Водоснабжение города и промышленных предприятий

метки: Водопотребление, Расход, Предприятие, Водоснабжение, Таблица, Сетка, Эксплуатация, Определять

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.

По Экономике отрасли «ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ...

... Расчет производственной программы Годовой объем водопотребления, измеряемый полезным отпуском воды всем потребителям, определяет производственную программу предприятия на год, на основе которой рассчитываются все остальные технико-экономические ... 2 - Схема водоснабжения Местоположение водозаборных сооружений принято выше ... характеристика схемы и системы водоснабжения Объектом проектирования является ...

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 /с	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 ; К_{сут.м in} = 0,8

Коэффициенты часовой неравномерности водопотребления определяются по формулам:

К _ч.мах = б_мах * в_мах = 1,3 * 1,09 = 1,4

К _{ч. min} = б_min * в_min = 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 ; б_min = 0,6

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

в _мах = 1,09 ; в_min = 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 /с

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 /с

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 F_гор 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. = * (Q_{сут.макс.} + Q_пож. )=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 * t_пож. * m * q_пож. = 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), q_пож = 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 v_вт = 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: V_c = 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 — Уh^1-2 = 72,5-0,33=72,15м

В ^/ = А^/ — h_с =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 = h_р +h_в +h_сам +Уh_м.с =0,05+0,08+0,15+0,06=0,33м

где h _р — потери 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^/ — Н_с — h_п = 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*D_в = 1,5*0,78=1,2 м,

D _в — диаметр отверстия воронки всасывающего водовода диаметром d_вс :

D _в = 1,3* d_вс = 1,3*600=0,78 м;

h ₂ — расстояние от низа воронки до дна, принимается: h₂ = 0,8* D_в =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 = h_п +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 )-?h_п -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 = Уh^1-2 + h_вс + Уh_м.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*(Q_{мах.сут} +Q_доп )=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 |