Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
w Ciechanowie
WYDZIAA INŻYNIERII
Aukasz Merle
Inżynieria Środowiska
II rok, semestr IV
Przedmiot: Technologia wody i ścieków
Temat: Projekt koncepcyjny stacji uzdatniania wody
Sprawdził: prof. M. Lebiedowski
Ciechanów czerwiec 2013 r.
Spis treści
1. Wstęp .................................................................................................................................................. 3
2. Cel i zakres pracy:................................................................................................................................ 5
3. Dane wyjściowe .................................................................................................................................. 5
3.1. Parametry jakościowe wody ujmowanej.................................................................................. 5
3.2. Wydajność znamionowa stacji oczyszczania wody .................................................................. 6
3.3. Wymagania jakościowe wody pitnej w świetle przepisów prawa ........................................... 6
3.4. Ocena niezbędnego stopnia usuwania zanieczyszczeń i uzdatniania wody podziemnej ......... 6
4. Podstawowe układy technologiczne oczyszczania i uzdatniania wody podziemnej na cele pitne .... 7
4.1. Procesy technologiczne ............................................................................................................ 7
4.2. Urządzenia do oczyszczania i uzdatniania ................................................................................ 8
5. Proponowany schemat technologiczno-techniczny oczyszczania wody ............................................ 9
5.1. Uzasadnienie wyboru sposobów oczyszczania .......................................................................10
6. Obliczenia parametrów technologicznych dla proponowanego sposobu oczyszczania ..................10
6.1. Napowietrzanie: .....................................................................................................................11
6.2. Wapnowanie:..........................................................................................................................13
6.3. Filtr pospieszny .......................................................................................................................15
6.4. Dezynfekcja wody ...................................................................................................................21
6.5. Ujęcia wody ............................................................................................................................21
6.6. Zbiornik na wodę dla wodociągów .........................................................................................21
6.7. Dobór pomp wody czystej ......................................................................................................22
6.8. Straty.......................................................................................................................................23
6.9. Osadniki ..................................................................................................................................23
7. Część graficzna ..................................................................................................................................25
8. Literatura ..........................................................................................................................................26
9. Załączniki ...........................................................................................................................................27
Strona 2 z 27
1. Wstęp
Uzdatnianie wody proces polegający na doprowadzeniu zanieczyszczonej
wody do stanu czystości wymaganego dla danego zastosowania.
Skład elementarnych procesów uzdatniania wody dobiera się zgodnie
z zastosowaniem produktu finalnego. Głównymi metodami pozyskiwania wody
uzdatnionej są:
odżelazianie
zmiękczanie, np. zmiękczanie jonitowe
demineralizacja, np. poprzez destylację
filtracja mineralna, węglowa, mechaniczna
dezynfekcja chemiczna (ozonowanie, chlorowanie, fluorowanie),
promieniowaniem UV
odwrócona osmoza (RO)
aeracja
Wodę uzdatnia się dla potrzeb komunalnych (woda wodociągowa, woda
pitna), przemysłu (w szczególności spożywczego), medycyny i farmacji.
Odżelazianie wody uzdatnianie wody polegające na usunięciu z niej
(wytrąceniu) nadmiernych ilości związków żelaza. Zadanie sprowadza się do
przeprowadzenia rozpuszczonych związków żelaza w formy trudno rozpuszczalne.
Odbywa się to poprzez napowietrzanie w urządzeniach odżelaziaczach. Następnie,
po dokonaniu korekty odczynu, woda filtrowana jest na złożu. Taka sama technologia
stosowana jest przy odmanganianiu wody usuwaniu związków manganu.
Filtracja (sączenie) metoda oddzielania substancji stałych od cieczy i gazów,
poprzez mechaniczne zatrzymanie jednego ciała stałego w przegrodach porowatych
(filtrach) przy użyciu odpowiednich aparatów. Ciecz lub gaz otrzymywane po filtracji
Strona 3 z 27
nazywa się filtratem. Filtracja jest najczęściej stosowanym sposobem oddzielania ciał
stałych od cieczy.
W technologii uzdatniania wody wykorzystuje się naturalne procesy
zachodzące w przyrodzie z dużą szybkością:
cedzenie
sedymentacja
flokulacja
kohezja
adhezja
dyfuzja
adsorpcja
oddziaływanie elektrostatyczne.
Dezynfekcja (po polsku dosłownie oznacza odkażanie) postępowanie mające
na celu niszczenie drobnoustrojów i ich przetrwalników. Dezynfekcja niszczy formy
wegetatywne mikroorganizmów, ale nie zawsze usuwa formy przetrwalnikowe.
Zdezynfekowany materiał nie musi być jałowy. Dezynfekcja, w przeciwieństwie do
antyseptyki dotyczy przedmiotów i powierzchni użytkowych.
W technologii uzdatniania wody wykorzystuje się następujące procesy:
oraz promieniowaniem UV
chemiczne:
ozonowanie,
chlorowanie,
fluorowanie,
Stacja uzdatniania wody budowla stosowana w inżynierii sanitarnej
podobnie jak oczyszczalnia ścieków, przepompownia ścieków i kanał ściekowy.
Budynek stacji uzdatniania wody wyposażony jest w zależności od potrzeb w:
filtry ciśnieniowe (odżelaziacze i odmanganiacze),
Strona 4 z 27
aeratory,
sprężarki,
zbiorniki sprężonego powietrza
hydrofory
zbiorniki retencyjne
pompy I i II stopnia
odstojnik wód popłucznych
Zadaniem stacji jest uzdatnienie wód gruntowych. Uzdatniona woda
dostarczana jest do odbiorców systemem wodnokanalizacyjnym natomiast pozostałe
po procesie oczyszczania wody popłuczne odprowadzane są do gruntu lub sieci
sanitarnej.
2. Cel i zakres pracy:
Celem niniejszego opracowania jest projekt stacji uzdatniania wody o średniej
dobowej wydajności 4000 m3/d
Zakres opracowania obejmuje dobór technologii i urządzeń wykorzystywanych
do uzdatniania ujmowanej wody.
3. Dane wyjściowe
3.1. Parametry jakościowe wody ujmowanej
- odczyn 6,8 pH
- mętność 6 mgPt/dm3
- barwa 18 mg/dm3
- żelazo 10 mg/dm3
- mangan 1 mg/dm3
Strona 5 z 27
- twardość 4,1 mval/dm3
- utlenialność 2,6 mgO2/dm3
- zasadowość 1,8 mval/dm3
3.2. Wydajność znamionowa stacji oczyszczania wody
4000 m3/d
3.3. Wymagania jakościowe wody pitnej w świetle przepisów prawa
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r. woda
pitna powinna spełniać następujące wymagania:
- odczyn 6,5 - 9,5 pH
- mętność 1 NTU
- barwa - akceptowalna
- żelazo 0,2 mg/dm3
- mangan 0,05 mg/dm3
- twardość 1,2 - 10 mval/dm3
- utlenialność 5,0 mg 02/dm3
smak, zapach - akceptowalny
3.4. Ocena niezbędnego stopnia usuwania zanieczyszczeń
i uzdatniania wody podziemnej
Ujmowana woda pochodzi ze studni głębinowych - jest wodą podziemną.
Charakteryzuje się podwyższoną zawartością żelaza oraz manganu. Nieznacznie
przekroczona jest także dopuszczalna barwa i mętność wody.
Strona 6 z 27
4. Podstawowe układy technologiczne oczyszczania i uzdatniania
wody podziemnej na cele pitne
Woda surowa z ujęcia tłoczona jest rurociągiem 450 do aeratora- hali
napowietrzania. Woda po napowietrzeniu odprowadzana jest do zbiornika
kontaktowego zlokalizowanego bezpośrednio pod halą napowietrzania. Dno zbiornika
należy wykonać ze spadkiem w kierunku przepływu wody w celu odprowadzenia
powstałego osady.
Woda z komory kontaktowej zostaje przesłana rurociągiem 400 do hali
filtrów ze złożem piaskowo-antracytowym. Projektuje się pięć filtrów pospiesznych
grawitacyjnych z niskooporowym drenażem. Projektuje się płukanie filtrów za
pomocą sprężonego powietrza, wody z powietrzem a następnie samej wody.
Odprowadzenie popłuczyn po procesie płukania filtrów odbywa się rurociągiem
400. Po procesie filtracji woda poddana jest procesowi dezynfekcji poprzez podanie
do rurociągu 400 wody chlorowej dawkowanej za pomocą chloratorów typu C7.
Następnie woda transportowana jest do dwóch zbiorników magazynujących
o łącznej objętości 3800 m3. Woda ze zbiornika zostaje podana do systemu
dystrybucji tj. sieci wodociągowej rura magistralna 400. W tym celu dobrano
3 pompy (+1 rezerwowa) odśrodkowe Warszawskiej Fabryki Pomp typu 15A40
o wydajności Q=275 i wysokości podnoszenia H=70m.
4.1. Procesy technologiczne
Zastosowano następujące procesy oczyszczania wody :
a. aeracja zmniejsza zawartość CO2 agresywnego w wodzie, nadającego wodzie
charakter agresywny przez co zmniejsza się dalsze zużycie wapna.
Zastosowano aerator otwarty z dyszami rozbryzgowymi typu Schlick MN VII
w hali napowietrzania;
Strona 7 z 27
b. wapnowanie zastosowane wapno wiąże chemicznie pozostały CO2
agresywny i powstaje Ca(HCO3)2 oraz uzyskuje się równowagę węglanowo
wapniową;
c. filtracja na filtrze pospiesznym grawitacyjnym otwartym ze złożem
wpracowanym pokrytym tlenkami żelaza (III) i manganu (IV), piaskowo
antracytowym, płukanym wodą i powietrzem. Filtracja zatrzymuje obecne
w wodzie zawiesiny oraz usuwa związki żelaza i manganu
d. dezynfekcja niszczy żywe i przetrwalnikowe formy organizmów patogennych
oraz zapobiega ich wtórnemu rozwojowi w sieci wodociągowej. Dezynfekcja
prowadzona jest za pomocą Cl2.
4.2. Urządzenia do oczyszczania i uzdatniania
a. Hala napowietrzania
- wymiary 6m x 18m = 108 m2
- ilość dysz 108 szt.
- przewód doprowadzający wodę - 450
b. Zbiornik kontaktowy
- wymiary 6m x 13 m = 78 m2
- wysokość 2,5 m
- objętość 195 m3
- pochylenie dna 2%
c. Wapnowanie
- dawka wapna 5,21 gCaO/m3
- zbiornik zarobowy 2 zbiorniki o V=0,625 m3 każdy
- 2 sytniki o pojemności V=21,16 m3 każdy
- moc silnika mieszadla zarobowego 3 kW
d. Filtry pospieszne
Strona 8 z 27
- powierzchnia rzutu poziomego pojedynczego filtru -18 m2
- liczba filtrów 5
- ilość dysz filtracyjnych w jednym filtrze 1500 szt.
- liczba płyt drenażowych w filtrze - 8 szt. (1,5m x 1,5m)
- wysokość warstwy podtrzymującej złoże filtracyjne 0,3 m
- wysokość złoża 1,5 m
e. Zbiornik wody czystej do płukania filtrów
- wysokość 3 m
- szerokość 10 m
- długość 10 m
f. Dezynfekcja
- wydajność chlorowni 0,68 kg/d
- 3 chloratory (1 rezerwowy) typu C7
g. Zbiornik na wodę wodociągową (dwukomorowy)
- objętość - 3800 m3
- średnica zbiornika 22 m
- ilość zbiorników 2
h. Pompownia wody czystej do sieci wodociągowej
- ilość pomp - 3 pompy (+1 rezerwowa)
- zestaw pompowy - Warszawskiej Fabryki Pomp typu 15A40
- wysokość podnoszenia 70 m
- wydajność 275 m3/h
- wydajność sumaryczna 825 m3/h
5. Proponowany schemat technologiczno-techniczny oczyszczania
wody
Przed wykorzystaniem do picia oraz na cele gospodarcze musi być ona
uzdatniona według poniższego schematu:
Strona 9 z 27
5.1. Uzasadnienie wyboru sposobów oczyszczania
Pierwszym etapem będzie aeracja w której zmniejszymy zawartość CO2
agresywnego w wodzie, zmniejszy to dalsze zużycie wapna. Kolejnym etapem będzie
wapnowanie co zwiąże chemicznie pozostały CO2 agresywny i powstaje Ca(HCO3)2
oraz uzyskuje się równowagę węglanowo wapniową. Dalsza filtracja na filtrze
pospiesznym grawitacyjnym otwartym ze złożem wpracowanym pokrytym tlenkami
żelaza (III) i manganu (IV), piaskowo antracytowym, płukanym wodą i powietrzem.
Filtracja zatrzymuje obecne w wodzie zawiesiny oraz usuwa związki żelaza i manganu.
Następnie dezynfekcja, która niszczy żywe i przetrwalnikowe formy organizmów
patogennych oraz zapobiega ich wtórnemu rozwojowi w sieci wodociągowej.
Dezynfekcja prowadzona jest za pomocą Cl2.
6. Obliczenia parametrów technologicznych dla proponowanego
sposobu oczyszczania
Strona 10 z 27
6.1. Napowietrzanie:
Woda:
mval gCaCO3
-zasadowość M=1,8 =90
dm3 m3
-odczyn pH=6,8
Wydajność stacji:
m3
-Qśr d =4000
d
m3 m3 m3
- Qmax d = Qśr d xNd=4000 x1,25=5000 =209
d d h
mval
Zasadowość < 2,0 , a więc oprócz napowietrzania trzeba zastosować chemiczne
dm3
wiązanie dwutlenku węgla.
Z nomogramu równowagi węglanowo-wapniowej odczytałam zawartość:
g
-CO2 wolnego CO2 w=28,0
m3
g
-CO2 przynależnego CO2 p=1,8
m3
g
-CO2 agresywnego CO2a=28-1,8=26,2
m3
Do napowietrzania przyjęłam halę napowietrzania z dyszami amsterdamskimi.
Powierzchnia aeratora
m3
Q= Qmax d= 209
h
m3 m3
Zakładam wydajność jednej dyszy q=5,0 i rozstaw co 1,0m Oh=5,0
h m2h
Zakładam wysokość rozbryzgu 2,0m.
Q 209,0
Wymagana powierzchnia hali dysz: F= = =41,8m2
Oh 5,0
Przyjmuję halę o wymiarach 18 x 6 m, czyli Frzecz=108m2
Liczba dysz
Frzecz
nd=
fd
Strona 11 z 27
fd - powierzchnia niezbędna dla 1 dyszy, fd =1,0m2
108,0
nd= =108 dysz
1,0
Dobór rurociągów
Przewód główny doprowadzający wodę surową:
m m
-zakładam prędkość przepływu v=1,0 (0,81,5 )
s s
m3 dm3
-natężenie przepływu Q= Qmax d=4000 =46,30
d s
z nomogramu Colebrooka-White a dla rur ciśnieniowych z PE firmy PipeLive,
k=0,01mm, temp. 10oC odczytuję średnicę wewnętrzną przewodu:
dg=450mm
m
vrzecz=1,25
s
i=30
Przewody rozdzielcze:
m m
-zakładam prędkość przepływu v=1,5 (1,01,5 )
s s
Q dm3
-natężenie przepływu Q= Qr= =4,63
10 s
z nomogramu Colebrooka-White a dla rur ciśnieniowych z PE firmy PipeLive,
k=0,01mm, temp. 10oC odczytuję średnicę wewnętrzną przewodu:
dr=125mm
m
vrzecz=1,48
s
i=180
Zbiornik na magazynowanie wody po procesie napowietrzania
Zbiornik liczymy na czas przetrzymania wody ok. 15-20 min.
V=Qśrh/3=209/3=69,7 m3
Przyjęto zbiornik o wymiarach: szerokość 6m; długość 13m; wysokość 2,5m o
pojemności całkowitej 195m3.
Pochylenie dna zbiornika pod kątem 2% w kierunku koryta zbierającego.
gCO2 gCO2
Dysze amsterdamskie obniżają zawartość CO2 w do 812 . Przyjmuję 10 .
m3 m3
Odczyn wody po napowietrzaniu (z nomogramu równowagi węglanowo wapniowej):
pH=7,25
Strona 12 z 27
gCO2agr
Ilość CO2 pozostałego do usunięcia wynosi 10,0 1,8=8,2
m3
6.2. Wapnowanie:
Wyznaczanie dawki wapna koniecznej do uzyskania stanu równowagi węglanowo-
wapniowej
gCO2agr
Przyjęto do wiązania 8,2
m3
Z reakcji:
2CO2 agr + CaO +H2O Ca(HCO3)2
Wynika, że 1 mol CaO (56g) reaguje z 2 molami CO2 agr (88g). Zatem przy założeniu, że
gCO2agr
potrzebuję związać 9,0 niezbędną dawkę CaO (Dw) wyznaczam z proporcji:
m3
56 gCaO 88 gCO2 agr
Dw 8,2 gCO2 agr
gCaO
Dw =5,21
m3
Zaleca się użycie dawki wapna w ilości Dw=10g/m3
Zużycie dobowe wapna:
Mdmax= Dw*Qmaxd=10*4000=40000g/d=40kg/d
Zapas reagenta na czas 30 dni:
Z=Mdmax*T=40*30=1200 kg
Powierzchnia magazynowa reagenta:
ą - współczynnik zwiększający ze względu na transport wewnętrzny (1,2)
n gęstość nasypowa reagenta , kg/m3 (1000 kg/m3)
hd dopuszczalna wysokość składowania, m (1,5)
Z 1200
F = a * =1,2* = 0,8m2
r *h 1000*1,5
Zbiornik zarobowy mleka wapiennego (dwa zbiorniki)
Objętość jednego zbiornika:
Strona 13 z 27
M *100
max
V=
c*r *n * m
c- stężenie roztworu wapna, przyjmuję c=5%
- gęstość właściwa roztworu, kg/m3 (1000 kg/m3)
n- ilość przygotowanych roztworów w ciągu doby (2)
m-ilość zbiorników (2)
40*100
V= =0,2 m3
5*1000* 2*2
Wymiary zbiornika:
Przyjmuję że H=D
4V 4 0,2
3 3
H=D= = = 0,26=1,0m
p p
D=1,0m
H=1,0m
Vrzecz=0,79
Wymiary mieszadła:
Powierzchnia łap:
f=0,15*V=0,15*0,79=0,12 m2
Długość łapy:
l=0,85*D=0,85*1=0,85 m
Szerokość łapy (dwie łapy)
z-liczba par łap na jednej osi. (2)
b=f/(z*l)=0,12/(2*0,85)=0,07 m
Moc silnika poruszającego mieszadło:
m-liczba łap mieszadła (4)
ś- współczynnik oporów hydraulicznych łap mieszadła (1,29)
gęstość wody, kg/m3 (1000 kg/m3)
n prędkość obrotowa łap mieszadła, Hz (0,67)
b- szerokość łap mieszadła m, (0,07)
r- długość łapy mieszadła, (0,85)
k- współ. Zapasu mocy (1,2)
- sprawność (0,9)
Ns=m*Ą3* ś* *n3*b*r4*k/ *10-3 [kW]
Ns=4* Ą3*1,29*1000*0,673* 0,07*0,854*1,2/0,9*10-3=2,34 kW
Dobiera się silnik o mocy 3 kW.
Dobór sytników
Wydajność sytników (2)
Strona 14 z 27
Q DCaO 2095,21 m3
Qs = = = 0,88
n Cr 11250 h
gCaO
Cr = 1250 dla t= 283K
m3
Objętość sytnika:
K1= 7,5 dla t= 283K
K2= 1,3
V = K1 K2Qs = 7,51,30,88 = 8,58m3
Średnica sytnika:
mm m
Dopuszczalna prędkość pionowa w części cylindrycznej sytnika: 0,20 =0,0002
s s
4Q 4 2,17
D = = = 1,95m = 1950mm
3600 * P *J 3600 *3,14 0,0002
Dobieram 2 sytniki typu C [D=2000mm H=6000mm]
6.3. Filtr pospieszny
Filtr grawitacyjny pospieszny
Charakterystyka użytego złoża filtracyjnego:
Materiał piasek kwarcowy
Wymiar czynny d10=0,8
Współczynnik nierównomierności piasku filtracyjnego K=1,5
Wysokość złoża H=1,5 m
Wysokość warstwy podtrzymującej Hp=0,3 m
g
-zawiesina Z=1,91*3,2=6,11
m3
-temperatura wody t=10oC
g
Przyjmuję chłonność złoża A=2000
m3
Wymagana powierzchnia filtracji
Qmax d
F=
v x (T - n xt ) - n x q x (t''+t''')
f pł
h
T- czas pracy filtrów w ciągu doby, przyjmuję T=24
d
t - czas płukania powietrzem, przyjmuje t =0,02h
t - czas płukania mieszaniną wody i powietrza, przyjmuję t =0,17h
Strona 15 z 27
t - czas płukania wodą, przyjmuję t =0,083h
t -czas płukania: t=t +t +t =0,02h+0,17h+0,083h=0,27h
t1 - czas wyłączenia związany z wykonywaniem dodatkowych czynności przy płukaniu,
przyjmuję t1 =0,33h
t2- czas odprowadzania pierwszych partii filtratu po płukaniu, przyjmuję t2=0,17h
tpł - czas postoju filtrów związany z płukaniem
tpł= t1+t2+t=0,33h+0,17h+0,27h=0,77h
Czas użytecznej pracy filtrów:
A
tu=
v x Z
f
2000
tu= =54,55h
6 x 6,11
m m
vf - prędkość filtracji, przyjmuję vf=8 (510 )
h h
dm3 m3 dm3
q - intensywność płukania, przyjmuję q= 13 =46,8 (zalecane 1315 )
sm2 hm2 sm2
T 24 1
n - liczba płukań każdego filtra na dobę, n= = =0,45 =0,5 1/d
tu + t 54,55 + 0,77 d
pł
4000
F= 21,5m2
8x(24 - 0,5 x0,77) - 0,5x 46,8 x(0,17 + 0,083)
1
Ekonomiczna liczba filtrów n= F =2,32
2
n=5 filtrów
Przyjmuję filtr o wymiarach 6,0 x 3,0m
F1=18,0 m2
Frzecz=5 x 18,0=90,0m2
Qmax d 209 m
Vfrzecz= = =2,33
Frzecz 90,0 h
m
Dla złoża dwuwarstwowego Vfrzecz =510
h
Sprawdzam, czy można wyłączyć 1 filtr:
5 5
Vf = Ff * = 8* = 10m / h
4 4
Strona 16 z 27
Drenaż filtracyjny
Zakładam drenaż niskooporowy - dysze filtracyjne - drenaż płytowy wyposażony w grzybki.
Wymagana powierzchnia otworów w dyszach - min 1% F
"fo=0,01 x 18,0 m2= 0,18 m2
Przyjmuję dyszę szczelinową o wymiarach szczelin 0,5 x 10 mm- 24 szt.
Powierzchnia otworów w 1 dyszy:
fo=24 x 0,5mm x 10mm = 120mm2=120 x 10-6 m2
Ilość dysz w 1 filtrze:
0,18
fo
Nd= = =1500 dysz
fo 120 x 10-6
Ilość płyt drenażowych:
-płyta drenażowa o wymiarach 1,5 x 1,5 m
-liczba płyt -8szt.
1500
Ilość dysz w jednej płycie =187,5
8
Przyjmuję 14 dysz w 14 rzędach w rozstawie co:
1,5
b= =0,1 m
14
Ilość dysz w 1 filtrze: nd rzecz=8 x 14 x 14=1568 dysz>1500
Ilość wody płuczącej dla 1 filtra:
Strona 17 z 27
m3
Qpł1=F1 x q= 18,0 x 46,8=842,4 =234dm3/s
h
Straty ciśnienia przy płukaniu
1. Straty na drenażu
"hd=ą x qd x 10-2 [m]
Qpl 234
dm3
qd= = =0,15
nd 1568 s
Dysza szczelinowa o wymiarach szczelin 0,5 x 10,0 mm:
ą=2570
=1,74
"hd=2570 x 0,151,74 x 10-2 =0,97m
2. Straty w warstwie podtrzymującej
Zakładam warstwę podtrzymującą za żwiru o wysokości Hp=0,3m (0,30,5m)
"hp =0,08 x Hp x q=0,08 x 0,3 x 46,8=1,12m
3. Straty w złożu filtracyjnym
rz
"hf =( -1)x(1-mo)xH
r
g
z- gęstość złoża filtracyjnego, p =2,65
cm3
g
- gęstość wody, =1
cm3
mo - porowatość złoża przed płukaniem, mo =40%=0,4
H=1,5m
2,65
"hfp =( -1)x(1-0,4)x1,5=1,48m
1
4. Aączne straty ciśnienia
""h= "hd + "hp + "hf=0,97+1,12+1,48=3,57
Zbiornik na wodę do płukania
Objętość zbiornika dla 2 płukań pojedyńczych filtrów.
V=2 x (q x F1 x t2) =2 (18x46,8x0,17)=286,4 m3
Przyjęto zbiornik o wymiarach:
Wysokość=3,0m
Szerokość=10m
Strona 18 z 27
Długość=10m co daje objętość V=300m3
Koryta popłuczyn
Przyjęte dwa koryta na jeden filtr .
Przepływ koryta:
m3 m3
qk=0,5 x Qpł1=0,5 x 842,4=421,25 =0,12
h s
Szerokość koryta:
Bk=0,98 x qk0,4=0,98*0,120,4=0,42m
Przyjęto szerokość koryta Bk =0,40m
Hk =1,25 Bk =0,50m
Wysokość koryta nad złożem
H *e 1,5* 25
"hkp = + 0,3 = + 0,3 =0,675m=0,68m
100 100
e- ekspansja złoża, przyjęłam r=25%=0,25
Zbiorczy kanał odpływu z koryt połuczyn
Szerokość kanału:
Bkz =1,0m
Wysokość kanału:
Qpł1
0,234
Hkz =0,8 x ( )0,67+0,20=0,8 x ( )0,67+0,20=0,5m
Bkz 1,0
Dobór rurociągów
Przewód doprowadzający wodę do wszystkich filtrów:
m m
-zakładam prędkość przepływu v=1,2 (0,81,2 )
s s
m3 dm3
- natężenie przepływu Q= Qmax d=4000 =46,30
d s
z nomogramu Colebrooka-White a dla rur ciśnieniowych z PE firmy PipeLive,
k=0,01mm, temp. 10oC odczytuję średnicę wewnętrzną przewodu:
d=400mm
m
vrzecz=1,10
s
i=30
Przewód doprowadzający wodę do 1 filtra:
m m
-zakładam prędkość przepływu v=1,0 (0,81,2 )
s s
Strona 19 z 27
Qmax d 46,30 dm3
- natężenie przepływu Q= = =9,26
n 5 s
odczytuję średnicę wewnętrzną przewodu:
d=200mm
m
vrzecz=1,2
s
i=70
Przewód odprowadzający wodę z 1 filtra:
m m
-zakładam prędkość przepływu v=1,5 (1,01,5 )
s s
Qmax d 46,30 dm3
- natężenie przepływu Q= = =9,26
n 5 s
odczytuję średnicę wewnętrzną przewodu:
d=180mm
m
vrzecz=1,5
s
i=120
Przewód odprowadzający wodę ze wszystkich filtrów:
m m
-zakładam prędkość przepływu v=1,5 (1,01,5 )
s s
dm3
- natężenie przepływu Q=46,30
s
odczytuję średnicę wewnętrzną przewodu:
d=400mm
m
vrzecz=1,4
s
i=4,50
Przewód wody do płukania 1 filtra i przewód odprowadzający popłuczyny z 1 filtra:
m m
-zakładam prędkość przepływu v=2,5 (2,02,5 )
s s
m3 dm3
- natężenie przepływu Q=Qpł1=842,4 =234,0
h s
odczytuję średnicę wewnętrzną przewodu:
d=300mm
m
vrzecz=2,5
s
i=130
Strona 20 z 27
6.4. Dezynfekcja wody
Przyjąłem dezynfekcję wody przy użyciu chloru gazowego w postaci wody chlorowej.
Wymagana wydajność chlorowni: G=DCl2 x Qmax d
g
DCl2- wymagana dawka chloru; dla wód podziemnych DCl2=0,71,0
m3
g
Przyjmuję DCl2=1,0
m3
g kg
Gh=1,0 x 209=209 =0,21
h h
Dobowe zużycie chloru:
kg
Gd=12,48
d
Wydajność chlorowni zwiększona 30%
kg
G=0,68
h
gCl2
Przyjmuję 3 chloratory(1 rezerwowy) typu C7 o wydajności 503000
h
m3
Ilość pobieranej wody wynosi 1,5 . Ciśnienie wody pobieranej( zasilającej chloratory)
h
powinno wynosić 0,20,6 MPa
Zapas chloru na 30 dni:
Z=G*24*30=0,68*24*30=489,6 kg Cl2
Miesięczny zapas chloru: 10 x 50 kg butli z chlorem
6.5. Ujęcia wody
yródłem poboru wody jest woda podziemna , której ujęcie znajduje się
w odległości 11 km od miasta.
6.6. Zbiornik na wodę dla wodociągów
Objętość zbiornika:
Strona 21 z 27
V=30%*Qmaxd=0,3*4000=1200m3
Dobrano zbiornik dwukomorowy o wymiarach:
H=5m
D=22 m
p * D2 p * 222
Objętość jednego zbiornika V = * H = *5 = 1899,7m3
4 4
Aączna objętość zbiorników wynosi V=3799,4m3=3800 m3
6.7. Dobór pomp wody czystej
Wysokość podnoszenia wody czystej: 20 m
Odległość transportu wody czystej: 11 km
Średnica przewodu transportującego wodę (z nomogramu Colebrocka-Whita)
Dla Qmaxh=729,4 m3/h=202,6 dm3/s=0,203 m3/s i prędkości v=1,5m/s otrzymujemy d=400
mm, i=4,00
Straty hydrauliczne na długości 11 km:
HL=i*L=0,004*11000=44 m
Wysokość podnoszenia:
HP=44+20+6=70 m
Strona 22 z 27
6.8. Straty
Długość Średnica Spadek Straty
m mm 0 m
19 450 3 0,06
Gr. Stacji Areator
61 400 3 0,18
Areator Filtr
52 400 4,5 0,23
Filtr Chlorownia
19 400 4,5 0,09
Chlorownia Zbiornik
29 600 4,0 0,12
Zbiornik Sieć
7
Areator
3,57
Filtr
0,1
Chlorownia
0,2
Zbiornik wody czystej
11,55
SUMA
6.9. Osadniki
1. Masa osadów powstałych w procesie odżelaziania
jFe
VOS = (c0 - cFe ) *Qmax d = 8,25m3
Fe
jw
2. Objętość popłuczyn
q = 46,8m3 / m2h
n = 5
F = 18m2
t = 0,27h
p
Vpł = q n F t = 46,8 5 18 0,27 = 1137,24m3
p
3. Objętość odstojnika
V0 =Vpł +Vos = 1145,49 m3
Przyjmuję dwa odstojniki każdy o wymiarach:
Strona 23 z 27
H= 5 m, B = 6 m, L = 20 m
4. Objętość laguny
V1 ilość osadów pozostałych po zagęszczeniu popłuczyn
100 - u0 100 - 99,93
V1 = Vpł = 1137,24 = 19,9m3
100 - u 100 - 96,0
V2- ilość osadów z osadnika zagęszczonych do 96%
100 - u0 100 - 99,6
V2 = Vos = 8,25 = 0,83m3
100 - u 100 - 96,0
Ilość osadów odprowadzanych na laguny:
m3
19,9 + 0,83=20,73
d
Roczna ilość osadu o uwodnieniu 96%:
m3
V96% =20,73 x 365=7566,45
rok
W pierwszym roku odprowadzanie wody drenażem oraz odparowanie wody pozwoli na
obniżenie uwodnienia osadu do 80%. Objętość więc osadu o uwodnienie 80%:
100 - 96
V80% = xV96% =1513 m3
100 - 80
Przyjmuję 2 laguny:
V1 = V2 = 757m3
Wymiary poszczególnych lagun
B=16,0m, H=3,0m, L=16,0m
Strona 24 z 27
7. Część graficzna
Strona 25 z 27
8. Literatura
1. Lebiedowski Marek. 2004. Uzbrojenie Terenu. Wydawnictwo Politechniki
Aódzkiej, Aódz
2. Nawrocki Jacek. 2010. Uzdatnianie wody cz. 1. Wydawnictwo Naukowe PWN
i Wydawnictwo Naukowe UAM, Warszawa
3. Nawrocki Jacek. 2010. Uzdatnianie wody cz. 2. Wydawnictwo Naukowe PWN
i Wydawnictwo Naukowe UAM, Warszawa
4. Kowal Apolinary L., Świderska-Bróż Maria. 2009. Wydawnictwo Naukowe
PWN, Warszawa
5. Praca zbiorowa. 2000. Uzdatnianie wody. Poradnik. Wydawnictwo Projprzem,
Warszawa
6. Chudzicki Jarosław, Sosnowski Stanisław. 2011. Instalacje wodociągowe.
Projektowanie, wykonanie, eksploatacja. Wydawnictwo Seidel, Warszawa
7. Osuch- Pajdzińska. 2008. Sieci i obiekty wodociągowe. Wydawnictwo:
Politechnika Warszawska, Warszawa
8. Roeske Wolfgang. 2007. Dezynfekcja wody pitnej. Wydawnictwo
Projprzemeko, Warszawa
9. Żuchowicki Antoni Waldemar. 2002. Zaopatrzenie W Wodę. Wydawnictwo
Politechnika Koszalińska, Koszalin
10. Denczew Sławczo. 2002. Podstawy Nowoczesnej Eksploatacji Układów
Wodociągowych I Kanalizacyjnych. Wydawnictwo Arkady, Warszawa
Strony internetowe:
1. http://www.instsani.webd.pl/index.htm - Strona dla uczniów technikum
sanitarnego i ochrony środowiska
Strona 26 z 27
9. Załączniki
Strona 27 z 27
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
instrukcja bhp przy magazynowaniu i stosowaniu chloru w oczyszczalni sciekow i stacji uzdatniania woOBLICZENIA STACJI UZDATNIANIA WODYinstrukcja bhp przy magazynowaniu i stosowaniu kwasu solnego w oczyszczalni sciekow i stacji uzdatniinstrukcja bhp przy magazynowaniu i stosowaniu ozonu w oczyszczalni sciekow i stacji uzdatniania wodTechnologie uzdatniania wodyUzdatnianie wodyuzdatnianie wody odgazowanieSS050a Projektowanie koncepcyjne rozwiazan kratownic i slupowUzdatnianie wody do celów przem pyt 2015Uzdatnianie wody do celów przem pyt 2015projekt koncepcyjny kopalni24a UZDATNIANIE WODY DO CELÓW PRZEMYSŁOWYCHZastosowanie węgla aktywnego w uzdatnianiu wodyZastosowanie węgla aktywnego w uzdatnianiu wodyUzdatnianie wodyUboczne produkty uzdatniania wodywięcej podobnych podstron