4. Исследования адсорбционной очистки хозяйственно –питьевых вод харьковского водопровода

В данной магистерской работе мы исследовали удаление из воды, поступающей в бассейны, растворенных органических примесей, которые коррелируются с содержанием концерогенных примесей в воде плавательных бассейнов. Эти вещества могут проникать в организм человека через кожу, и, вместо улучшения здоровья может быть обратный эффект. Поэтому мы вносим предложение по фильтрованию воды в плавательном бассейне, через активированный уголь.

Для построения изотермы адсорбции брали пять колб, объемом 100 мл.

В эти колбы помещали различные навески активированного угля 0,1г, 0,3 г, 0,7 г, 1,4 г, 2,0 г. Заливали их объемом воды 100 мл. Колбы с притертыми пробками. Колбы устанавливали на аппарат с перемешиванием. Уголь с водой перемешивали в течении трех суток. После этого определяли содержание растворенных органических веществ в растворе после адсорбции и содержание этих веществ в исходном растворе.

Количество растворенных органических веществ перешедших из воды на активированный уголь определяется по формуле:

а = (Со – Ск)*V/m мг/г, ( 4.1 )

где: Со - исходное содержание растворенных органических веществ в воде, мг/л;

С к - остаточное содержание контролируемого вещества в колбе, мг/л.

V - объем воды взятый для анализа, мг/л;

m - навеска адсорбента, г

Для определения свойств активированного угля по извлечению растворенных органических веществ из воды в качестве исследуемой брали воду из хозяйственно-питьевого водопровода г.Харькова. Результаты анализа представлены на рисунке 4.1.

В качестве показателя, характеризующего общее содержание растворенных органических веществ в воде, принимали перманганатную окисляемость. В качестве исследуемых активированных углей принимали наиболее распространенные в настоящее время активированные угли: фильтросорб, кокосовый уголь 207С, каменный уголь 207 ЕА и уголь АГ-3.

Рис. 4.1 - Изотермы адсорбции растворенных органических веществ из хозяйственно-питьевого водопровода г. Харькова

Активированный уголь Фильтросорб;

Высокоактивный активированный уголь на основе коксов Suttcliffe 207C;

Активированный уголь на основе каменного угля Suttcliffe 207ЕА; Активированный уголь АГ3

5. Проектирование и расчет бассейнов

5.1 Характеристика объекта проектирования

5.1.1 Устройство и оборудование бассейнов

Основными элементами бассейнов являются:

• ванна;

• технологическое и техническое оборудование бассейнов;

• вспомогательные помещения и площадки;

При рассмотрении устройства бассейнов, мы ориентируемся на бассейны с рециркуляционным водообменном (оборотная система технологического водоснабжения).

Оборудование, применяемое в бассейне условно можно разделить на три группы:

• Основное оборудование - оборудование, без которого бассейн не может полноценно функционировать;

• Вспомогательное оборудование – оборудование, улучшающее эксплуатационные характеристики бассейна и обеспечивающее комфортные условия для купающихся;

• Специальное оборудование.

В зависимости от ванны бассейна, оборудование по исполнению разделяют на оборудование для:

• бассейнов с покрытием пленкой (полимерная гидроизоляционная мембрана)

• оборудование для бассейнов под отделку (плитка, мозаика, краска)

несмотря на внешнее сходство, по конструктивным особенностям, это оборудование различно.

К дополнительному оборудованию относятся: устройства противотока, гидромассажные установки, аэромассажные установки, водопады, гейзеры.

Противоток - устройство для создания искусственного течения, с помощью которого можно заниматься плаванием в бассейне, находясь на одном месте или осуществления гидротерапии. Все модели противотоков могут оснащаться различными массажными насадками.

Гидромассажные установки применяются для массажа воздушно-водными струями. Они комплектуются двумя или четырьмя форсунками.

Аэромассажные установки осуществляют массаж при помощи воздуха, подаваемого под давлением со дна бассейна через плиту. Воздух подается при помощи специальной воздуходувки. Чтобы в воду бассейна вместе с воздухом не попала пыль, воздуходувка оснащается воздушным фильтром.

Водяные и воздушные гейзеры представляют собой устройства, создающие сильное бурление воды и обладают массажным эффектом.

5.1.2 Выбор схемы водоснабжения, водоподготовки и методов обеззараживания

Исходя из требований поставленных для проектирования, а именно предложить схему организации водоснабжения с минимальными потерями воды, было предложенно внедрить систему оборотного водоснабжения комплекса бассейнов, обеспечивающей многократное использование налитой воды благодаря непрерывной очистке и дезинфекции ее в процессе рециркуляционно­го водообмена.

Циркуляционную воду можно очищать на открытых (безнапорных) или напорных водоочистных установках.

Безнапорные водоочистные установки имеют ряд существенных недостатков: у них высокая строительная стоимость, большие габариты, они сложны в эксплуатации. Исходя из требований поставленных для проектирования применение безнапорных установок для решения организации воодочистки не может найти применение в данном проекте.

В нашем случае мы применяем схему с напорными фильтрами, что позволяет увеличить скорость водообмена в бассейне, без потери качества очищаемой воды. Напорные фильтры менее сложны в эксплуатации и имеют более компактные габариты, чем безнапорные водоочистные установки.

Для уменьшения цветности и мутности воды в чаше с оборотным водоснабжением может применяться реагентная обработка воды. Обеззараживание циркулирующей воды производиться различными реагентными и безреагентными методами.

В данном случае в качестве реагентов применяется гипохлорид кальция и озон. Использование этих реагентов последовательно позволяет добиться требуемого качества воды, а применение преозонорования позоляет снизить дозу гипохлорида кальция, без ухудшения качества обеззараживания воды

Для восполнения потерь воды из чаши, возникающих в процессе эксплуатации, а также для снижения концентрации загрязнений, вносимых в чашу, предусмотрена периодическая подача воды из источника водоснабжения.

5.1.3 Описание технологического процесса

Проектом предусматривается решения вопросов оборотного водоснабжения, очистки и обеззараживания воды бассейнов, лечебно-оздоровительного комплекса.

Ниже приведено описание схемы очистки оборотной воды большого и детского бассейна. Так как схемы большого и детского бассейна аналогичны, то они описываются как одна, единая схема (в скобках приведены позиции и значения большого бассейна) и рассмотрена на примере детского бассейна.

Вытесненная вода из бассейна через переливы, расположенные по всему контуру бассейна, самотеком поступает в бак-накопитель V = 20 м³ (50 м³), предварительно пройдя сорозадерживающий фильтр волосоуловитель -21.1, 21.2 предназначенный для улавливания крупного мусора.

Бак-накопитель - обусловлен системой забора воды из чаши бассейна. Служит как для аккумулирования вытесненной воды и усреднения расхода воды, подающейся на очистку, так и используется как контактный резервуар. В баке происходит контакт озона или гипохлорида кальция с очищаемой водой.

Затем насосами системы водоподготовки бассейна К 20/30 поз. 23.1 -23.2 (Q=20 м³/час, Н=30 м, N= 4.0 кВт) вода из бака-накопителя подается на систему водоподготовки для очистки или, при промывки системы.

В систему водоподготовки входит механический напорный фильтр поз. 24.1, 24.2 (D=1000 мм Н=1500 мм), предназначенный для удаления из воды взвешенных веществ и сорбционный напорный фильтр поз. 25 (D=1000 мм Н=2000 мм), предназначенный для тонкой доочистки воды, он удаляет органику и газы (О₃).

После системы водоподготовки очищенная вода поступает в пластинчатый теплообменник поз. 26, который служит для подогрева воды в бассейне. После того, как вода достигла требуемой температуры, она непосредственно направляется в чашу бассейна.

Схемой предусмотрено наличие такого устройства как петля поз. 27 (выше уровня воды в бассейне), которое служит для предотвращения попадания воды из чаши бассейна обратно в систему в случае потери давления. Расчетный объем бассейна - 90 (400) м³ . Объем подпиточной воды - до 10 (40) м³ в том числе:

• холодной - до 7 (35) м³/сут;

• горячей – до 3 (5) м³/сут.

Производительность системы водоподготовки:

• рабочий режим - 15 (40) м³/сут;

• форсированный режим - 30 (60) м³ /сут.

• экономичный режим предусмотрен только в большом бассейне и предназначен для работы системы в ночное время, когда отсутствуют посетители - 20 м³/сут.

Скорость фильтрования на механических фильтрах (при двух работающих):

• при рабочем режиме - не более 10 (13) м/час;

• при форсированном режиме - не более 20 (20) м/час. Скорость фильтрования на сорбционном фильтре:

• при рабочем режиме - не более 20 (36) м/час;

• при форсированном режиме - не более 39 (39) м/час. Продолжительность полного водообмена:

• при рабочем режиме - не более 6 (10) час;

• при форсированном режиме - не более 3 (7) час.

Тепловая мощность теплообменника (55/45) - 50000 (120000) ккал/час.

Расход промывной воды, при интенсивности промывки 15 л/с. м² - до 43 м³/час.

Продолжительность промывки - 5-10 минут.

Объем промывной воды:

(на промывку одного фильтра) - до 7 м^{3 .}

Периодичность промывки - при снижении эффективности очистки оборотной воды (контроль по прозрачности), но не реже 1 раза в неделю. Качество очищаемой воды - в соответствии с требованием СанПин / 1 / и ГОСТа / 28 /.

Принципиальная схема водоподготовки бассейна разработана с учетом требований СанПин / 1 / и ГОСТа / 28 /.

Проектом предусматривается использование материалов, покупного оборудования и комплектующих, имеющих соответствующие сертификаты и разрешения для применения в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Технологическая обвязка - комбинированная, частично из пластиковых труб и фасонных частей, часть из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Применяемые фильтрующие материалы:

- песок кварцевый нейтральный

D_экв = 2-3 мм; D_экв = 0,8- 1,5 мм; D_экв = 0,4-0,8 мм;

- активированный уголь (БАУ).

Для обеззараживания оборотной воды предусматривается применение станций озонирования поз. 29. Кроме того, техническими решениями предусматривается возможность обеззараживания оборотной воды реагентами, содержащими активный хлор. Проектом так же предусматривается дополнительное предварительное обеззараживание оборотной воды озоном, чтобы значительно повысить качество воды в бассейне и снизить потребление потребляемых реагентов и дезинфектантов.

С целью обеспечения высокой эффективности обеззараживания и очистки оборотной воды предусматривается возможность введения

дезинфектантов как перед фильтрами, так и после фильтров, непосредственно перед подачей воды в бассейн с целью поддержания требуемого содержания остаточного активного хлора в воде бассейнов.

Лабораторный контроль за качеством воды в бассейнах и эффективностью работы систем водоподготовки предполагается производить экспресс методами с применением соответствующих аналитических приборов и реактивов.

Схема бассейна предусматривает:

• подачу очищенной оборотной воды в донную часть;

• забор и отведение на очистку оборотной воды с верхнего уровня, через переливные желоба;

- очистку дна и стенок бассейна с отведением воды в систему канализации;

• объем подпиточной воды не менее 10% от объема бассейнов;

• опорожнение бассейнов в систему ливневой канализации.

5.1.4 Организация водораспределения и водоотведения

Организацией водораспределения и водоотведения оздоровительно-купального бассейна и системы очистки оборотной воды предусматривается:

• замкнутый цикл водооборота;

• подпитка системы водопроводной водой через бак-накопитель 2;

• возможность полного или частичного опорожнения бака - накопителя;

• забор оборотной воды с верхней зоны, через перелив;

• возможность регенерации загрузки фильтров 4.1-4.5;

• подача очищенной воды через наливные донные патрубки, расположенные в основании чаши бассейна.

5.1.5 Состав системы очистки, краткая характеристика основных элементов системы очистки

Система очистки оборотной воды бассейна включает в себя следующее оборудование:

ЧАША БАССЕЙНА, W=400 м³, - основное сооружение.

1. ВОЛОСОУЛОВИТЕЛЬ, предназначен для извлечения из оборотной воды волос и различного мусора.

2. БАК- НАКОПИТЕЛЬ, предназначен для приема и регулирования оборотной воды, поступающей из чаши бассейна .

3.1-3.4 ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, К 20/30 предназначен для промывки фильтров 4.1-4.5 при их регенерации и круглосуточной циркуляции оборотной воды при фильтровании.

4.1-4.5. ФИЛЬТР СКОРЫЙ, МЕХАНИЧЕСКИЙ, D 1,0 м., предназначен для очистки оборотной воды от грубых загрязняющих примесей (взв. в-ва, бактерии, органические примеси и продукты их окисления дезинфектантом). 5.1- 5.3. ФИЛЬТР СКОРЫЙ, СОРБЦИОННЫЙ, D 1.0 м., предназначен для доочистки оборотной воды от органических примесей, а так же снижения концентрации остаточного хлора.

6. ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, предназначен для подогрева оборотной воды.

7. УСТРОЙСТВО ВВОДА РАСТВОРА ДЕЗИНФИКТАНТА, предназначено для производства и дозирования раствора дезинфектанта в оборотную воду с целью обеззараживания и поддержания высокого качества воды в бассейне.

8. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЗИРОВАНИЯ РАСТВОРА ДЕЗИНФЕКТАНТА.

9. УСТРОЙСТВО ПЕТЛЯ 1 (выше уровня воды в бассейне). - Служит для недопускання попадания воды из чаши бассейна обратно в систему в случае потери давления.

10. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТКИ ДНА И СТЕНОК БАССЕЙНА («водяной пылесос») - предназначено для очистки дна и стенок чаши бассейна.

11. СТАНЦИЯ ОЗОНИРОВАНИЯ.

5.1.6 Принципиальная схема системы очистки оборотной воды оздоровительно-плавательного бассейна

Действующей системой очистки предусматривается:

• извлечение сора и волос на сеточном фильтре - волосоуловителе 1;

• сбор оборотной воды в баке - накопителе 2;

• циркуляция оборотной воды через систему очистки насосами 3.1-3.4;

• циркуляция технологических растворов, как через всю систему очистки, так и через отдельный фильтр, загрузка которого регенерируется;

• очистка оборотной воды контактной фильтрацией на напорных фильтрах 4.1- 4.5;

• доочистка оборотной воды на сорбционных напорных фильтрах 5.1-5.3;

• подогрев оборотной воды в пластинчатом теплообменнике 6;

• регулирование и автоматическое поддержание в заданных пределах (24-28°С) температуры воды в бассейне;

• обеззараживание оборотной воды и внутренней поверхности трубопроводов, технологического оборудования, чаши бассейна дозированием растворагипохлорита кальция;

• возможность введения раствора дезинфеканта в оборотную воду как перед очисткой (после бассейна), так и после очистки (перед бассейном);

• возможность введения дезинфеканта в сухом виде непосредственно в бак 2;

• регенерация фильтрующей загрузки скорых напорных фильтров 4.1-4.5 в два этапа - промывка и зарядка;

• промывка фильтрующей загрузки фильтров 4.1-4.5 обратным током воды при помощи насосов 3.1-3.4;

• сброс грязной промывной воды, после промывки фильтров, в канализацию по трубопроводу К5;

• возможность отбора проб на входе и выходе фильтров 4.1-4.5, 5.1-5.3 и контроля за перепадом давления.

5.1.7 Мероприятия необходимые для поддержания системы очистки оборотной воды в рабочем состоянии

Для выполнения этих мероприятий необходимо ЕЖЕДНЕВНО:

1.Производить визуальный осмотр технологического оборудования, арматуры и трубопроводов. При обнаружении каких-либо дефектов - принять меры к их устранению.

2. Чередовать включение в работу основных циркуляционных насосов 3.1- 3.4.

3. Поддерживать уровень в баке-накопителе воды 2 (при отсутствии купающихся и при установившейся циркуляции - рекомендуемый уровень воды в баке 1,0-1,2 метра).

3. Обеззараживать оборотную воду (по отдельной инструкции).

5. Поддерживать содержание остаточного активного хлора в бассейне – 0,2 - 0,5 мг/л, (допускается снижение содержания остаточного активного хлора в воде бассейна до 0,1 мг/л в утренние часы до купания).

6. Выполнять лабораторный контроль.

ПЕРИОДИЧЕСКИ:

1. Чистить волосоуловитель 1, по мере засорения.

2. Производить регенерацию фильтров 4.1-4.5 примерно один раз в 4-8 недель, при ухудшении качества воды на выходе из фильтров или при увеличении сопротивления фильтрующей загрузки более чем на 0.6 кгс/см².

3. Производить перхлорирование в чаше бассейна (примерно один раз в 10- 15 дней или при ухудшении качества воды, или при значительном увеличении удельного потребления окислителя - дезинфектанта на одно посещение).

4. Чистить дно чаши бассейна, по мере образования донных осадков, но не реже одного раза в неделю.

5.1.8 Основные технологические параметры работы системы очистки оборотной воды

1. Расход оборотной воды, рабочий режим (при 4-х работающих фильтрах) - 13 м³/час.

2. Температура воды в бассейне 24-28 °С, регулирование и поддержание в заданных пределах - в автоматическом или в ручном режиме.

1. Продолжительность работы системы - 24 часа в сутки.

2. Организация циркуляции:

• рабочий режим - через перелив 100% (т.е. отвод воды из верхней зоны чаши бассейна).

• форсированный режим - через перелив 100%.

5. Оптическая проницаемость воды (относительно воздуха): 90.0- 90.8%. (Светофильтр зеленый - 490 нм, чувствительность - 2.0; кювета - 50 мм.).

5.1.9 Перехлорирование

Для уничтожения в системе адаптированных микроорганизмов, перио­дически необходимо производить обеззараживание воды в бассейне при по­вышенных дозах активного хлора (OCl^-).

Порядок действий при перхлорировании воды в бассейне:

1. Взвесить 2 кг гипохлорита кальция [Са(ОС1)₂].

1. Залить холодной водой (6-8 л) и перемешать взвешенную порцию гипохлорита кальция в полиэтиленовом ведре N1.

2. Отстоять раствор гипохлорита кальция (2-3 ч) и слить осветленную часть в полиэтиленовое ведро N2.

4. К осадку, оставшемуся после первичного растворения, добавить холодной воды и вторично тщательно перемешать.

5. Отстоять (вторичный) раствор гипохлорита кальция и слить осветленную часть в ведро N2.

6. Собрать и удалить пену с осветленного раствора гипохлорита кальция в ведре N2.

7. При необходимости, отфильтровать осветленный раствор через хлоростойкую ткань.

8. Разбрызгать (кружкой) осветленный раствор гипохлорита кальция равномерно по всей площади бассейна.

9. Нерастворившийся осадок Са(ОС1)₂ из ведра N1 смыть в бак цир­- куляционной воды 2.

ПРИМЕЧАНИЕ:

1. Перхлорирование производить после окончания купания, при отсутствии посетителей (после 21⁰⁰).

2. Перхлорирование следует производить при ухудшении качества воды в чаше бассейна, но не реже 1 раза в 2 недели.

3. При необходимости быстрого снижения содержания остаточного ак­тивного хлора в воде бассейна, следует производить дехлорирование с применением соответствующих реагентов. Дехлорирование следует произво­дить не ранее чем через 2 часа после введения гипохлорита в воду бассейна. Эквивалентное количество дехлорирующего реагента следует определять в зависимости от данных анализов на остаточный хлор, проведенных непосредственно перед дехлорированием.

5.2 Расчет сооружений очистки оборотной воды

5.2.1 Расчет механических фильтров

■ Большой бассейн:

Расчет механических фильтров при нормальном режиме работы системы.

По формуле производим расчет общей площади фильтрации для механических фильтров большого бассейна:

, (5.1)

где Q - полезная производительность станции, м³/сут;

Т_ст - продолжительность работы станции в течении суток, ч;

V_н - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч;

n_пр - число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации;

q_пр - удельный расход воды на одну промывку одного фильтра, м³/м²

τ_пр - время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров, промываемых водой - 0,33 часа.

Полезная производительность системы:

, (5.2)

где V_ББ - объем большого бассейна, м³ ;

V_ББ = 400 м³(по существующему положению);

Т_в - продолжительность полного водообмена;

Т_в = 10 часов (СанПиН).

м³/час

Т_ст = 24 часа;

V_н = 13 м³/час (рекомендована для данного типа фильтров);

n_пр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)

Q = V×F (5.3)

м²

Диаметр одного фильтра, применяемого в системе:

d_ф = 1 м

Вычисляем площадь одного механического фильтра:

(5.4)

м²

Определяем количество необходимых фильтров

(5.5)

фильтра

Из расчетов видно, что для обеспечения требуемого цикла фильтрации необходимо принять к установке 4 фильтра. На случай неисправности или промывки одного из фильтров необходимо запроектировать резервный фильтр.

Тогда N_ф = 5 фильтров.

Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров

V_пром = 7 м³

(5.6)

q_пр= 7 / 0,78 = 8,9 м³ / м²

Расчет механических фильтров при форсированном режиме работы системы.

По формуле производим расчет общей площади фильтрации для механических фильтров большого бассейна:

,

Полезная производительность системы.

= 57,14 м³/час = 60 м³/час ,

где V_ББ - объем большого бассейна, м³ ;

V_ББ = 400 м³(по существующему положению);

Т_в - продолжительность полного водообмена;

Т_в = 7 часов (СанПиН).

Q = 60 м³/час

Т_ст = 24 часа;

n_пр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)

Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров

V_пром = 7 м³

м³ / м²

■ Детский бассейн:

Расчет механических фильтров при нормальном режиме работы системы:

По формуле производим расчет общей площади фильтрации для механических фильтров детского бассейна:

,

Полезная производительность системы:

м³/час,

где V_МБ - объем большого бассейна, м³ ;

V_ББ = 90 м³(по существующему положению);

Тв - продолжительность полного водообмена;

Тв = 6 часов (СанПиН).

Q = 15 м³/час

Т_ст = 24 часа.

V_н = 10 м³/час (рекомендована для данного типа фильтров);

n_пр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)

Q = V×F

м²

Диаметр одного фильтра, применяемого в системе: d_ф = 1 м

Вычисляем площадь одного механического фильтра:

м²

Определяем количество необходимых фильтров

фильтра

Из расчетов видно, что для обеспечения требуемого цикла фильтрации необходимо принять к установке 2 фильтра.

Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров

V_пром = 7 м³

м³ / м²

Расчет механических фильтров при форсированном режиме работы системы:

По формуле производим расчет общей площади фильтрации для механических фильтров большого бассейна:

,

Полезная производительность системы.

м³/час,

где V_МБ - объем большого бассейна, м³ ;

V_МБ = 90 м³(по существующему положению);

Т_в - продолжительность полного водообмена;

Т_в = 3 часов (СанПиН / 1 /).

Q = 30 м³/час

Т_ст = 24 часа;

V_н = 20 м³/час (рекомендована для данного типа фильтров);

n_пр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)

Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров

V_пром = 7 м³

м³ / м²

5.2.2 Расчет сорбционных фильтров

• Большой бассейн:

Расчет сорбционных фильтров при нормальном режиме работы системы:

По формуле производим расчет общей площади фильтрации для сорбционных фильтров большого бассейна:

,

Полезная производительность системы.

м³/час,

где V_ББ - объем большого бассейна, м³ ;

V_ББ = 400 м³(по существующему положению);

Т_в - продолжительность полного водообмена;

Т_в = 10 часов (СанПиН).

Q = 40 м³/час

Т_ст = 24 часа;

V_н = 26 м³/час (рекомендована для данного типа фильтров);

n_пр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)

Q = V×F

м²

Диаметр одного фильтра, применяемого в системе:

d_ф = 1 м

Вычисляем площадь одного механического фильтра:

м²

Определяем количество необходимых фильтров

фильтра

Из расчетов видно, что для обеспечения требуемого цикла фильтрации необходимо принять к установке 2 фильтра. На случай неисправности или промывки одного из фильтров необходимо запроектировать резервный фильтр.

Тогда N_ф = 3 фильтров.

Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров

V_пром = 7 м³

м³ / м²

Расчет сорбционных фильтров при форсированном режиме работы системы.

По формуле производим расчет общей площади фильтрации для сорбционных фильтров большого бассейна:

,

Полезная производительность системы.

м³/час = 60 м³/час,

где V_ББ - объем большого бассейна, м³ ;

V_ББ = 400 м³(по существующему положению);

Т_в - продолжительность полного водообмена;

Т_в = 7 часов (СанПиН).

Q = 60 м³/час

Т_ст = 24 часа;

V_н = 39 м³/час (рекомендована для данного типа фильтров);

n_пр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)

Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров

V_пром = 7 м³

м³ / м²

• Детский бассейн:

Расчет сорбционных фильтров при нормальном режиме работы системы;

По формуле производим расчет общей площади фильтрации для сорбционных фильтров детского бассейна:

,

Полезная производительность системы:

м³/час,

где V_МБ - объем большого бассейна, м³ ;

V_ББ = 90 м³(по существующему положению);

Тв - продолжительность полного водообмена;

Тв = 6 часов (СанПиН).

Q = 15 м³/час

Т_ст = 24 часа.

V_н = 20 м³/час (рекомендована для данного типа фильтров);

n_пр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)

Q = V×F

м²

Диаметр одного фильтра, применяемого в системе: d_ф = 1 м

Вычисляем площадь одного сорбционного фильтра:

м²

Определяем количество необходимых фильтров

фильтр

Из расчетов видно, что для обеспечения требуемого цикла фильтрации необходимо принять к установке 1 фильтр.

Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров

V_пром = 7 м³

м³ / м²

Расчет сорбционных фильтров при форсированном режиме работы системы:

По формуле производим расчет общей площади фильтрации для сорбционных фильтров большого бассейна:

,

Полезная производительность системы.

м³/час = 60 м³/час,

где V_МБ - объем большого бассейна, м³ ;

V_МБ = 90 м³(по существующему положению);

Т_в - продолжительность полного водообмена;

Т_в = 3 часов (СанПиН / 1 / ).

Q = 30 м³/час

Т_ст = 24 часа;

V_ф = 39 м³/час (рекомендована для данного типа фильтров);

n_пр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)

Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров

V_пром = 7 м³

м³ / м²

5.2.3 Расчет основных параметров системы озонирования

■ ДЕТСКИЙ БАССЕЙН.

В соответствии с лабораторно - производственными испытаниями, проведенными УНТЦ УФТИ (г. Харьков), рекомендуемый удельный расход озона (Q_уд1) составляет 0,5 - 1 г/ м³ очищаемой воды в бассейне (при концентрации озона в озоно-воздушной смеси (Со_3р) 5 г О₃/м³).

Исходя из этих данных и расчетной производительности сооружений очистки (Q_c) определим требуемую производительность системы озонирования:

Qo₃ = Q_c × Q_уд1 (5.7)

Qo₃ = 15 × 1 = 15(гО₃/час)

Для выработки озона на блок реакторов озонаторов необходимо подавать определенное количество атмосферного воздуха (Qb). В данном случае:

(5.8)

m³/ч

Для ввода озоно-воздушной смеси в обрабатываемую воду в рассматриваемой установке применяется способ эжекции. Применяемые для систем озонирования эжектора имеют коэффициент эжекции (к_э) от 0,2 до 0,6. В данном расчете принимаем к_э = 0,4.

Отсюда определим требуемый для нормального функционирования системы озонирования расход воды:

(5.9)

м³/час

Для нормального функционирования системы необходимо перед эжекторами поддерживать давление 2,8 - 3 атм.

Система озонирования предусматривает ввод озона в контактную камеру для преозонирования.

Непосредственно в контактной камере потребляется 80% вводящего озона, т.е. потребляется:

(5.10)

Qo₃nl = 15 × 0,8 = 12 г Оз/час

Далее произведем расчет контактной камеры системы озонирования. Определим размеры контактной камеры.

Площадь контактной камеры определяется исходя из рекомендуемой скорости движения воды. Рекомендуемая скорость движения воды в контактной камере, согласно опыта разработки и эксплуатации систем озонирования не более 0,02 м/с.

Площадь контактной камеры определяется по формуле

, (5.11)

где Q - производительность сооружений доочистки, 15 м^З/час;

V - скорость движения воды, 0,02 м/сек.

м²

При круглом сечении, диаметр контактной камеры составит:

(5.12)

Принимаем диаметр контактной камеры равным Д_к = 300 мм.

Рабочую высоту контактной камеры принимаем Н_р=0,6 м (исходя из конструктивных соображений).

Определим скорости потока в контактной камере.

Фактическая скорость протока воды в контактной камере определяется по формуле:

(5.13)

где Q - производительность сооружений доочистки, 15 м^З/час;

Дк - диаметр контактной камеры, 0,30 м (300 мм).

м/с

Определим рабочий объем контактной камеры. Рабочий объем контактной камеры определяется по формуле:

(5.14)

где Д_к - диаметр контактной камеры, 0,30 м (300 мм).

Н_р - рабочая глубина контактной камеры, 0,6 м.

м

Найдем время контакта. Время контакта определяется по формуле: (5.15)

где W_кp - рабочий объем контактной камеры, 0,4 м³;

К_и- коэффициент использования рабочего объема камеры, не менее 0,4;

Q - производительность сооружений очистки, 15м³/час.

сек.

Рекомендуемое время контакта - не менее 20 сек.

■ БОЛЬШОЙ БАССЕЙН.

В соответствии с лабораторно - производственными испытаниями, проведенными УНТЦ УФТИ (г. Харьков), рекомендуемый удельный расход озона (Q_уд1) составляет 0,5 - 1 г/ м³ очищаемой воды в бассейне (при концентрации озона в озоно-воздушной смеси (Со₃р) 5 г О₃/м³).

Исходя из этих данных и расчетной производительности сооружений очистки (Q_c) определим требуемую производительность системы озонирования:

Qo₃ = Q_c × Q_уд1

Qo₃ = 40 × 1 = 40 гО₃/час

Для выработки озона на блок реакторов озонаторов необходимо подавать определенное количество атмосферного воздуха (Q_b). В данном случае:

м³/ч

Для ввода озоно-воздушной смеси в обрабатываемую воду в рассматриваемой установке применяется способ эжекции. Применяемые для систем озонирования эжектора имеют коэффициент эжекции (к_э) от 0,2 до 0,6. В данном расчете принимаем к_э = 0,4.

Отсюда определим требуемый для нормального функционирования системы озонирования расход воды:

м³/час

Для нормального функционирования системы необходимо перед эжекторами поддерживать давление 2,8 - 3 атм.

Система озонирования предусматривает ввод озона в контактную камеру для преозонирования.

Непосредственно в контактной камере потребляется 80% вводящего озона, т.е. потребляется:

Qo₃nl =Qo₃ × 0,8

Qo₃nl = 40 × 0,8 = 32 г Оз/час

Далее произведем расчет контактной камеры системы озонирования. Определим размеры контактной камеры.

Площадь контактной камеры определяется исходя из рекомендуемой скорости движения воды. Рекомендуемая скорость движения воды в контактной камере, согласно опыта разработки и эксплуатации систем озонирования не более 0,02 м/с.

Площадь контактной камеры определяется по формуле

,

где Q - производительность сооружений доочистки, 40 м^З/час;

V - скорость движения воды, 0,02 м/сек. м²

При круглом сечении, диаметр контактной камеры составит:

Принимаем диаметр контактной камеры равным Д_к = 840 мм.

Рабочую высоту контактной камеры принимаем Н_р=2,0 м (исходя из конструктивных соображений). Определим скорости потока в контактной камере. Фактическая скорость протока воды в контактной камере определяется по формуле

где Q - производительность сооружений доочистки, 40 м^З/час;

Д_к - диаметр контактной камеры, 0,45 м (450 мм).

м/с

Определим рабочий объем контактной камеры. Рабочий объем контактной камеры определяется по формуле:

где Д_к - диаметр контактной камеры, 0,84 м (840 мм).

Н_р - рабочая глубина контактной камеры, 2,0 м.

м³

Найдем время контакта. Время контакта определяется по формуле: ,

где W_кp - рабочий объем контактной камеры, 1,1 м³;

К_и- коэффициент использования рабочего объема камеры, не менее 0,4;

Q - производительность сооружений очистки, 40 м³/час.

сек.

Рекомендуемое время контакта - не менее 20 сек.