Состав и порядок выполнения курсового проекта

3.1 Порядок выполнения проекта

Проект водопроводной очистной станции разрабатывается в стадии технического проекта. Задание на выполнение курсового проекта студент получает от руководителя.

Выполнение проекта проводится в следующей последовательности:

1. Определяется расчетная производительность водопроводной очистной станций с учетом расхода воды на собственные нужды станции.

2. Выбирается метод обработки воды, обосновывается принятая техноло­гическая схема обработки воды и состав очистных сооруже­ний.

3. Производится технологический расчет всех основных сооружений (хранения, приготовления и дозирования реагентов, смесителей, камер хлопьеобразования, отстойников, осветлителей, фильтров и др.), на основании которых подбираются типовые сооружения.

4. Разрабатывается генеральный план площадки водоочистных сооружений.

5. Выполняются гидравлический расчет распределительных трубопроводов на водоочистной станции и вычерчиваются высотная схема движения воды по сооружениям.

6. Разрабатывается схема сооружений для оборота промывных вод.

7. Рассчитываются и подбираются оборудования для обеззараживания воды.

8. Составляются перечень лабораторий и других вспомогательных помещений и строений очистной станции, их ориентировочные размеры в плане.

3.2 Состав проекта

В состав курсового проекта входят расчетно-пояснительная записка и чертежи. Она содержит:

1. Генплан водопроводной очистной станции, выполненный в масштабе 1:500 или 1:1000 с указанием всех основных сооружений водоочистной станции, а также склады реагентов и топлива, котельную и других вспомогательных сооружений, коммуникаций между отдельными элементами очистной станции, дорог, газонов, насыпей и выемок, элементов благоустройства. Также указываются на чертеже условные обозначения и экспликация сооружений.

2. Продольный профиль (вертикальную схему) движения воды по очистным сооружениям в масштабе 1:1000 (горизонтально) и 1:100 (вертикально) с указанием отметок уровней воды, труб, верха и днищ сооружений и лотков. На высотной схеме должно быть условно показано также основное технологическое оборудование (насосы, воздуходувки, дозаторы, реагентные баки и т.д.) с указанием отметок, опреде­ляющих их высотное положение.

3. Технологические чертежи основных сооружений станции в масштабе 1:100 или 1:200. На чертежах надо показать основные размеры сооружений, диаметры трубопроводов.

3.3 Методические указания и определение расчетных данных

для проектирования очистных сооружений

3.3.1 Общие рекомендации

Изучив исходные данные для проектирования водоочистных сооружений и сопоставив их с требованиями, предъявляемыми потребителями, необходимо определить расчетную производительность очистной станции и выбрать технологическую схему обработки воды.

При выборе технологической схемы очистки воды, состава основных сооружений, способов химической обработки необходимо руководствоваться основными положениями и указаниями [1].

Подобрав состав основных водоочистных сооружений, нужно построить вы­сотную схему движения воды по сооружениям. Потери напора при движении воды в сооружениях, трубопроводах и в коммуникациях между ними в на­чале проектирования принимают ориентировочно по [1,2], которые затем уточняются после завершения технологических и гидравлических рас­четов всех элементов сооружений. Определив размеры сооружений в процессе технологического расчета, решают вопросы компоновки водоочистной станции и производят экономические расчеты стан­ции.

При этом некоторые исходные данные (например, климатичес­кие характеристики, стоимость электроэнергии, стоимость реа­гентов и т. д.) студент принимает самостоятельно по справочной и нормативной литературе.

3.3.2 Определение расчетной производительности очистной станции

Расчетная производительность очистной станции слагается из расхода воды потребителями (полезная производительность стан­ции), расхода на собственные нужды станции (промывка филь­тров, продувка осветлителей и отстойников) и дополнительного расхода воды на восполнение противопожарного запаса.

Полезная производительность станции определяется макси­мальным суточным водопотреблением.

В общем виде расчетная производительность станции состав­ляет

Q_расч = α Q_полез+ Q_доп, м³/сут (1.1)

где α – коэффициент, учитывающий расход воды на собс­твенные нужды, принимается по [1];

Q_полез – полезная производительность станции, м³/сут;

Q_доп – дополнительный рас­ход воды на пожаротушение, м³/сут.

Q_доп = (2.2)

где n – число одновременных пожаров;

q^пож – норма расхо­да воды при пожаре в л/с, выбирается по [1];

t_пож – расчетная длительность пожара в ч;

Т_пож – время восстановления пожарного запаса в ч.

Величина Т_пож принимается: для городов и предприятий

ка­тегории А, Б, В Т_пож – 24 ч, для предприятий категории Г, Д – 36 ч, для сельских населенных пунктов – 72 ч.

3.4 Выбор технологических схем обработки природной воды

Метод обработки воды и состав очистных сооружений уста­навливают в зависимости от качества воды в источнике водоснаб­жения, назначения водопровода, производительности станции и местных условий, а также на основании данных технологических исследований и эксплуатации сооружений, работающих в аналогич­ных условиях.

Основными методами обработки воды для хозяйственно-пить­евого водоснабжения из поверхностных источников являются ос­ветление, обесцвечивание и обеззараживание воды.

Сочетание процессов, необходимых для обработки воды и инженерных со­оружений, предназначенных для этих целей составляют технологи­ческую схему обработки воды.

Используемые в практике водоподготовки технологические схемы очистки, можно классифицировать по следующим основным признакам: условиям применения реагентов, количеству ступеней обра­ботки, характеру движения обрабатываемой воды.

По условиям применения реагентов технологические схемы делятся на реагентные, то есть с применением коагулянтов и флокулянтов и безреагентные – без применения коагулянтов и флокулянтов.

В первом случае при обработке воды используются смесите­ли, камеры хлопьеобразования, отстойники, осветлители, скорые фильтры и т.п.

Во втором случае – крупнозернистые фильтры и радиальные отстойники для частичного осветления воды, медленные фильтры.

По количеству ступеней обработки технологические схемы подразделяются на одно- и двухступенчатые.

По характеру движения воды в сооружениях различают само­течные и напорные системы.

При проектировании технологической схемы решается важней­шая задача: выбор оптимального состава основных и вспомога­тельных сооружений, так как получение воды питьевого качества может быть достигнуто при различном составе сооружений очист­ной станции.

Выбор оптимального решения должен быть основан на техни­ко-экономическом сравнении вариантов возможных схем.

При выборе основных сооружений водопроводной очистной станции необходимо руководствоваться условиями применения, приведенными в [1].

В основной комплекс очистных сооружений, имеющий широкое распространение в практике очистки воды, забираемой из откры­тых водоемов, входят установки для осветления и обесцвечива­ния. Они улучшают физические показатели качества воды путем удаления из нее взвешенных, коллоидных и высокомолекулярных веществ, обуславливающих мутность и цветность природных вод.

Не менее важным процессом является освобождение воды от болезнетворных бактерий, вирусов и т. д., то есть – обеззараживание. Большая часть патогенных микроорганизмов удаляется при освет­лении и обесцвечивании воды, жизнедеятельность оставшейся части прекращается в результате действия дезинфицирующих реагентов. Обеззараживание - наиболее распространенный, а иногда и единс­твенный метод обработки воды, так как его применяют и на во­допроводах, использующих подземную воду, в большинстве случа­ев, не требующую очистку.

Меньшее значение имеют в хозяйственно-питьевых системах водоснабжения специальные методы обработки воды (удаление привкусов, запахов и газов, стабилизация, умягчение, обессоливание и т. д.).

3.5 Составление высотной схемы движения воды по сооружениям

При проектировании водопроводных очистных станций в целях уменьшения строительной стоимости необходимо технологические сооружения максимально приспособить к рельефу местности. Для этого составляется высотная схема сооружений, на которой уста­навливают отметки уровней воды в различном оборудовании, при­меняемом в выбранной технологической схеме, а также указывают­ся отметки фундаментов днищ и верхних бортов основных элемен­тов водоочистных сооружений, сооружений для повторного исполь­зования промывных вод и отметки поверхности земли в местах их расположения.

Таким образом, высотная схема представляет собой графи­ческое изображение в профиле сооружений станций с взаимной увязкой высоты их расположения.

Составление высотной схемы начинают с наиболее низкорас­положенного сооружения – резервуара чистой воды (РЧВ). Отметку наивысшего уровня воды в нем обычно принимают из экономических и санитарных соображений на 0,5 м выше поверхности земли. За­тем, задаваясь потерями напора в сооружениях и соединительных коммуникациях, находят необходимые отметки уровней воды в от­дельных сооружениях.

При построении высотной схемы сооружений учитывают рельеф площадки станции, максимальный уровень воды в водоеме или водотоке в период паводка (во избежание затопления), возможность самотечного отвода сточных вод и осадков из всех сооружений, условия работы насосов второго подъема и промывочных насосов, производство строительно-монтажных работ и их объем, уровни грунтовых вод, определяющие величину заглубления основных соо­ружений.

При составлении высотной схемы перепады напоров воды на отдельных сооружениях и в коммуникациях станции водоочистки для ориентировочных расчетов принимают следующими, с дальнейшим уточнением их при проектировании:

– в смесителях и сетках входных камер – 0,4- 0,5 м;

– в отстойниках – 0,2- 0,3 м;

– в осветлителях со взвешенным осадком – 0,6- 0,7 м;

– в фильтрах и контактных осветлителях – 0,1- 1,35 м;

– в соединительных коммуникациях между сооружениями – 0,2- 0,5 м;

– в адсорберах – 2,0- 2,5 м;

– в контактных реакторах озонирования – 0,6 - 1,0 м;

Пример построения высотной схемы водоочистной станции приведен в [2].