Принципова технологічна схема підготовки води

Рисунок 5.1 – Технологічна схема підготовки води

Вибір, основні конструктивні елементи й розрахунок головного апарата схеми

Головним апаратом в технологічній схемі очистки води є бак для приготування розчину коагулянту.

1 – залізобетонні резервуари з антикорозійним покриттям; 3 – куски коагулянту в розчинному баці; 4 – спорожнення бака; 5 – колосникова решітка; 7 – подавання води і повітря; 9 – вікна для циркуляції води під час розчинення коагулянту; 10 – вісь мішалки; 11 – центрально розміщений стакан; 12 – відведення розчину коагулянту

Рисунок 6.1 – Бак для приготування розчину коагулянту з механічним перемішувачем

Для розрахунку баку для приготування розчину коагулянту потрібно знати деякі вихідні дані:

Q = 4320 м³ / добу = 180 м³ / год = 0,05м³/с – потужність станції;

Розрахунок решіток

1. Число прозорів

n = ; n =

b – ширина прозорів між стержнями, 16 -20 мм . Обираємо b = 18 мм = 0,018 м.

h – глибина води біля решітки, 0,8 – 1,5 м . Обираємо h = 1м .

Vp – швидкість води біля решітки, 0,5 – 1 м/с . Обираємо Vp = 0,5 м/с .

Кз – коефіцієнт запасу, він враховує стиснення прозорів між стержнями граблями та сміттям, 1,05.

2. Загальна ширина всіх решіток, які необхідно встановити для забезпечення даної продуктивності

Вр = s*(n-1)+b*n , м ; Вр = 0,01*(6-1)+0,018*6= 0,158 м

s – ширина стержня, 8 – 10 мм. Обираємо s = 10мм=0,01м.

3. Число решіток

Np = ; Np = = 0,158 1 + 1 резервна

В – ширина однієї стандартної решітки. Обираємо В = 1 м .

Розрахунок горизонтального відстійника

1. Площа відстоювання, площа освітлення

F = , м² ; F = м² .

Оскільки води мають середню мутність обираємо U₀ = 0,5 мм/с = 0,0005м/с.

2. Довжина відстійної частини

L = , м ; L = = 96 м ,

Vcp – середня лінійна швидкість руху води в проточній частині відстійника, 0,15 – 0,5 мм/с. Обираємо Vcp = 8 мм/с = 0,008 м/с.

Hcp – глибина зони осадження, 2,5 – 3,5 м. Обираємо Hcp = 3 м .

К – коефіцієнт, який залежить від типу відстійника, 0,5.

3. Загальна ширина відстійної частини

B= , м ; В= =0,001 м .

Розрахунок баку для приготування розчину коагулянту

V = , м³ ; V = = 0,5 м³,

τ – час повного циклу приготування розчину коагулянту, 10 – 12 год. Обираємо τ = 10 год = 36000 с.

Dk – доза коагулянту, мг/дм³. Обираємо Dk = 35 мг/дм³= 35г/ м³.

Ск – концентрація розчину коагулянту в перерахунку на безводну сіль. Обираємо Ск = 12%.

ρ – густина розчину коагулянту, т/ м³. Обираємо ρ = 1,03 т/ м³= 1030000 г/ м³.

Розрахунок механічного фільтру

1. Загальна площа фільтрування

F_м.ф. = , м² ;

F_м.ф. = =1,98 м² 2 м²,

τ – період роботи водоочисної станції на протязі доби, год/добу. Обираємо τ = 22 год/добу.

Vн – розрахунок швидкості фільтрування, м/год. Обираємо нормальну швидкість фільтрування, тоді Vн = 5 м/год.

n_пр - число промивок 1 фільтру на добу при нормальному режимі експлуатації. Приймаємо n_пр = 2.

g_пр - витрата води на 1 промивку, 8 -10 м³ / м². Приймаємо

g_пр= 8м³ / м².

τ_пр – час простою фільтру у зв’язку з промивкою. Обираємо τ_пр = 0,33год.

2. N _м.ф.= 0,5* ; N_м.ф. = 0,5* =0,7 1 + 1 резервний .

Висновки

Розглянуто фізико-хімічні основи процесів, які використовуються для очистки води – відстоювання, коагуляція, утворення малорозчинних гідроксидів металів (усунення важких металів).