³/ч, q = 320 л/с.

По этому расходу осуществляется подбор диаметра трубопровода, подающего воду на очистные сооружения, который принимается D = 600 мм при V = 1,07 м/с.

Выбор состава основных технологических сооружений и разработка высотно-технологической схемы водопроводных очистных сооружений

Выбор состава основных сооружений осуществляется на основании принятых методов подготовки воды, концентрации взвешенных веществ в воде после ввода реагентов (С_в) и полной производительности сооружений (Q_полн). Выбор сооружений, используемых в отечественной практике, может осуществляться с учетом рекомендаций табл.15 [1]. При этом выбирается только тот набор основных сооружений, который обеспечивает получение воды питьевого качества.

В соответствие с рекомендациями табл. 15 [1] к проектированию принимаются основные сооружения в составе: контактные префильтры – скорые фильтры (двухступенчатое фильтрование).

После выбора состава основных сооружений с учетом намеченного порядка ввода реагентов осуществляется разработка высотно-технологической схемы.

Технологическая схема водопроводных очистных сооружений должна включать в свой состав:

– комплекс устройств, сооружений и оборудования, обеспечивающий установленный порядок ввода и смешения реагентов с обрабатываемой водой, хлопьеобразование, извлечение из воды примесей и обеззараживание воды;

– сооружения для обработки промывных вод фильтров и контактных осветлителей;

– сооружения для обработки осадка;

– сооружения и оборудование реагентных хозяйств.

Рис. 1. Высотно-технологическая схема

1 – барабанные сетки; 2 – контактный резервуар; 3 – вихревой смеситель; 4 – шайбовый смеситель; 5 – контактный префильтр; 6 – скорый фильтр; 7 – резервуар чистой воды; 8 – насосная станция второго подъема; 9 – насосы для промывки фильтров; 10 – резервуар накопления воды для промывки КПФ и барабанных сеток; 11 – насосы для промывки КПФ; 12 – насосы для промывки барабанных сеток; 13 озонаторная; 14 – подача озона; 15 – автосамосвальный транспорт для доставки коагулянта; 16 – баки-хранилища, совмещенные с растворными баками; 17 – расходные баки; 18 – насосы для подачи раствора коагулянта из хранилища в расходные баки; 19 – дозаторы раствора коагулянта; 20 – воздуходувки; 21 – автоцистерна для доставки известковой суспензии; 22 – баки-хранилища известковой суспензии; 23 – расходные баки в виде гидравлической мешалки; 24 – циркуляционные насосы гидравлической мешалки; 25 – дозатор известкового молока бункерный автоматический (ДИМБА); 26 – насосы для подачи суспензии из хранилища в расходные баки; 27 – песколовки; 28 – резервуар-усреднитель; 29 – насосы для подачи промывной воды на осветление; 30 – вертикальные отстойники с тонкослойными модулями; 31 – резервуар осветленной промывной воды; 32 – насосы для подачи осветленной промывной воды на повторное использование; 33 – сооружения для обработки осадка; 34 – реагентное хозяйство гипохлорита натрия; 35 – устройство ввода реагента;

р1 – раствор гипохлорита натрия; р2 – раствор коагулянта; р3 – известковая суспензия; р4 – раствор флокулянта; р5 – аммиачная вода; В1 – вода питьевого качества; В7 – вода из источника

Двухступенчатой схемой с контактными префильтрами (КПФ) и фильтрами (Ф) (Рис. 1) предусматривается преаммонизация воды, которая предотвращает образование хлорфенольных запахов в условиях предварительного хлорирования при наличии в воде источника водоснабжения фенолов. Для обеспечения интервала между вводом реагентов (аммиак – хлор – коагулянт) предусматривается ввод аммиака в насосной станции 1-го подъема, а между вводом хлора и коагулянта – контактный резервуар. Для защиты дренажа и фильтрующей загрузки КПФ от крупных примесей устанавливаются барабанные сетки. Схемой предусматривается повторное использование промывных вод, для чего установлены песколовки, резервуар-усреднитель и сооружения по осветлению промывных вод и обработке осадка. Резервуар-усреднитель компенсирует неравномерное (залповое) поступление промывных вод из фильтровальных сооружений и равномерный в течение суток отбор воды из него на дальнейшую обработку. В схемах с КПФ и Ф объем резервуара-усреднителя принимается не менее количества воды, необходимой для двух промывок каждого фильтровального сооружения. Производить промывку КПФ из резервуаров чистой воды не допускается. Это связано с тем, что промывная и исходная вода подсоединяются к одному трубопроводу и при неплотном закрытии задвижки на подаче промывной воды, исходная неочищенная вода может попасть в резервуар чистой воды. Поэтому в схеме предусмотрен специальный резервуар накопления воды для промывки КПФ. Вместимость его должна быть не менее количества воды, необходимой для двух промывок КПФ.

Расчет высотного расположения сооружений

Высотная схема определяет взаиморасположение выбранных сооружений по вертикали для обеспечения гравитационного движения воды. На ней помимо отметок положения уровней воды в сооружениях и коммуникациях указывается отметка днища, фундаментов и верхних бортов основных элементов водоочистных сооружений, сооружений для повторного использования промывных вод и поверхности земли в месте их расположения. На этом этапе проектирования высотная схема разрабатывается на основании ориентировочного определения потерь напора в коммуникациях и сооружениях в соответствии с рекомендациями п. 6.219 [1]. Уточнение отметок на высотной схеме производится после завершения технологических расчетов всех элементов водоочистных сооружений. С этой целью для определения потерь напора выполняются гидравлические расчеты коммуникаций и сооружений. Оптимальное решение вопроса о высотном взаиморасположении должно учитывать:

-возможность самотечного отвода воды и осадка от всех сооружений при любом уровне воды в водоемах, предназначенных для их приема

-возможность заложения всех сооружений на естественных основаниях на отметках выше максимального уровня грунтовых вод

-уменьшение объема земляных работ за счет наилучшего использования рельефа местности

За исходную отметку при проектировании высотной схемы принимается отметка максимального уровня воды в резервуарах чистой воды z₁ = 0.000.

Отметка уровня воды в скорых фильтрах:

z₂ = z₁ + h_{к ф-рчв} + h_ф + h_увр ,

где z₁ – отметка уровня воды в РЧВ, z₁ = 0.000 м;

h_{к ф-рчв} – потери напора в коммуникациях от скорого фильтра к РЧВ, h_{к ф-рчв} = 1.000 м;

h_ф – потери напора на скорых фильтрах, h_ф = 3.000 м;

h_увр – потери напора в устройстве ввода реагента, h_увр = 0.300 м,

z₂ = 0.000 + 1.000 + 3.000 +0.300 = 4.300 м.

Отметка уровня воды в контактных префильтрах:

z₃ = z₂ + h_{к ф-кпф} + 0,200,

где z₂ – отметка уровня воды в скором фильтре, z₂ = 4.700 м;

h_{к ф-кпф} – потери напора в коммуникациях от контактного префильтра к скорому фильтру,

h_{к ф-кпф} = 0.600 м;

0.200 – расстояние от водосливной стенки до уровня воды в канале КПФ,

z₃ = 4.300 + 0.600 + 0.200 = 5.100 м

Отметка уровня воды в вихревом смесителе:

z₄ = z₃ + h_кпф + h_к + h_ш.см,

где z₃ – отметка уровня воды в контактном префильтре, z₃ = 5.100 м;

h_кпф – потери напора в контактных префильтрах, h_упф = 2.000 м;

h_{к см-кпф} – потери напора в коммуникациях от вихревого смесителя к контактному

префильтру, h_к = 0.400 м;

h_ш.см – потери напора в шайбовом смесителе, h_ш.см = 0.400 м,

z₄ = 5.100 +2.000 + 0.400+0.400 =7.900 м.

Отметка уровня воды в камере барабанных сеток:

z₅ = z₄ + h_вс + h_{к к.р-см} + h_к.р,

где z₄ – отметка уровня воды в вихревом смесителе, z₄ = 7.900 м;

h_вс – потери напора в вихревом смесителе, h_вс = 0.600 м;

h_{к к.р-см} – потери напора в коммуникациях от контактного резервуара к вихревому

смесителю, h_к = 0.200 м;

h_к.р – потери напора в контактном резервуаре, h_к.р = 0.500 м,

z₅ = 7.900 + 0.600 + 0.200 + 0.500 = 9.200 м.