3. Расчет высотной схемы очистных сооружений

Высотная схема представляет собой графическое изображение в профиле всех сооружений станции с взаимной увязкой высоты их расположения на местности.

Составление высотной схемы начинают с наиболее низко расположенного сооружения – резервуара чистой воды. При проектировании высотной схемы максимальная отметка уровня воды в резервуаре чистой воды принимается за исходную минимальную. Затем в зависимости от этой отметки определяются отметки уровня воды в других сооружениях с учетом габаритов этих сооружений, потерь в соединяющих трубопроводах и потерь в самих сооружениях.

Расчёт ведётся для основных сооружений, с учётом того что необходимо стремиться к безнапорному движению воды между сооружениями.

Высотная схема приведена в приложении 1.

4. Расчет реагентного хозяйства

4.1. Определение расчетных доз реагентов

Расчетные дозы реагентов следует устанавливать для различных периодов года в зависимости от качества исходной воды и корректировать в период наладки и эксплуатации сооружений.

Наиболее широкое применение среди реагентов-коагулянтов на очистных сооружениях в России приобрел сульфат алюминия. В курсовом проекте так же примем в использование реагент Al₂(SO)₃.

Для ориентировочных расчетов при разработке проекта максимальную и среднегодовую дозу коагулянта допускается определять следующим образом:

• дозу безводного коагулянта при обработке мутных вод определяют по [1, табл.16];

• для обработки цветных вод дозу реагента определяют по формуле:

Д_к=4∙,

где Дк – доза коагулянта в расчете на безводный продукт, мг/л;

Ц – цветность исходной воды.

По [1, табл.16] принимаем Д_к=35-45 мг/л.

Доза реагента для обработки цветных вод равна:

Д_к=4∙=40 мг/л

При одновременном содержании в воде источника водоснабжения веществ, обуславливающих цветность и мутность, принимаем большую из доз Д_к=45 мг/л.

В качестве флокулянта примем полиакриламид. Расчетная доза флокулянта при проектировании принимается в зависимости от места его введения. При вводе перед отстойниками или осветлителями со слоем взвешанного осадка доза флокулянта принимается в соответствии с [1, табл.17]. По таблице принимаем Д_ф=0,6 мг/л. Флокулянты рекомендуется вводить в воду сразу после коагулянта.

Для улучшения процесса хлопьеобразования при недостаточной щелочности воду следует подщелачивать. Доза подщелачивающего реагента определяется по формуле:

Д_щ=К_щ∙(Д_к/е_к-Щ_о)+1,

где К_щ – коэффициент, равный для извести (по СаО) 28; Д_к – максимальная доза безводного коагулянта в период подщелачивания, мг/л; е_к – эквивалентная масса безводного коагулянта, мг/мг-экв, принимаемая для Al₂(SO)₃–57; Щ_о – минимальная щелочность.

Д_щ=28∙(45/57-3,1)+1=-63,7

Т.к доза реагента получилась отрицательная, необходимость в подщелачивании отпадает.

4.2. Расчет растворных и расходных баков

Реагенты, как правило, подаются в воду в виде растворов или суспензий. Существует два способа хранения реагента: «мокрое» и «сухое». Для курсового проекта принимаем «мокрое» хранение, которое предусматривается в растворных баках. Объем растворного бака зависит от дозы реагента, производительности очистной станции, от того на какой временной промежуток готовится данный раствор.

Суточный расход товарного коагулянта определяется по формуле:

Q_к = ,

где Д_к - расчетная доза коагулянта, г/м³;

Р_с – содержание безводного продукта в коагулянте, %.

Q_к = =1,22 т/сут

Объем растворных баков для коагулянта определяется по формуле:

W= ,

где q - часовой расход, м³/ч;

n – время, на которое заготавливается раствор, 30 суток;

ρ - плотность раствора;

P- концентрация раствора коагулянта в растворных баках, 20%.

W= = 64,15м³

Количество растворных баков принимаем равное 3. Объем одного бака 21,4 м³, размер бака 3х3,5, высотой 2 метра.

Коагулянт забирается из растворных баков и подается в расходные баки, концентрация раствора в которых принимается до 12%.

Объем расходных баков определяется по аналогичной формуле:

W= = 1,8 м³

Принимаем два расходных бака объемом 0,9 м³,размерами 1х1 м, высотой 1м.

Так как флокулянт подается на очистные сооружения в виде готовой суспензии, можно предусмотреть устройство только расходных баков.

Объем расходных баков флокулянта определяется по формуле

(11)

(11)

где расчетный расход воды, м³/ч;

время, на которое заготавливается раствор флокулянта, согласно п.6.31[1] объем расходных баков для раствора ПАА определяется из расчета двухсуточного хранения (n=48 ч) для 0,1% раствора;

доза флокулянта, 0,6 мг/л;

концентрация раствора флокулянта в расходных баках, 0,1%;

плотность раствора флокулянта, 1,3 т/м³

Принимаем 3 бака объемом 2,7 м³, размерами 2х1,4 м, высотой 1 метр.