Водоснабжение города и промышленных предприятий

Дипломная работа
Содержание скрыть

Системы водоснабжения представляют собой комплекс инженерных сооружений и устройств, обеспечивающих получение воды из природных источников, ее очистку, транспортирование и подачу потребителям. Системы водоснабжения предназначены также для удовлетворения потребителей в воде промышленности и сельского хозяйства.

Обеспечения населения чистой, доброкачественной водой имеет большое гигиеническое значение, так как предохраняет людей от различных эпидемилогических заболеваний, передаваемых через воду. Подача достаточного количества воды в населенный пункт позволяет поднять общий уровень его благоустройства. Для удовлетворения потребностей современных крупных городов в воде, требуется громадное ее количество, измеряемое в милионах кубических метров в сутки. Выполнение этой задачи, а также обеспечение высоких санитарных качествпитьевой воды требует тчательного выбора природных источников, их защиты от загрязнения и надлежащей очистки воды на водопроводных сооружениях. Некоторые промышленные предприятия предъявляют к качеству потребляемой воды специальные требования.

Водопроводные сети и водоводы занимают особое место в системах водоснабжения. Водопроводная сеть запроектирована с учетом требуемой надежности водообеспечения потребителей.

Дальнейшее развитие систем водоснабжения связана также с совершенствованием и созданием новых видов механического и электрического оборудования, разработкой и внедрением новых реагентов для обработки воды, средств автоматического контроля и регулирования.

Широкое внедрение средств вычислительной техники позволит решать задачи проектирования и эксплуатации сооружений систем водоснабжения на качественно новом уровне, обеспечивающем требования экономичности и надежности. К числу таких задач относятся гидравлические расчеты систем подачи и распределения воды, расчеты по защите водоводов от гидравлических ударов, выбора оптимальных режимов, расчеты отдельных сооружений и всей системы водоснабжения в целом, а также ряд других сложных задач.

Глава 1. Объект водоснабжения

Объектом водоснабжения является город, расположенный на берегу реки и промышленные предприятия, находящиеся в границах городской застройки. Город расположен в районе Нижнего Новгорода.

13 стр., 6171 слов

По Экономике отрасли «ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ...

... обоснования уровня тарифов, определения прибыли и исчисления налогов, а также оценки эффективности технологических, организационных и экономических мероприятий по развитию и совершенствованию производственно-экономической деятельности организации. Калькуляционной единицей водоснабжения ... Расчет капитальных вложений на проектирование и строительство трубопроводов и сооружений водоснабжения ...

Местность, на которой расположен город, характеризуется перепадом отметок земли от 78 до 107 м. Площадь города составляет F = 550 га, плотность населения Р = 210 чел/га.

Число жителей — 115500 чел. Жилая застройка города состоит из 6 — этажных зданий, оборудованных водопроводом, канализацией и ванными с газовыми водонагревателями.

Проектируемая система водоснабжения — I категории обеспеченности подачи воды.

Геологические данные для территории города:

глубина проникновения в грунт нулевой температуры в месте расположения города — 1,5 м.;

  • растительный слой — 0,1-0,2 м;
  • песок до глубины — 9,2 м;
  • ниже супесь;
  • уровень грунтовых вод на 3,3 м ниже поверхности земли;

— На территории города расположено два предприятия: местной промышленности и предприятия коммунально-бытового обслуживания, с общим числом работающих — 8400 человек. Предприятия работают в три смены. Характеристика водопотребления промышленными предприятиями приведена в табл.2.1.

Водопотребление промышленными предприятиями.

Таблица 2.1.

Технологическое водопотребление

Коэфф. суточной неравномерности

Требуемые напоры

Число работающих

Процент работающих в горячих цехах

Процент рабочих пользующихся душем

Процент работающих в холодных цехах

Процент рабочих пользующихся душем

Число рабочих на одну душевую сетку

1 см

2 см

3 см

м 3

коэфф.

м

чел.

чел.

чел.

%

%

%

%

чел.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Промышленное предприятие №1

Q 1 = 0,36

1

30

1400

1300

1100

5

100

95

25

8

Q 2 = 0,031

1

30

Промышленное предприятие №2

Q 1 = 0,46

1

30

1700

1600

1300

5

100

95

25

8

Q 2 = 0,04

1

30

Качественные показатели воды для производственных нужд:

  • Q 1 — процеженная через сетку;
  • Q 2 — по ГОСТ 2874-82.

Оборот воды допускается только для Q 1 .

Допускается повторное использование воды в технологических процессах производства в размере 70% от Q 2 .

Общая площадь полива составляет: площадь зеленых насаждений — 25%F гор. .

Число дней полива в году — 160.

Расход воды на предприятия местной промышленности и предприятия коммунально-бытового назначения составляет 20% от Q хоз.-пит.

Гидрологические данные к створу водозаборных сооружений:

  • минимальный летний уровень воды (р = 97%) — 72,50 м;
  • максимальный уровень воды (р = 1%) — 77,60 м ;
  • минимальный расход в реке (р=95%) — 18,2 м 3 /с;
  • устойчивость берегов и дна реки — русло и берег устойчивы,

В табл. 2.2 приведены результаты исследований качества воды.

Показатели качества исходной речной воды.

Таблица 2.2.

Цветность источника, град

60

Жесткость воды, мг-экв/л:

общая

1,2

карбонатная

0,6

Мутность источника, мг/л:

наибольшая

400

наименьшая

80

Коли-титр, мл/шт

0,3

Окисляемость, мг/л

6,4

рН

7,1

Вкус, баллов

2

Запах, баллов

2

Фтор, мг/л

0,4

Глава 2. Расчетное водопотребление

2.1.Нормы и коэффициенты неравномерности водопотребления

2.1.1. Хозяйственно — питьевое водопотребление населения.

Площадь города составляет F гор = 550 га. Плотность населения P = 210 чел/га.

При заданной степени благоустройства жилых зданий норма хозяйственно — питьевого водопотребления на 1 жителя ( среднесуточная за год) составит q ср = 230 л/сут.

Для определения максимального суточного и часового расходов воды находим коэффициенты суточной и часовой неравномерности.

Коэффициенты суточной неравномерности принимаем равными:

К сут.мах = 1,2 ; Ксут.м in = 0,8

Коэффициенты часовой неравномерности водопотребления определяются по формулам:

К ч.мах = бмах * вмах = 1,3 * 1,09 = 1,4

К ч. min = бmin * вmin = 0,6 * 0,72 = 0,43

б — коэффициент, учитывающий степень благоустройства жилых зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, применяем:

б мах = 1,3 ; бmin = 0,6

в — коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимаем:

в мах = 1,09 ; вmin = 0,72

2.1.2. Поливочное водопотребление.

Норму на полив зеленых насаждений, улиц и площадей принимаем 1,2 л/м 2 ; число поливов в сутки — 2; число дней полива в году — 160.

2.1.3. Хозяйственно — бытовое водопотребление рабочих предприятия.

Норму расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды принимаем на одного рабочего в смену:

для рабочих цехов — 45 л/смену;

  • для холодных цехов — 25 л/смену;
  • Часовой на 1 душевую сетку принимаем 500л, продолжительность пользования душем после окончания смены — 45 мин.

2.1.4. Производственное водопотредление предприятий.

Для промышленных предприятий необходимы расходы воды разного качества: вода прошедшая через сетку ( с расходом Q 1 ; допускается подача воды из оборотных систем водоснабжения) и вода фильтрованная ( с расходом Q2 ; при этом до 70% этого расхода воды допускается повторно использовать).

Колиество воды,подаваемой на производственные нужды предприятий, при коээфициенте часовой неравномерности К ч.мах = 1,

Для П/П №1:

Q 1 = 0,36 м3 /с = 1296 м3 /ч = 31104 м3 /сут

Q 2 = 0,031 м3 /с = 112 м3 /ч = 2678 м3 /сут

Для удовлетворения потребности в воде Q 1 = 31104 м3 /сут целесообразно использование оборотной системы водоснабжения. Тогда расход воды для пополнения оборотной системы, принимая пополнение в размере 10% от расхода оборотной воды, Q поп = 0,1* Q1 = 0,1*1296 = 130 м3 /ч.

По заданию до 70% от расхода воды Q 2 допускается использовать повторно, что составляет Q повт = 0,7*112 = 78 м3 /ч. В этом случае необходимо подать дополнительный расход свежей воды:

Q св =130-78=51 м3 /ч = 0,014 м3

Для П/П №2:

Q 1 = 0,46 м3 /с = 1656 м3 /ч = 39744 м3 /сут

Q 2 = 0,04 м3 /с = 144 м3 /ч = 3456м3 /сут

Для удовлетворения потребности в воде Q 1 = 39744 м3 /сут целесообразно использование оборотной системы водоснабжения. Тогда расход воды для пополнения оборотной системы, принимая пополнение в размере 10% от расхода оборотной воды, Q поп = 0,1* Q1 = 0,1*1656 = 166 м3 /ч.

По заданию до 70% от расхода воды Q 2 допускается использовать повторно, что составляет Q повт = 0,7*144 = 101 м3 /ч. В этом случае необходимо подать дополнительный расход свежей воды:

Q св =166-101=65 м3 /ч = 0,018 м3

2.1.5. Противопожарное водопотребление

Расчетное количество воды на наружное пожаротушение и число одновременных пожаров для жилой застройки принимаем в соответствии с [1, табл.5 , примеч.5].

Расчетное число одновременных пожаров ( при расчетной численности населения 115500 чел.) принимаем равным — 3; расход воды на один пожар ( жилая застройка свыше 3-х этажей), а с учетом внутреннего пожаротушения в две струи по q = 2,5 л/с, суммарный расход составит Q=40+2*2.5=45 л/с. В соответствии с [1 п.2.14, табл.5, прим.5], в это число пожаров входят пожары на промышленных предприятиях, расположенных в черте города.

2.2.Расходы воды по видам потребления и в целом по городу.

2.2.1. Хозяйственно-питьевое водопотребление населения

Средний за год суточный расход воды определяем по формуле:

где q ср — принятая средняя норма водопотребления, л/(чел*сут);

  • N — расчетное число жителей,чел;

Расчетное число жителей определяется по формуле:

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления определяем по формуле:

Расчетные часовые расходы воды определяем по формуле:

2.2.2. Поливочное водопотребление

Максимальный суточный расход воды на полив определяем по формуле:

где F пол — площадь полива, F=20% от Fгор в га. ;

q пол — норма полива, 1,2 л/м2 ;

Средний суточный расход воды за год на полив определяем по формуле:

где n — число дней полива в году n = 160 дней

Принимаем, что полив совпадает с днем максимального водопотребления, но не совпадает с часом максимального водопотребления данных суток.

2.2.3. Хозяйственно-бытовое водопотребление рабочих предприятий.

Расход воды на хозяйственно-бытовые ныжды предприятия складывается из расхода на хозяйственно-питьевые нужды рабочих и расхода на прием душа.

Число радочих на п/п №1 составляет:

I смена — 1400 чел.

II смена — 1300 чел.

III смена — 1100 чел.

Число работающих в горячем цехе 5%, пользуются душем в холодном цехе — 25%. Число рабочих, обслуживаемых одной душевой сеткой — 8 чел.

Число радочих на п/п №2 составляет:

I смена — 1700 чел.

II смена — 1600 чел.

III смена — 1300 чел.

Число работающих в горячем цехе 5%, пользуются душем в холодном цехе — 25%. Число рабочих, обслуживаемых одной душевой сеткой — 8 чел.

Учитывая исходные данные и нормы водопотребления, определяем расходы воды ( в м 3 ) на хозяйственно-бытовые нужды рабочих ( табл.3.1).

Хозяйственно-бытовое водопотребление

на промпредприятиях

Таблица 2.1

Смены

Хозяйственно-питьевое водопотребление

Расход воды пользование душем, м 3

Всего в смену, м 3

В горячих цехах, м 3

В холодных цехах, м 3

Промышленное предприятие №1

I

52

II

49

III

41

Итого:

9

90

43

142

Промышленное предприятие №2

I

67

II

64

III

51

Итого:

10

109

63

182

2.2.4. Производственное водопотребление на предприятиях.

В соответствии с исходными данными из городского водопровода в каждый час неравномерно (К ч = 1) на технологические ныжды поступает:

П/П №1:

Q 2 = 0,031 м3 /с, следовательно восполнение потерь воды из оборотной системы будет обеспечено за счет подачи недостающего количества воды из системы городского водоснабжения; будет равен:

П/П №2:

Q 2 = 0,04 м3 /с, следовательно восполнение потерь воды из оборотной системы будет обеспечено за счет подачи недостающего количества воды из системы городского водоснабжения; будет равен:

2.2.5. Противопожарное водопотребление.

Количество пожаров и расходы на один пожар определены в 2.1.5. : Q пож =3*45=135 л/с

2.2.6. Суммарное водопотребление города.

Расход воды по часам суток на хозяйственно-питьевые нужды населения города принят при коэффициенте часовой неравномерности К ч.мах = 1,4.

Расход воды на производственные нужды промышленных предприятий по часам суток — равномерный.

Расход воды на душ — в течение 45 минут после окончания каждой смены.

Полив зеленых насождений и мойка улиц приняты равномерными в течение 6 часов (с 4 до 6 и 15 до 17) с таким расчетом, чтобы поливочные расходы не совпадали с часами максимального водоразбора.

Определение суммарного водопотребления города ( в м 3 /сут), включающие водопотребление населения и промышленных предприятий приведено в таб. 2.3.

Суммарное водопотребление города.

Таблица. 2.2

Потребители

Суточный расход, м 3

средний

максимальный

Население

26565

31878

Полив

579

1320

Промышленные предприятия:

хозяйственно-бытовые нужды

324

324

производственные нужды

8899

8899

Итого:

37108

42421

На основании принятых распределений расходов воды отдельными водопотребителями составляем суммарное распределение расходов воды по всем потребителям (таб. 2.2).

На основании таб.2.3. строим ступенчатый график водопотребления города ( рис 2.1).

3.2.7. Определение свободного напора.

Минимальный свободный напор в водопроводной сети определяем в соответствии с [1, п.3.27] при заданной этажности — 6:

Н св = 10+(4*5)=30 м

Минимальный свободный напор при тушении пожара для объедененного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода низкого давления приниманм по [1, п.3.31]:

Н св = 10 м.

Глава 3. Выбор источника водоснабжения. Системы и схемы водоснабжения

3.1. Выбор источника водоснабжения

В связи с тем, что в районе расположения объекта водоснабжения не имеется подземных источников водоснабжения с необходимым дебитом, в качестве источника водоснабжения принята река, на берегу которой расположен город.

Минимальный расход воды в реке 95-процентной обеспеченности составляет 18,2 м 3 /с, а средний секундный расход воды в системе водоснабжения при максимальном суточном водопотреблении 42421 м3 /сут составляет:

48690 / (24*3600) = 0,49 м 3 /с.

Относительный отбор воды из реки составляет:

0,49 / 18,2 * 100% = 2,7%

3.2. Выбор системы водоснабжения

Проектируемая система водоснабжения — I категории обеспеченности подачи воды при численности населения более 50 тыс. человек (115500 человек в нашем случае).

На основании анализа объемов потребления воды отдельными категориями потребителей в проекте принята объединенная хозяйственно-питьевая, производственная и противопожарная система водоснабжения города и промышленных предприятий. При этом планируется большую часть производственного водопотребления предприятий обеспечить за счет использования оборотных систем водоснабжения.

3.3. Выбор схемы и состава сооружений системы водоснабжения

Водозаборные сооружения согласно проекту предусматривается расположить на берегу реки выше города по течению реки.

Так как качество речной воды не отвечает требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая», то в состав сооружений по водоснабжению будут входить очистные сооружения, располагаемые в непосредственной близости от водозаборных сооружений. На территории очистных сооружений будут располагаться резервуары чистой воды и насосная станция II подъема.

Для подачи воды в город предусматривается проложить напорные водоводы.

Для обеспечения надежности городскую водопроводную сеть предполагается выполнить кольцевой.

Водонапорная башня располагается на естественной возвышенности и присоединяется к водопроводной сети в ее начале.

Таким образом проектируемая система водоснабжения I категории обеспеченности подачи воды характеризуется:

  • по виду источника водоснабжения — с использованием поверхностных вод (река);
  • по способу подачи воды — нагнетательная (вода потребителям подается насосами);
  • по назначению — объединенная (хозяйственно-питьевая, производственная, противопожарная);
  • по видам обслуживаемых объектов — городская;
  • по территориальному охвату водопотребителей — централизованная, обеспечивающая водой всех потребителей, расположенных в городе;
  • по характеру использования воды — прямоточная (вода после однократного использования транспортируется в систему водоотведения); для предприятий применяется оборотная система водоснабжения, при этом для пополнения оборотных систем применяется повторное использование воды (из технологического цикла).

Глава 4. Водозаборные сооружения

4.1. Санитарные требования к качеству воды источников водоснабжения

Санитарная охрана источников водоснабжения является необходимой и имеет следующие цели:

  • обеспечения населения доброкачественной водой для хозяйственно-питьевых нужд в достаточном количестве;
  • предупреждение загрязнения как открытых источников водоснабжения, так и подземных;
  • установление условий и проведение мероприятий, при которых возможно использование водоемов для хозяйственно-питьевых целей.

В целях обеспечения населения доброкачественной питьевой водой действует ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая» в котором регламентированы нормативы качества подаваемой населению водопроводной воды и определение ответственности хозяйственных организаций за несоблюдение этих нормативов.

Санитарные требования к качеству воды источника водоснабжения, который используется для хозяйственно-питьевых целей, изложены в ГОСТ 2761-74 «Источники центрального хозяйственно-питьевого водоснабжения».

4.2. Выбор схемы водозаборных сооружений и основного технологического оборудования

Оценив геологический профиль русла реки и природные условия забора воды, принимаем водозаборное сооружение раздельного типа с русловым водоприемником. Раздельная компоновка насосной станции и берегового сеточного колодца обусловлена амплитудой колебания уровня воды А = 5 м.

Водозаборное сооружение намечено оборудовать плоскими водоочистными сетками, т.к. водозабор имеет малую производительность ( до 1 м 3 /с), а водоприемник на малое количество загрязнений и сора.

Для задержания сора (водорослей, веток, шугольда) намечено оборудовать водоприемные отверстия водоприемника сороудерживающими решетками.

4.3. Определение производительности водозаборных сооружений

Полный расход воды водозаборных сооружений определяется по формуле:

Q в.с. = * (Qсут.макс. + Qпож. )=1,05*(42421+1458)=46073 м3 /сут=0,53 м3 /сут

где — коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нуж-ды станции водоподготовки, принимается равным 1,05 [1, п.6.6];

Q сут.макс. — максимальный суточный расход воды ,м3 /сут;

Q пож. — расход воды на восполнение пожарного запаса (м3 ) и определяемый по формуле:

Q пож. = 3,6 * tпож. * m * qпож. = 3,6 * 3 * 3 * 45 = 1458 м3

где t пож. — расчетная продолжительность пожара, час;

  • m — число одновременных пожаров (определено в главе 3), m = 3;

q пож. — расход воды на один пожар, л/с, (определено в главе 3), qпож = 45;

4.4. Выбор схемы и основного технологического оборудования водозаборных сооружений

Исходя из производительности водозабора (0,53 м 3 /с) I категории, гидрологических характеристик водоисточника, топографических и геологических условий (пологий берег, отсутствие достаточных глубин у берега, нескальный грунт) принимается технологическая схема водозаборных сооружений — раздельного типа с русловым затопленным водоприемником.

В состав водозаборных сооружений входят затопленный двухсекционный водоприемник с двусторонним втеканием воды, береговой сеточный колодец и насосная станция I подъема для создания необходимого напора со всасывающим и напорным водоводами.

Технологическое оборудование водозаборов включает:

  • сороудерживающие решетки, установленные в водоприемных отверстиях водоприемника со стержнями, расположенными под углом 135 0 к направлению течения воды в реке;
  • центробежные насосы с приводом от электродвигателей;
  • подъемно-транспортное оборудование, служащее для монтажа оборудования, трубопроводов при выполнении ремонтных работ;
  • трубопроводная арматура и оборудование для промыва водоприемных отверстий и самотечных водоводов.

    4.5.

Гидравлические расчеты водозаборных сооружений

Гидравлические расчеты водозаборных сооружений выполняются применительно к нормальным и аварийным условиям эксплуатации.

Гидравлические расчеты по определению размеров водоприемных отверстий, водоочистных сеток, диаметров водоводов и других элементов водозаборов выполняются для нормальных условий эксплуатации, а расчеты потерь напора, уровней воды в береговом сеточном колодце и допускаемой наивысшей отметки оси насосов — применительно к аварийному режиму эксплуатации сооружений.

Расчетный расход воды в одной секции водозабора.

Для нормальных условий эксплуатации рассчитывается по формуле:

  • где n — число секций водозабора;

и для аварийных условий:

  • где Р — допускаемое уменьшение подачи воды в аварийном режиме, принимается для системы водоснабжения I категории подачи воды — 30% [1, п.4.4];

Площадь водоприемных отверстий (брутто) одной секции водозабора (оборудованной решетками) определяется по формуле:

где Q р — расчетный расход одной секции, м3 /с;

v вт — средняя скорость втекания в водоприемные отверстия с учетом требований для рыбозащиты принимается: для русловых затопленных водоприемников vвт = 0,2 м/с, для рек со скоростями не менее 0,4 м/с, [1, п.5.94];

з ст — коэффициент стеснения площади водоприемного отверстия стержнями сороудерживающей решетки, определяется по формуле:

з ст = а / (а+d)=50/(50+6)=0,89

где d — толщина стержней, 6 мм;

  • а — расстояние между стержнями, 50 см;

з з — коэффициент засорения решетки, 0,8;

  • Для принятого размера водоприемного отверстия число отверстий (количество решеток) в каждой секции берем -4.

Согласно [11, прил.1, табл. п 1.1], принимается характеристика сороудерживающих решеток:

  • размеры водоприемных отверстий:
  • ширина — b = 600 мм;
  • высота — h = 800 мм;
  • внутренние размеры рам решеток соответствуют размерам водоприемных отверстий;
  • размеры рам решеток по наружному обмеру:
  • ширина — 700 мм;
  • высота — 900 мм;

Скорость втекания воды в водоприемное отверстие определяется по формуле:

Площадь водоочистных сеток , располагаемых под наинизшим расчетным уровнем воды в береговом сеточном колодце, определяется для плоских сеток по формуле:

где Q р — расчетный расход одной секции, м3 /с;

v вт -допускаемая скорость течения воды в ячейках сеток: для плоских сеток принимается: Vc = 0,3 м/с [4, п.2.10];

з ст -коэффициент стеснения отверстия проволокой сетки, определяемый по формуле:

з ст = а2 /(а+d)2 =3,52 /(3,5+1)2 =0,6

где, а — расстояние между проволоками сетки в свету, 3,5 мм;

  • d — диаметр проволоки, 1 мм;
  • Согласно [4, прил.1, табл.П1.2] принимается две плоских водоочистных сеток:
  • с размерами: ширина — 1250 мм;
  • высота — 1500 мм.

При выбранных размерах сетки расчетная скорость течения воды в сетке определяется по формуле:

Глубина погружения сеточного полотна под расчетный уровень воды определяется по формуле:

При всех уровнях волы в колодце, больших минимального, процеживание воды будет происходить через большую площадь сетки и с меньшей скоростью течения воды через нее. Вследствие этого повышается сороизвлекающая способность сеток и обеспечивается лучшая очистка воды.

Потери напора в плоских сетках согласно [4, п.2.10] принимаются: h c = 0,15 м.

Уровень воды в береговом колодце пеерд сеткой и после нее определяется по формуле:

А / = Мин УВ — Уh1-2 = 72,5-0,33=72,15м

В / = А/ — hс =72,15-0,15= 72,0 м

где Мин УВ — минимальный расчетный уровень воды в реке;

Уh 1-2 — сумма потерь напора при течении воды от 1 до 2 сечения — от водоприемника до водоочистной сетки;

Уh 1-2 = hр +hв +hсам +Уhм.с =0,05+0,08+0,15+0,06=0,33м

где h рпотери напора в решетке, 0,05м;

h в — потери напора в водоприемнике, 0,08м;

h сам — потери напора в самотечном водоводе, м;

Уh м.с — потери напора в местных сопративлениях водовода:

ж — коэффициент местных сопротивлений, равный [4, прил.3]:

0,1 — для тройника на протоке;

0,05 — для полностью открытой задвижки;

1,0 — при вытекании воды под уровень;

  • q — ускорение свободного падения, м/с;

h с — по эксплутационным данным для плоских сеток , 0,15 м;

Отметку днища берегового колодца определяем по формуле:

Д н = А/ — Нс — hп = 72,15-0,84-0,5=70,81м;

Д н = В/ — h1 — h2 — h3 = 72-1,2-0,6-0,65=69,55м;

Принято Д н = 69,5 м

где Н с — высота сетки;

h п — глубина приямка для сбора осадка, 0,5 м;

h 1 — допускаемое погружение отверстия всасывающего водовода, определяется: 1,5*Dв = 1,5*0,78=1,2 м,

D в — диаметр отверстия воронки всасывающего водовода диаметром dвс :

D в = 1,3* dвс = 1,3*600=0,78 м;

h 2 — расстояние от низа воронки до дна, принимается: h2 = 0,8* Dв =0,8*0,78=0,6 м;

h 3 — высота слоя бетона для образования приямка и откосов для сползания осадка к приямку, принимается:

h 3 = hп +0,15=0,5+0,15=0,65 м;

Расчет водоводов ( самотечных, всасывающих и напорных) выполняется применительно к нормальным и аварийным условиям эксплуатации.

Диаметр водоводов принимается по [3] при расчетном расходе воды в одной секции водозабора для нормальных условий эксплуатации:

Q р = 0,27 м3 /с; D = 600 мм.

Скорости течения воды в водоводах при нормальных условиях эксплуатации принимаются по [4, табл.2.5]: 1,02 м/с — в самотечных водоводах и 1,29 м/с — во всасывающих.

Принятый диаметр самотечных труб проверяем на незаиляемость транспортируемыми по водоводу мелкими наносами, по формуле:

  • где, v — средняя скорость течения воды в водоводе, м/с;

v * — динамическая скорость, принимается:

v * = 0,007*v = 0,007*1,02=0,0714 м/с;

  • А — параметр, принимаемый 9;
  • d — средневзвешанный диаметр наносов, 25мм;

с — средняя мутность воды в период половодья, 1,3 кг/м 3 ;

  • щ — гидравлическая крупность, 11,6 мм/с;

Потери напора в водоводах (по длине) определяются по формуле:

h = i * L

где, i — пьезометрический уклон, определяемый согласно [3];

  • L — длина водовода, м;

Потери напора в самоточном водоводе (по длине) равны:

h = 0,00209 * 72 = 0,15 м

Потери напора во всасывающем водоводе (по длине) равны:

h вс = 0,00421* 19 = 0,08 м

Наивысшая допустимая отметка оси насоса определяется по формуле:

ОН=Мин УВ+(10-?h g )-?hп -v2 /2g =72,5+(10-5)-0,52-0,4=76,58 м

где, Мин УВ — отметка миним. расчетного уровня воды в реке, м;

10-?h g — приведенная высота атмосферного давления и допустимый кавитационный запас насоса, м;

h п — сумма потерь напора при движении воды в сооружениях от водоприемных отверстий до насоса при аварийных условиях эксплуатации (т.е. потери напора в решетке, водоприемнике, самоточном водоводе, на местных сопротивлениях водовода, в сетке, во всасывающем водоводе, на местных сопротивлениях всасывающего водовода), м;

V 2 /2q — скоростной напор во всасывающем патрубке насоса:

V 2 /2q = 2,782 /2*9,81 = 4м

Потери напора на местных сопротивлениях во всасывающем водоводе определяются по формуле:

ж — коэффициент местных сопротивлений, равный [4, прил.3]:

0,5 — для колена;

0,4 — длявходной воронки;

0,4 — для перехода;

0,05 — для полностью открытой задвижки;

h п = Уh1-2 + hвс + Уhм.с =0,33+0,08+0,11 =0,52м

Принимаем ось насоса на отметке 76,5 м.

Неразмывавающая скорость течения воды при проверке неразмываемости дна и определении крупности камня для крепления определяем по формуле:

где, d 0 — средневзвешанный диаметр отложений дна русла или каменного крепления, 0,3 мм;

  • H — глубина потока, м;

4.6. Описание конструктивных решений

Двухсекционный водоприемник с двусторонним втеканием воды имеет в плане удобообтекаемую форму. Корпус водоприемника выполнен сварным из машиностроительной стали. Самотечные водоводы проходят через водоприемник и заглушены с внешней стороны. Заглушки могут быть сняты для очистки самоточных водоводов. К самотечным водоводам присоединены вертикальные стояки, заглушенные в верху.

Водоприемные отверстия размером 0,6 х 0,8 м по четыре в каждой секции расположены с обоих сторон водоприемника и соединены со стоками косыми сужающимися коробами. Форма коробов за отверстиями обеспечивает плавное движение воды с непрерывным увеличением скоростей течения.

Глава 5. Очистные сооружения

5.1.Выбор схемы и состава очистных сооружений

Сравнивая показатели качества воды источника с требованиями ГОСТ 2874-82 показывает, что она не удовлетворяет этим требованиям по цветности и мутности.

Осветление и обесцвечивания воды производится коагулированием, в качестве реагента применяется сернокислый алюминий Al 2 (SO4 )3 .Этот процесс предусматривает реагентное хозяйство, а также смесители.

Для снижения интенсивности запаха и вкуса предусматривается предварительное хлорирование (если больше 2 баллов)

Для обеззараживания воды также применяется хлорирование (вторичное), которое осуществляется перед поступлением воды в резервуары чистой воды.

Учитывая состав воды и производительность станции в качестве основных сооружений принимаем горизонтальные отстойники и скорые фильтры.

5.2. Определение расчетной производительности очистной станции

Производительность очистной станции определяется по формуле:

Q оч.соор. мах = б*(Qмах.сут +Qдоп )=1,15*(42421+1458)= 50242 м3 /сут

где, б -коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужны станции и зависящий в основном от промывки фильтров. Принимаем равным 1,15 при повторном использовании промывной воды в размере 10% от расхода воды, подаваемой потребителям, и при сборе концентрированной мутной воды в размере 5% [1,п.6.6]

Q доп -расход воды на трехчасовое тушение пожара, определен в главе 5 и равен 1458 м3 /сут;

5.3. Расчет сооружений реагентного хозяйства

Употребляемые при обработке воды реагенты вводятся в виде порошков или гранул (сухое дозирование) либо в виде водных растворов или суспензий (мокрое дозирование).

Оба способа дозирования требуют ………..

Страницы: [1] | | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |