2.1. Визначення повної продуктивності водоочисних споруд

Продуктивність водоочисних споруд можна визначити за формулою

, м³/год, (3.1)

де α - коефіцієнт витрат на власні потреби водоочисної станції: для станцій з повторним використанням промивних вод α=1,03-1,04, без повторного використання промивних вод α=1,1-1,14;

- корисна продуктивність станції, м³/доб.;

- додаткова витрата води на поповнення протипожежного запасу, м³/год, яка дорівнює

(2.2)

де - витрата води для гасіння пожежі, м³/год;

і - кількість одночасних пожеж відповідно в населеному пункті та на підприємстві;

і - норма витрати води на зовнішнє пожежогасіння відповідно для населеного пункту і підприємства, л/с;

і - норма витрати води на внутрішнє пожежогасіння відповідно для населеного пункту і підприємства;

- час відновлення пожежного запасу, год.

м³/год;

м³/год;

м³/діб;

л/с.

2.2. Реагентне господарство очисних станцій

Застосування реагентів (коагулянтів, флокулянтів, лужних реагентів) дозволяє інтенсифікувати процес очистки води. Найчастіше для коагуляції природної води використовують сірчанокислий алюміній (Аl₂(SО₄)₃) та хлорне залізо (FеСl₃). Для поліпшення умов коагуляції використовують флокулянти, найбільш поширеними з яких є поліакриламід (ПАА) та активована кремнієва кислота (АК). Для збільшення лужності застосовують вапно або (при обгрунтуванні) – соду.

2.2.1. Коагулювання води

Вибір дози коагулянту здійснюють згідно з 1 за кольоровістю вихідної води:

, мг/дм³, (2.3)

або мутністю по табл. 16 1 (Додаток 2). При одночасному вмісті у воді завислих речовин і кольоровості приймається найбільша з доз коагулянту.

При кольоровості вихідної води 45 град. п.к.ш. мг/дм³. Для мутності вихідної води 242 мг/дм³ доза коагулянту дорівнює 38 мг/дм³. Таким чином, приймається доза коагулянту 38 мг/дм³.

Доза коагулянту за товарним продуктом зі вмістом безводної солі Al₂(SO₄)₃ 45,3% дорівнює 84, а загальна добова витрата

т/діб.

Добова витрата води на приготування 5%-ного розчину коагулянту

м³/діб.

Об'єм розчинних баків розрахований на прийом коагулянту від одного самоскида вантажопідйомністю 5 т з розрахунку 1,5 м³ на 1 т коагулянту.

Місткість бака 1,5^.5=7,5 м³. Розміри бака приймаємо 2х2х1,9 м. До установки запроектовано 4 баки. Тривалість розчинення при температурі води взимку 3^оС - 4 години. Для інтенсифікації процесу розчинення в баки подається стиснене повітря.

Місткість баків-сховищ визначаємо з розрахунку 15-30-добової витрати 10-17%-го розчину коагулянту за формулою

, м³, (2.4)

де - доза коагулянту за безводним продуктом, мг/дм³;

- повна продуктивність очисних споруд, м³/доб;

- розрахункова тривалість збереження розчину коагулянту (15 діб);

- концентрація розчину в баках-сховищах (17%);

- щільність розчину коагулянту (1150 кг/м³).

м³.

Місткість баків-сховищ може бути зменшена на сумарну ємність розчинних баків.

Приймаємо до проектування 4 баки. Робоча місткість одного бака 6х9х2,6 = 140,4 м³.

Місткість витратних баків визначаємо за формулою

, (2.5)

де - повна продуктивність очисних споруд, м³/год;

- час роботи станції, на який розраховується кількість розчину коагулянту у витратних баках, год., (приймається залежно від продуктивності станції: до 10 тис. м³/доб – 12-24 год., 10-50 тис. м³/доб – 8-12 год., більше 50 тис. м³/доб – 6-8 год., більше 100 тис. м³/доб – 3 год.), приймаємо 6 год.;

- концентрація розчину у витратних баках (приймається 4-10%), 5%;

- щільність розчину коагулянту (1050 кг/м³):

м³.

Приймаємо до проектування 4 витратні баки з розмірами 3х2,5х1,2 м.

Для перекачування розчину коагулянту з баків-сховищ у витратні баки використано насос марки1,5х-6Д-1-41 продуктивністю 8,64 м³/год, напором 17,8 м.

Для дозування розчину коагулянту приймаємо плунжерні насоси-дозатори НД-2500/10 у кислотостійкому виконанні. Подача насоса від 600 до 2500 л/год, тиск нагнітання 1 МПа, потужність електродвигуна 3 кВт (3 агрегати робочих, 1 резервний).

Трубопроводи реагентного господарства прокладають з поліетиленових труб. Швидкість руху розчину має бути не менше 0,8 м/с. Для витрати 2,1 л/с у напірному трубопроводі, що подає коагулянт у змішувач, діаметр трубопроводу 32 мм. Зовнішній діаметр 40 мм.

Визначення витрати повітря для коагулянтного відділення. Розрахункову витрату стиснутого повітря, подаваного в розчинні баки, визначаємо за формулою

, м³/хв, (2.6)

де - інтенсивність подачі повітря, 10 л/с^.м²;

- площа розчинного бака, 2.2=4 м².

м³/хв.

Кількість стиснутого повітря, подаваного у витратний бак для перемішування розчину:

, м³/хв, (2.7)

де - інтенсивність подачі повітря, 4 л/с^.м²;

- площа витратного бака, 3.2,5=7,5 м².

м³/хв.

Загальна витрата стиснутого повітря

м³/хв. (2.8)

Приймаємо повітродувки марки ВК-3 – 2 робочі, 1 резервна.

Для рівномірного перемішування коагулянту з водою повітророзподільна система повинна бути максимально розгалужена і покладена на всю площу розчинних і витратних баків. Швидкість виходу повітря з отворів повітророзподільної системи 30 м/с. Діаметр труби 40 мм, отворів – 3 мм, крок отворів - 150 мм.