Пятницкое шоссе, 55А
стоимость работ
Работаем с Пн-Вс круглосуточно
1.1. Настоящее пособиеразработано к СНиП 2.04.02-84 разделу«Обработка промывных вод и осадка станций водоподготовки» и прил. 9.
Требования Пособияраспространяются на обработку технологических сбросов от станций осветления,обезжелезивания и реагентного умягчения воды и обезвоживание осадка вестественных условиях.
1.2. Проекты водоотведения иобработки осадков надлежит разрабатывать одновременно с проектами водоснабженияобъектов.
1.3. При проектированиинеобходимо рассматривать целесообразность кооперирования систем водоотведения иобработки осадков объектов независимо от их ведомственной принадлежности.
1.4.Необходимо предусматривать повторноеиспользование воды, выделившейся в процессах обработки технологических сбросови обезвоживания осадка. Допускается повторное использование воды, выделившейсяв накопителях.
1.5. Технологические сбросы приобосновании и по согласованию со службой эксплуатации допускается сбрасывать наканализационные очистные сооружения, в золошлакоотвалы ТЭС. При соблюдениитребований «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами»Минводхоза, Минздрава и Минрыбхоза СССР (М., 1975) технологические сбросыдопускается сбрасывать в водотоки и водоемы.
1.6. Осадок технологическихсбросов при обосновании допускается обезвоживать на механическом оборудовании,в том числе совместно с осадком от канализационных очистных сооружений или осадкомот технологических процессов на промышленных предприятиях.
2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СБРОСОВСТАНЦИЙ ВОДОПОДГОТОВКИ
2.1. Технологические сбросы отсооружений очистки воды без применения коагулянтов: характерные загрязнения представленыкрупнодисперсными минеральными и органическими веществами с гидравлическойкрупностью более 5 мм/с и близкой или равной нулю.
2.2. Технологические сбросы отсооружений очистки воды с применением коагулянта: характерные загрязненияпредставлены среднедисперсными и мелкодисперсными минеральными и органическимивеществами в виде гидроксидов металлов, солей, ила, планктона, коллоиднойвзвеси.
Сбросы характеризуютсяследующими усредненными показателями: содержание взвешенных веществ 800 — 8000мг/л; БПК5 = 30 — 80 мг/л; ХПК = 50 — 1500 мг/л. Гидравлическаякрупность взвеси более 0,35 мм/с. Осадки сбросов имеют серо-коричневый цвет,гелеобразную структуру, плохо обезвоживаются, быстро кольматируют фильтрующиематериалы. Удельное сопротивление фильтрованию изменяется от (7 — 20) 1010см/г для осадков, полученных обработкой высокомутных вод до (1200 — 1400) 1010см/г для осадков, полученных коагулированием маломутных вод высокой цветности.
2.3. Технологические сбросы от промывкифильтров и вода над осадком в отстойниках, сгустителях, площадкахобезвоживания, накопителях: характерные загрязнения представленымелкодисперсной взвесью с преимущественным содержанием продуктов гидролизакоагулянта и среднедисперсной взвесью от частичного выноса фильтрующейзагрузки.
В промывной воде фильтров иконтактных осветвителей среднее содержание взвешенных веществ составляет 400 -2000 мг/л; БПК5 = 3 — 10 мг/л; ХПК = 10 — 25 мг/л. В воде надосадком в сгустителях, накопителях, площадках обезвоживания среднее содержаниевзвешенных веществ 8 — 50 мг/л; БПК5 = 3 — 10 мг/л; ХПК = 10 — 20мг/л. Среднее количество кишечных палочек в 1 л (коли-индекс) воды над осадкомпосле зимнего промораживания от 10 — 100 до 1000, а в летний и осенний периоды от250 — 2500 до 200000.
3. ОБРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СБРОСОВ СТАНЦИЙ ВОДОПОДГОТОВКИ
3.1. Выбор технологической схемыи состава сооружений по обработке технологических сбросов объекта определяется составомсооружений и способом подготовки воды, климатическими иинженерно-геологическими условиями.
3.2. Промывную воду микрофильтровпосле хлорирования следует коагулировать повышенной дозой коагулянта иотстаивать с подачей осветленной воды в трубопроводы перед смесителями.Полученный осадок надлежит направлять на дренажные площадки обезвоживания споследующим вывозом осадка не более чем через 1 год.
Примечание. При использованииобезвоженного сэстона в качестве удобрения или кормовой добавки допускаетсяобработка промывной воды микрофильтров без применения коагулянта путем введенияхлора не менее чем за 15 — 20 мин до поступления промывной воды на дренажныеплощадки обезвоживания.
Промывную воду барабанныхсеток и фильтров следует направлять в отстойники промывных вод с последующимравномерным перекачиванием осветленной воды в трубопроводы перед смесителями.
Осадок от отстойныхсооружений, разбавленный водой, при выпуске надлежит направлять в накопители сотстаиванием или без него.
3.3. На станциях осветления иобезжелезивания воды фильтрованием с применением коагулянта промывную водуфильтров следует направлять в отстойники. Осветленную воду надлежит равномерноперекачивать в трубопроводы перед смесителями.
На станциях осветления водыотстаиванием с последующим фильтрованием и на станциях реагентного умягченияпромывную воду фильтров следует равномерно перекачивать в трубопроводы передсмесителями с отстаиванием или без него в зависимости от качества воды.
3.4. Для улавливания песка,выносимого при промывке фильтров и контактных осветлителей, надлежитпредусматривать песколовки, рассчитываемые по СНиП 2.04.03-85, пп. 6.26 — 6.35.
3.5. Осадок от всех отстойныхсооружений надлежит направлять на обезвоживание и складирование спредварительным сгущением или без него.
3.6.Осветленную воду над осадком в отстойникахперед их опорожнением в отстойниках промывных вод, в сгустителях, в накопителяхи площадках обезвоживания надлежит направлять в резервуары промывных вод илиподавать в трубопроводы перед смесителями, а также допускается сбрасывать ее вводоток или в водоем с учетом указаний п. 1.4 настоящего пособия.
При отсутствиипредварительного хлорирования исходной воды повторно используемую воду надлежитхлорировать дозой от 2 до 4 мг/л.
4. СООРУЖЕНИЯ ПО ОБРАБОТКЕ ПРОМЫВНЫХ ВОД И ОСАДКА
Резервуары промывных вод
4.1. Резервуары промывных воднадлежит предусматривать на станциях подготовки воды с отстаиванием ипоследующим фильтрованием для приема периодически поступающей воды от промывкифильтров и ее равномерного перекачивания без отстаивания в трубопроводы передсмесителями. Допускается возможность подачи в эти резервуары других видовтехнологических сбросов в соответствии с указаниями п. 3.6.
4.2. При разработке конструкциирезервуаров промывной воды следует учитывать возможность постепенногонакапливания на дне резервуаров осадка, удаляемого при периодической промывкерезервуаров в сгустители или на сооружения для обезвоживания осадка.
4.3. Резервуаровпромывных вод должно быть не менее двух. Вместимость каждого резервуара следуетопределять по графику периодического поступления и равномерного откачиваниятехнологических сбросов по п. 3.6, но не менее объема воды от одной промывкифильтра продолжительностью 10 мин.
4.4. Насосы итрубопроводы перекачивания промывной воды должны проверяться на работу фильтров прифорсированном режиме.
Отстойники промывных вод
4.5. Отстойникипромывных вод надлежит предусматривать при одноступенчатом фильтровании иобезжелезивании для приема периодически поступающих промывных вод, отстаиванияи равномерного перекачивания осветленной воды в трубопроводы перед смесителямис учетом указаний п. 4.4. Допускается возможность сброса вотстойники промывных вод воды от промывки барабанных сеток.
Осадок, накопившийся вотстойниках промывных вод, следует направлять в сгустители или на сооружениядля обезвоживания осадка.
При технико-экономическомобосновании допускается применять вместо отстойников промывных вод сгустители.
4.6. Длительностьрабочего цикла отстойников промывных вод определяется режимом подачи промывныхвод, длительностью их отстаивания, длительностью перекачивания осветлившейсяводы и уплотненного осадка.
Длительность отстаиванияпромывных вод надлежит принимать для станций осветления воды и реагентногообезжелезивания — 2 ч, для станций безреагентного осветления и обезжелезиванияводы — 4 ч. При введении полиакриламида дозой 0,03 — 0,04 % массы твердоговещества в осадке длительность отстаивания следует снижать до 1 ч.
4.7. Вместимостьотстойника промывных вод следует принимать на 20 % более объема воды от однойпромывки фильтра с учетом дополнительного объема зоны накопления осадка.
4.8. Приопределении объема зоны накопления осадка в отстойнике промывных вод общуюдлительность накопления осадка (интервал между выпусками осадка из отстойника промывныхвод при многократном периодическом наполнении отстойника) надлежит принимать неменее 8 — 12 ч. Расчетную влажность осадка в отстойнике следует принимать 99 %для станций осветления воды и реагентного обезжелезивания и 96,5 % для станцийбезреагентного обезжелезивания.
Сгустители
4.9. Сгустителис медленным механическим перемешиванием надлежит применять для ускоренияуплотнения осадка из горизонтальных и вертикальных отстойников, осветлителей, реагентногохозяйства и осадка отстойников промывных вод на станциях водоподготовки сприменением коагулянта при среднегодовой мутности исходной воды до 300 мг/л.
4.10. Сгустителиследует выполнять радиальными с вертикально-лопастными мешалками на вращающейсяраме или прямоугольными с вертикально-лопастными мешалками на продольноперемещающихся рамах.
4.11. Основныеконструктивные параметры радиальных сгустителей:
рекомендуемый ряд диаметров,м 9, 12, 15, 18
уклон дна к центральномуприямку, град от 8 до 10
средняя рабочая глубина, м не менее 3
рама со скребками ивертикальными лопастями при диаметре сгустителя, м:
15 и менее двухконцевая
18 и более четырехконцевая
сечение лопастей прямоугольныйтреугольник с соотношением катетов 1 : 1,4 или круглое
отношение общего поперечного
сечения всех лопастей наконце
рамы к площади поперечногосечения
перемешиваемого ими объема осадка от0,25 до 0,3
крепление лопастей меньшимкатетом сечения лопасти к раме с обращением гипотенузы к оси вращения рамы
шаг лопастей переменныйот 3в у оси вращения и на конце рамы,до 5в в середине рамы, где в — ширина лопасти
ввод осадка на1 — 1,5 м выше дна в центре сгустителя
отвод сгущенного осадка изцентрального приямка
отвод осветленной воды поплавковымиводозаборниками
4.12. Основные конструктивныепараметры прямоугольных сгустителей:
длина, м 15
ширина, м 6
глубина, м 4,5
число рам с вертикальнымилопастями
на цепном конвейере от4 до 5
сечение лопастей ввиде треугольника или уголка
шаг лопастей равный3в
число скребков на спаренных рамах от8 до 10
ввод осадка двумяпродольными перфорированными трубами над цепным конвейером
отвод сгущенного осадка изприямка
отвод осветленной воды поплавковымиводозаборниками
4.13. Режимработы сгустителей — периодический. Длительность цикла сгущения определяетсядлительностью следующих операций, мин:
наполнение сгустителя от10 до 30
перемешивание определяетсяпо данным эксплуатации аналоговых сгустителей или при их отсутствии (табл. 1)
перекачивание осветленнойводы в головные
сооружения станцийводоподготовки от 30до 40
перекачивание сгущенногоосадка на
обезвоживание от30 до 40
Сгущенный осадок следуетпоследовательно накапливать в сгустителе и перекачивать через несколько цикловсгущения.
Допускается работасгустителей в режиме непрерывной подачи осадка и непрерывного отвода воды.
4.14. Вместимостьсгустителя Wсг, м3, следует определять по формуле
Wсг = 1,3 kpWoc, (1)
где kp — коэффициент разбавления осадкапри выпуске из сооружений подготовки воды, принимаемый равным: 1,2 — примеханическом удалении осадка; 1,5 — при гидравлическом удалении осадка; 2 — 3 -при напорном смыве осадка; Woc — вместимость зонынакопления осадка сооружений водоподготовки, м3.
Таблица 1
№п.п.
Способ обработки воды, среднее содержаниевзвешенных веществ С, реагенты
Наибольшая скорость движения конца лопасти,м/с
Длительность перемешивания, ч
Средняя влажность осадка на выпуске изсгустителя, %
1
Осветление:
С = 30 мг/л:
коагулянт
0,015
10
98,2
коагулянт, ПАА
0,015
9
97,8
коагулянт, ПАА, известь
0,015
8
97,5
С = 150 мг/л:
коагулянт
0,025
8
97,3
коагулянт, ПАА
0,025
7
96,8
С = 600 мг/л:
коагулянт
0,03
6
91,8
коагулянт, ПАА
0,03
5
90
С = 1200 мг/л:
коагулянт
0,03
6
84
коагулянт, ПАА
0,03
5
82
2
Умягчениепри магниевой жесткости, %:
более 25
0,015
8
88
менее 25
0,025
4
78
3
Обезжелезивание:
с реагентами
0,015
9
97,2
без реагентов
0,025
7
92,5
Примечания: 1. При введении полиакриламида дозой0,03 — 0,09 % массы твердого вещества в осадке длительность цикла сгущенияследует уменьшать в два раза.
2. Среднее содержание взвешенных веществ С следует определять поформуле (11) СНиП2.04.02-84.
4.15. Числосгустителей необходимо определять из условий периодического приема всоответствии с режимом выпуска осадка из сооружений и обеспечения требуемойдлительности цикла сгущения.
4.16. Подачуосадка к сгустителям, как правило, следует предусматривать самотеком.Гидравлический расчет трубопроводов рекомендуется производить с учетом свойствтранспортируемого осадка. При отсутствии данных гидравлический расчет следуетвыполнять по условиям транспортирования воды, принимая скорость движения осадка1,2 ÷ 1,5 м/с. Подача сгущенного осадка на малые расстояния допускаетсяцентробежными насосами, на значительные расстояния — поршневыми насосами, наустановки механического обезвоживания — монжусами или поршневыми насосами.
Предельные значениявлажности осадков, транспортируемых по напорным трубопроводам, составляют: дляосадков маломутных цветных вод — 94 — 95 % (сохранение свойства текучести довлажности 92 %); для осадков станций реагентного умягчения воды — 78 — 82 %(сохранение свойства текучести до влажности 75 %).
5. СООРУЖЕНИЯ ПО ОБЕЗВОЖИВАНИЮ ОСАДКА
Накопители
5.1. Накопителиследует предусматривать для обезвоживания и складирования осадка примноголетнем его уплотнении с удалением выделившейся осветленной воды. В качественакопителей надлежит использовать овраги, отработанные карьеры или обвалованныегрунтом спланированные площадки на естественном основании глубиной не менее 2м. Расчетный период подачи осадка в накопитель следует принимать не менее пятилет.
5.2. Предпочтительноустройство накопителей на хорошо фильтрующих грунтах со сбором и удалениемчастично профильтрованной воды. При наличии в осадке токсичных веществ внакопителях следует предусматривать устройство противофильтрационного экрана.
Очистку накопителя отосадка, как правило, не предусматривают. Очистка накопителя с последующимвывозом осадка или обвалованием накопителя осадком допускается при устройственакопителя на хорошо фильтрующих грунтах и уровне грунтовых вод относительнодна накопителя не менее 1,5 м через 3 — 10 лет после завершения срокаэксплуатации накопителя.
5.3. Секцийнакопителей должно быть не менее двух. Это позволяет ускорить процессуплотнения осадка за счет изменения водоотдающей способности части осадка приего частичном сезонном замораживании и подсушивании. Секции накопителя работаютпопеременно по годам, при этом подачу осадка следует предусматривать в однусекцию по годам, при этом подачу осадка следует предусматривать в одну секцию втечение года с непрерывным удалением осветленной воды. В остальных секцияхбудет происходить обезвоживание и уплотнение ранее поданного осадка сзамораживанием в зимний период и подсушиванием в летний период с удалениемводы, выделившейся при уплотнении осадка.
5.4. Общуювместимость накопителя Wнак, м3, следуетопределять по формуле
Wнак = 10-4Q Tn C [1 / (100 — P1) ρ1 + 1 / (100 — P2) ρ2+ …
… + 1 / (100 — Pn-1) ρn-1 + 1 /(100 — Pn) ρn] (2)
где Q — расчетный расход воды настанции водоподготовки, м3/сут; С — среднегодовая концентрация взвешенныхвеществ в исходной воде, г/м3, определяемая по формуле (11) СНиП2.04.02-84. Для n года С — среднее значение для характерных периодовгода; Тn — длительность подачи осадка в году, сут; Р1,Р2, … , Рn-1, и ρ1,ρ2, … , ρn-1 — соответственно средниезначения влажности и плотности осадка первого, второго … (n — 1)года эксплуатации, принимаемые по табл. 2, а Рnи ρn по табл. 3 для средней длительностиуплотнения осадка Ту в расчетном году или в характерный период года.Например, для Тn = 10 лет, Тy первого года подачи осадкав накопитель равно 9,5 годам, … десятого года — 0,5 годам.
5.5. Накопитель,как правило, следует рассчитывать на постоянный сброс осветленной воды, в томчисле в зимний период под слоем льда. В этом случае С n-го года, Рnи ρn в формуле (2)являются среднегодовыми показателями.
При отсутствии сбросаосветленной воды из накопителя в зимний период возрастает роль сгустителейосадка, обеспечивающих уменьшение расчетной вместимости накопителя за счетуменьшения объема осадка, подаваемого в накопитель в зимний период.
5.6. Накопителинадлежит оборудовать устройствами для подачи осадка и отвода выделившейся приуплотнении осадка воды. Устройства для подачи осадка и отвода воды следуетрасполагать на противоположных сторонах накопителя. Расстояние междуустройствами для подачи осадка, а также между устройствами для отвода водынадлежит принимать не более 60 м. Конструкция устройств для отвода воды должнаобеспечивать ее отвод с любого уровня по глубине накопителя.
Таблица 2
№п.п.
Способ обработки воды, среднее содержаниевзвешенных веществ, С, реагенты
Длительность уплотнения осадка Т, годы;средняя влажность осадка Р, %; плотность осадка ρ, т/м3
Т = 1
Т = 2
Т = 3
Т = 4
Т = 5
Т = 6
Т = 8
Т = 10
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
1
Осветление:
С = 30 мг/л:
коагулянт
91
1,03
88
1,05
85
1,07
82,5
1,08
81
1,08
80
1,09
79
1,09
77
1,1
коагулянт, ПАА
89
1,05
84
1,08
81
1,1
80
1,11
79,5
1,11
78
1,12
77,5
1,12
77
1,13
коагулянт, ПАА, известь
88
1,05
83,5
1,1
80,5
1,12
79,5
1,12
78,5
1,13
77,5
1,13
77
1,13
76,5
1,13
С = 150 мг/л:
коагулянт
83
1,10
79
1,13
76,5
1,15
75,5
1,16
73,5
1,17
72,5
1,17
72
1,17
72
1,17
коагулянт, ПАА
82
1,11
78
1,14
75,5
1,16
74
1,16
72,5
1,17
71
1,17
70
1,17
70
1,17
С = 600 мг/л:
коагулянт
72
1,20
69
1,22
68
1,23
67,5
1,23
67
1,23
67
1,23
67
1,23
67
1,23
коагулянт, ПАА
71,5
1,20
68,5
1,22
67,5
1,23
67
1,23
66,5
1,23
66,5
1,23
66,5
1,23
66,5
1,23
С = 1200 мг/л:
коагулянт
65
1,27
64
1,24
63
1,23
63
1,23
63
1,23
63
1,23
63
1,23
63
1,23
коагулянт, ПАА
64,5
1,25
63,5
1,24
62,5
1,23
62,5
1,23
62,5
1,23
62,5
1,23
62,5
1,23
62,5
1,23
С = 1500 мг/л:
коагулянт, ПАА
50
1,45
49
1,46
48
1,48
48
1,48
48
1,48
48
1,48
48
1,48
48
1,48
ПАА
42
1,55
41
1,57
40
1,58
40
1,58
40
1,58
40
1,58
40
1,58
40
1,58
2
Умягчениепри магниевой жесткости, %:
более 25
68,5
1,23
67
1,24
66,5
1,25
66,2
1,25
66
1,26
65,8
1,26
65,5
1,26
65,5
1,26
менее 25
52
1,45
51,5
1,46
51
1,47
51
1,47
51
1,47
51
1,47
51
1,47
51
1,47
3
Обезжелезивание:
с реагентами
90,5
1,06
87,5
1,10
83
1,12
81,5
1,14
80
1,15
79
1,16
78
1,17
77
1,17
без реагентов
79
1,17
74
1,19
72
1,22
71
1,23
70
1,24
69
1,24
69
1,24
69
1,24
Таблица 3
№п.п.
Способ обработки воды, среднее содержаниевзвешенных веществ, С, реагенты
Длительность уплотнения осадка Т, мес.; средняявлажность осадка Р, %; плотность осадка ρ,т/м3
Т = 1
Т = 2
Т = 4
Т = 6
Т = 8
Т = 10
Т = 12
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
Р
ρ
1
Осветление:
С = 30 мг/л:
коагулянт
98,2
1,01
97,5
1,02
96,3
1,02
95,0
1,02
94,2
1,02
93,5
1,02
93
1,02
коагулянт, ПАА
97,8
1,02
96,8
1,02
95,2
1,03
94,0
1,04
93,2
1,04
92,3
1,04
91,8
1,05
коагулянт, ПАА, известь
97,5
1,02
96,5
1,02
94,5
1,03
93
1,04
91,5
1,05
91
1,05
90,5
1,05
С = 150 мг/л:
коагулянт
93,6
1,02
94
1,03
91,5
1,05
89,5
1,06
87,7
1,07
86
1,08
84,5
1,09
коагулянт, ПАА
95,8
1,02
93
1,04
90,7
1,05
88,5
1,07
86,7
1,08
85,2
1,08
83,8
1,09
С = 600 мг/л:
коагулянт
90
1,06
87
1,09
82
1,11
79
1,14
77
1,16
75
1,17
73
1,18
коагулянт, ПАА
88,5
1,08
85
1,1
81
1,12
78
1,15
75,8
1,17
74
1,17
72,2
1,19
С = 1200 мг/л:
коагулянт
84
1,11
78,5
1,16
73,7
1,19
71
1,23
68,8
1,25
67,5
1,26
66,2
1,27
коагулянт, ПАА
81,5
1,14
77,2
1,17
73
1,2
70,4
1,23
68,2
1,25
66,9
1,26
65,7
1,28
С = 1500 мг/л:
коагулянт, ПАА
72
1,21
68
1,25
61,5
1,32
58,5
1,35
56
1,38
53,5
1,4
52
1,43
ПАА
61
1,32
57
1,37
51,5
1,42
48
1,47
46
1,5
44,5
1,53
43
1,54
2
Умягчениепри магниевой жесткости, %:
более 25
86
1,09
81
1,13
76
1,17
73
1,18
71,7
1,2
70,5
1,21
69,5
1,22
менее 25
75
1,23
68
1,29
62,5
1,35
58,5
1,39
56,5
1,43
54,5
1,45
53
1,47
3
Обезжелезивание:
с реагентами
97
1,02
95,8
1,03
94,7
1,04
93,8
1,05
93
1,05
92,2
1,06
91,5
1,06
без реагентов
92,5
1,06
90
1,07
87,5
1,09
85
1,11
83
1,12
81
1,14
80
1,15
Площадки замораживания
5.7. Площадкизамораживания следует предусматривать для интенсификации обезвоживания осадка вестественных условиях за счет резкого увеличения водоотдачи после полногозамораживания и оттаивания осадка.
Площадки замораживания надлежитприменять в районах с периодом устойчивой среднесуточной отрицательнойтемпературы воздуха не менее двух месяцев в году, рассчитывать на очистку отосадка через 1 — 3 года и вывоз его на площадки складирования.
Площадки замораживанияследует выполнять преимущественно в виде земляных сооружений, имеющихспланированное грунтовое основание, обвалованное грунтом, с устройствами длянапуска осадка и отвода выделившейся осветленной воды.
Допускается устройствоплощадок замораживания с твердым основанием с дренажной системой. Глубинаплощадок замораживания определяется глубиной промерзания осадка в зимнийпериод.
5.8. Замораживаниенаиболее эффективно для труднообезвоживаемых осадков станций осветлениямаломутных цветных вод, станций обезжелезивания воды и станций реагентногоумягчения воды, имеющих магниевую жесткость более 25 % общей, и нецелесообразнодля осадков станций осветления высокомутных вод.
5.9. Площадкизамораживания следует проектировать при условии залегания грунтовых вод наглубине не менее 1,5 м от основания площадок.
Для использованиядополнительного фактора обезвоживания осадков — незначительного фильтрованиячерез основание и ограждающее обвалование площадок, целесообразно устраиватьплощадки на хорошо фильтрующих грунтах.
Для предотвращенияподтапливания площадок талой водой, сбора и отвода воды, фильтрующейся черезгрунтовое основание площадок, необходимо предусматривать устройствоводоотводных канав или дренажных устройств вдоль фронта площадок.
5.10. Площадкизамораживания условно подразделяют на летне-осенние, зимние, весенние — 1 ивесенние — 2.
В период положительной инеустойчивой отрицательной среднесуточной температуры воздуха осадок от станцииводоподготовки надлежит направлять на весенние и летне-осенние площадки дляуплотнения и удаления выделившейся из осадка осветленной воды. Напуск осадка наплощадки следует заканчивать с наступлением периода устойчивой отрицательнойтемпературы. Общий слой уплотненного осадка не должен превышать глубины полногопромерзания осадка в зимний период.
В период устойчивойотрицательной температуры осадок следует для ускорения замораживания подаватьна зимние площадки тонкими слоями.
5.11. Конструктивныесхемы и размеры площадок следует принимать в соответствии с рис. 1 и 2,принимая расстояние между устройствами для напуска осадка и отвода осветленнойводы равным 40 м, а расстояние между устройствами соответственно 30 м (рис. 1) и 60 м(рис. 2).
5.12. Распределениеосадка между площадками надлежит осуществлять трубопроводами диаметром не менее150 мм, отведение осветленной воды с площадок самотечными трубопроводами суклоном 0,01.
Рис. 1. Площадки дляобезвоживания осадка
I — конструктивные схемы площадок; II — устройствадля напуска осадка (А) и отвода осветленной воды (В): А1 и В -колодец; А2 — подъемный поперечный лоток на гибком рукаве; А3- подъемный поперечный лоток на шарнире
Для надежной эксплуатациитрубопроводов необходимо предусматривать их промывку, а также соответствующееутепление или заглубление в грунт. Для устранения случайных засорений следуетустанавливать ревизии. Запорную арматуру (задвижки или поворотные затворы) натрубопроводах следует размещать в утепленных незатапливаемых водой колодцах свыносом колонок управления арматурой на поверхность.
Рис. 2. Площадки дляобезвоживания с центральной каскадной подачей осадка
I — конструктивные схемы площадок; II — устройства для напуска осадка (А) в виде центральнойтарельчатой колонны и отвода воды (В) в виде подъемной поперечнойперфорированной трубы на гибком рукаве
5.13. Устройствадля подачи осадка на площадки должны обеспечивать равномерное их распределениепо площадкам без размывания площадки или слоя замерзшего осадка. В связи свозможностью образования в зимнее время прослойки воздуха между слоем льда иосадка, а также выпадением снега на поверхность льда, резко уменьшаетсяскорость замораживания осадка. Конструкция устройств должна обеспечиватьвозможность напуска осадка в зимнее время как под слой льда для вытеснениявоздуха через шурфы в слое льда, так и на поверхность льда тонким слоем длязамачивания и последующего замораживания мокрого снега.
Примерами решения такойконструкции являются устройства в виде колодцев с изменяющимся по высотеводосливом (см. рис. 1б, А1); подъемных поперечныхлотков на гибком рукаве (см. рис. 1б, А2) и на шарнире (см. рис. 1б, А3).
Размещение устройств напускаосадка в центре модуля площадки (см. рис. 2) имеет технико-экономическиепреимущества перед размещением этих устройств по длинной стороне площадки (см.рис. 1),а центральный каскадный напуск осадка на зимние площадки (см. рис. 2, А)позволяет улучшить условия послойного замораживания осадка и уменьшить высотуобвалования площадки. Трубопровод верхней подачи осадка в центр площадкиследует выполнять с уклоном к рассекателю осадка, предназначенному для разбрызгиванияосадка и предотвращения размывания дна площадки.
5.14. Устройствадля отведения воды с площадок должны обеспечивать возможно более полноеудаление осветленной воды, выделившейся при уплотнении осадка и атмосфернойводы. На рис. 1,2приведены примеры конструктивных решений устройств для отвода воды с разногоуровня: колодцы и устройство в виде подъемной поперечной перфорированной трубына гибком рукаве, заглубленное относительно основания площадки на 0,5 м иогражденное щебеночной отсыпкой высотой 0,5 м.
5.15. Расчетплощадок замораживания следует начинать с анализа климатических условий районаих размещения. Год условно надлежит разделить на три характерных периода;весенний, летне-осенний, зимний, определив их длительность. За зимний периодпринимают период устойчивых отрицательных среднесуточных температур (периодустойчивого мороза), для которого определяют среднесуточную температуру каждогомесяца.
Расчетные данные находят в«Справочнике по климату СССР» Гидрометиздата одного выпуска, соответственнорайону размещения площадок по разделам «Температура воздуха и почвы»,«Влажность воздуха, атмосферные осадки, снежный покров».
Длительность зимнего периоданадлежит принимать по среднемноголетней продолжительности устойчивого мороза.
Длительность весеннегопериода следует принимать от завершения периода устойчивого мороза донаступления периода положительной температуры (спустя один месяц посленаступления среднесуточной температуры воздуха выше 0 °С для районов спериодом устойчивого мороза менее трех месяцев и спустя два месяца — длярайонов с периодом устойчивого мороза более трех месяцев).
Длительность летне-осеннегопериода надлежит принимать как разность между продолжительностью календарногогода (365 дней) и общей длительностью зимнего и весеннего периода.
5.16. Общуюполезную площадь площадок замораживания F, м2, следуетопределять по формуле
F = 2 Fв + Fл-о + Fз, (3)
где Fв, Fл-о, Fз — площадь площадок, м2,определяемая по зеркалу осадка при заполнении площадок на половину глубинысоответственно для весеннего, летне-осеннего и зимнего напусков осадка.
5.17. Объемосадка, подвергаемого замораживанию на весенних или летне-осенних площадках Wв,л-о необходимо рассчитывать сучетом его уплотнения на площадках и удаления выделившейся при уплотненииосадка воды по формуле
(4)
где Q — расчетный расход воды настанции водоподготовки, м3/сут; Св,л-о — средняя завесенний или летне-осенний периоды концентрация взвешенных веществ в исходнойводе, г/м3, определяемая по формуле (11) СНиП 2.04.02-84; Тв,л-о- длительность весеннего или летне-осеннего периода, сут. (см. п. 5.15); Рв,л-ои ρв,л-о — средняявлажность, %, и плотность, г/м3, осадка, определяемые по табл. 3 взависимости от длительности уплотнения осадка Ту, мес., принимаемойот середины весеннего или летне-осеннего периодов до наступления периодаустойчивого мороза.
5.18. Полезнуюплощадь F, м2, весенних или летне-осенних площадокследует определять по формуле
Fв, л-о = Wв,л-о / Нв,л-о, (5)
где Нв,л-о — слой осадка на площадкеперед замораживанием, м, равный глубине промерзания осадка в период устойчивогомороза определяется по формуле
(6)
где St — суммаабсолютных значений отрицательных среднесуточных температур воздуха за периодустойчивого мороза, °С, принимаемая по данным ближайшейметеорологической станции.
5.19. Объемосадка, подвергаемого замораживанию на зимней площадке, Wз, следует рассчитывать изусловия размещения всего осадка, поступившего в период устойчивого мороза, безучета уплотнения осадка на площадке
(7)
где Сз — средняя за зимний периодконцентрация взвешенных веществ в исходной воде, г/м3, определяемаяпо формуле (11) СНиП 2.04.02-84; Тз- длительность зимнего периода, сут (см. п. 5.15); Рз и ρз — средняя влажность,%, и плотность, г/м3, осадка, направляемого на зимнюю площадку.
5.20. Зимнююплощадку надлежит предусматривать секционной.
Площадь одной секции Fз.с, м2, следуетопределять по формуле
Fз.с = Wсб / hсб, (8)
где Wсб — объем одного залповогосброса осадка на зимнюю площадку, м3; hсб — расчетный слой осадка насекции зимней площадки, равный 0,06 — 0,1 м.
При определении Fз.сследуетучитывать рекомендованную конструктивную схему площадок (см. рис. 12).
5.21. Числосекций зимней площадки Nз.с надлежит принимать поформуле
Nз.с = t / Dt, (9)
где t — длительностьзамораживания осадка расчетным слоем от 0,06 до 0,1 м в месяц периодаустойчивого мороза с наиболее высокой среднесуточной температурой воздуха, сут,принимаемая по рис. 3; Dt — периодичность напускаосадка на зимнюю площадку, сут.
5.22. Строительнуювысоту оградительного обвалования весенних или летних площадок замораживания Нстр.в= Нстр.л-о, м, следует определять по формуле
(10)
где Wв — годовой объемуплотненного осадка на весенних площадках перед началом периода устойчивогомороза, м3; Fв — полезная площадь весеннихплощадок, м2; N — число лет накапливания уплотненногоосадка на весенних площадках; Wо.в — годовой объемобезвоженного осадка на весенних площадках влажностью, %, принимаемой по табл. 2 длядлительности уплотнения осадка Ту = 10 лет.
Рис. 3. Длительностьзамораживания осадка в зависимости от толщины слоя и среднесуточной температурывоздуха
5.23. Строительнуювысоту оградительного обвалования зимних площадок Нстр.з определятьпо формуле
(11)
где Wз — годовой объем осадка, замораживаемыйна зимней площадке, м3; Fз — полезная площадь зимнейплощадки, м2; N — число лет накапливанияосадка на зимней площадке, N = 1 — 3; Wо.з — годовой объемобезвоженного осадка на зимней площадке, м3, влажностью, принимаемойпо табл. 2для длительности уплотнения Ту = 10 лет; D — для конструктивной схемы площадки,показанной на рис. 1, D = + 0,2 м; дляконструктивной схемы площадки, показанной на рис. 2, D = — 0,5 м.
5.24. Дляочистки площадок от обезвоженного осадка надлежит предусматривать устройствоподъездных дорог и пандусов для въезда бульдозера на площадки, сдвигания осадкав зону действия грузоподъемных механизмов.
Для многократногоиспользования площадок замораживания следует учитывать необходимость проведениявосстановительных работ по планировке дна площадок, увеличению высотыоградительных валиков после очистки площадок от осадка.
Площадки подсушивания
5.25. Площадкиподсушивания следует предусматривать для интенсификации процесса обезвоживанияосадков в естественных условиях за счет испарения воды.
Площадки подсушиваниянадлежит применять в районах с устойчивым дефицитом влажности 800 мм и болеерассчитывать на ежегодный вывоз подсушенного осадка на площадки складирования.
Площадки подсушиванияследует выполнять в виде земляных сооружений, имеющих спланированное грунтовоеоснование, обвалованное грунтом с устройствами для напуска осадка и отводавыделившейся при уплотнении осадка осветленной воды и воды атмосферных осадков.
5.26. Осадокот станций водоподготовки следует направлять на площадки подсушивания толькопосле сгущения. Целесообразно устраивать площадки на хорошо фильтрующихгрунтах.
5.27. Расчетплощадок подсушивания следует начинать с выявления в «Справочнике по климатуСССР» длительности периода устойчивого дефицита влажности Dу, мм > 0 районаразмещения площадок и значения Dу этого периода, котороеопределяют по формуле
Dу = E — A, (12)
где Е — количество воды, испарившейся за периодустойчивого дефицита влажности, мм; А — количество атмосферных осадков запериод устойчивого дефицита влажности, мм.
Значение Е вычисляют поформуле
(13)
где Ту — длительность периода устойчивогодефицита влажности, сут; l0 — средняя упругостьнасыщенных водяных паров, соответствующая температуре осадка, миллибар; l200 — средняя упругость водяныхпаров, соответствующая абсолютной влажности воздуха на высоте 200 см от воднойповерхности, миллибар; v200 — средняя скорость ветра навысоте 200 см, м/с.
5.28. Общуюполезную площадь площадок подсушивания F надлежит определять поформуле
F = Fн + Fу, (14)
где Fн и Fу — соответственно, полезнаяплощадь площадок периода неустойчивого дефицита влажности и площадок периодаустойчивого дефицита влажности, м2
5.29. Объем осадкана площадках периода неустойчивого дефицита влажности Wн, м3, надлежитопределять по формуле
(15)
где Q — расчетный расход воды настанции водоподготовки, м3/сут; Тн — длительность периоданеустойчивого дефицита влажности (периода напуска осадка на площадки), сут; Сн- средняя за период неустойчивого дефицита влажности концентрация взвешенныхвеществ в исходной воде, г/м3; Рн и ρн — средние влажность, %, и плотность осадка, г/м3,определяемые по табл. 3 в зависимости от длительности уплотнения осадкаТу, мес., принимаемой от середины периода неустойчивого дефицитавлажности до начала периода устойчивого дефицита влажности.
5.30. Объем осадкана площадках периода устойчивого дефицита влажности Wу, м3, следует определять поформуле
(16)
где Су — средняя за период устойчивого дефицитавлажности концентрация взвешенных веществ в исходной воде, г/м3; Ру- средняя влажность осадка, %, определяемая по табл. 1 в зависимости от Су;ρу — плотностьосадка, г/м3, соответствующая Ру, принимаемая по табл. 3.
5.31. Полезнуюплощадь площадок периода неустойчивого дефицита влажности Fн надлежит определять поформуле
Fн = Wн / Hн, (17)
где Hн — слой уплотненного осадка наплощадках периода неустойчивого дефицита влажности перед наступлением периодаустойчивого дефицита влажности, м. Hн = 0,3 м при Dу 1000 мм.
5.32. Полезнуюплощадь площадок периода устойчивого дефицита влажности Fу следует определять поформуле
Fу = 1000 Wу / Dу. (18)
5.33. Строительнуювысоту оградительного обвалования площадок подсушивания Нстр, м,надлежит определять по формуле
Нстр= W / F + 0,2, (19)
где W — принимают по пп. 5.29 и 5.30; Fу по пп. 5.31 и 5.32.
5.34. Конструктивныерешения площадок подсушивания следует принимать по рис. 1. Распределять осадокпо площадкам подсушивания предпочтительно лотками.
Для очистки площадок отподсушенного осадка надлежит предусматривать устройство подъездных дорог ипандусов для въезда бульдозера на площадки, сдвигания осадка в зону действиягрузоподъемных механизмов.
Для многократногоиспользования площадок подсушивания следует учитывать необходимость проведениявосстановительных работ по планировке дна площадки и увеличению высотыоградительных валиков после очистки площадки от осадка.
6. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ СКЛАДИРОВАНИЯ ОСАДКА
6.1. Ксооружениям для складирования осадка следует относить накопители осадка (см.раздел «Накопители») и наземные грунтовые или с твердым покрытием площадки,специально оборудованные для приема и складирования осадков, обезвоженных наплощадках замораживания, на площадках подсушивания, на установкахфильтрационного обезвоживания.
6.2. Периодичностьпоступления осадка на специальные сооружения для складирования определяютграфиком их вывоза автотранспортом из сооружений обезвоживания осадка.
Объем поступающего осадканадлежит определять по расчетной влажности обезвоженного осадка, принимаемой потабл. 2,для длительности уплотнения 10 лет.
6.3. Сооружениядля складирования осадка надлежит предохранять от подтапливания ливневымиводами, предусматривая устройства отвода воды с площади сооружений.
6.4. Прискладировании промороженного и подсушенного осадка на площадках следуетпредусматривать обвалование площадок грунтом высотой 1 м с учетом дальнейшегонаращивания обвалования обезвоженным осадком.
Осадок целесообразнораспределять по площадкам, последовательно увеличивая высоту слоя до 3 — 4 м.
Для укрепления образованныхотвалов следует засевать наружную поверхность обвалования травами.
6.5. Обезвоженныеосадки в сооружениях складирования следует рассматривать как возможныеисточники сырья в производстве керамзита, кирпича, бетона, облицовочной плитки,удобрения, компоста и др.
7. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СООРУЖЕНИЙ ПО СГУЩЕНИЮ И ОБЕЗВОЖИВАНИЮОСАДКА
Расчет сгустителей
Исходныеданные
Производительность станцииподготовки воды для производственных нужд — 50 тыс. м3/сут.
Состав сооружений осветленияводы — горизонтальные отстойники Np = 6 шт.
Вместимость зоны накопленияосадка отстойника
м3.
Удаление осадка изотстойника — гидравлическое.
Водоисточник — водоток,среднемесячные показатели качества воды и дозы реагентов приведены в табл. 4.
Таблица 4
Сезонгода
Месяц
Взвешенные вещества в исходной воде, мг/л
Цветность воды, град
Доза коагулянта, мг/л
Доза извести, мг/л
Концентрация взвешенных веществ в воде,поступающей в отстойник, С, мг/л
Зима
Ноябрь
30
80
30
—
65
Декабрь
20
60
30
—
50
Январь
20
60
30
—
50
Февраль
20
60
30
—
50
Март
50
80
40
—
90
Весна
Апрель
300
100
50
10
360
Май
50
100
40
10
105
Лето
Июнь
50
80
30
—
85
Июль
50
60
30
—
80
Август
50
60
30
—
80
Сентябрь
50
60
30
—
80
Осень
Октябрь
40
80
30
—
75
Реагенты — сульфат алюминия,известь, полиакриламид.
Концентрацию взвешенныхвеществ в воде, поступающей в отстойник (см. табл. 4), следует определять поформуле (11), а период работы отстойника между сбросами осадка — по формуле(10) СНиП2.04.02-84.
Расчет сгустителей надлежитвыполнять для двух-трех периодов года с характерной концентрацией взвешенныхвеществ в воде, поступающей в отстойники. Выделяют три периода: с наименьшейконцентрацией взвеси — 50 мг/л, характерной — 80 мг/л и наибольшей — 360 мг/л.
Результаты расчетов поопределению периодичности выпуска осадка и отстойников, влажности и количестваосадка, выпускаемого из горизонтальных отстойников, приведены в табл. 5.
Таблица 5
№п.п.
Расчетные параметры
Концентрация взвешенных веществ в воде,поступающей в отстойник, С, мг/л
Основание для расчета
50
80
360
1
Средняяконцентрация сухого вещества в осадке в отстойнике Сот, мг/л
15000
18000
44840
Сотпринимают по СНиП 2.04.02-84, табл. 19
2
Повышающийкоэффициент на применение полиакриламида kб
1,25
1,15
—
Тоже, прим. к табл. 19
3
Средняяконцентрация сухого вещества в осадке с учетом повышающего коэффициента Сб,мг/л
18750
20700
44840
Сб = kб Сот
4
Средняяконцентрация сухого вещества в осадке, выпускаемом из отстойника с учетомповышающего коэффициента и коэффициента разбавления, Св, мг/л
12100
13800
29900
Св = kрСб,
где:kр — коэффициентразбавления осадка, принимают по СНиП 2.04.02-84 п. 6.74
5
Расчетнаявлажность осадка, выпускаемого из отстойника, Рв, %
98,81
98,65
97,07
гдеρв — плотность,принимают по табл. 3, ρв= 1,02 т/м3
6
Расчетныйпериод между выпусками осадка из одного отстойника Т1, сут
19
12
5,2
Т1определяют по СНиП 2.04.02-84, формула 10
7
Расчетныйпериод между выпусками осадка из шести отстойников Т6, сут
3,17
2
0,87
8
Расчетныйобъем осадка одного выпуска из отстойника W1,м3
507
507
507
9
Суточныйрасход осадка, выпускаемого из отстойников, Qс,м3/сут
160
254
583
Расчетный объем осадка ичисло сгустителей следует принимать в соответствии с графиком выпуска осадка изгоризонтальных отстойников и длительностью цикла сгущения осадка, включающегонаполнение сгустителей, перемешивание осадка, перекачивание осветленной воды наповторное использование, перекачивание сгущенного осадка на обезвоживание.Объем осадка от реагентного хозяйства по сравнению с объемом осадка отгоризонтальных отстойников незначителен, поэтому в расчете вместимостисгустителей его учитывать не следует.
Работа сгустителей возможнав двух режимах: в режиме последовательного циклического наполнения, сгущения иперекачивания выделившейся осветленной воды и сгущенного осадка, а также врежиме циклического наполнения, сгущения и перекачивания воды споследовательным наполнением сгущенного осадка от нескольких циклов. Расчетсгустителей в двух режимах приведен в табл. 6 и 7.
Таблица 6
№п.п.
Расчетные параметры
Концентрация взвешенных веществ в воде,поступающей в отстойник, С, мг/л
Основание для расчета
1
Расчетнаявместимость сгустителей Wo.сг,м3
660
660
660
НастоящееПособие, формула (1)
2
Числосгустителей Nсг, шт.
2
2
2
3
Расчетнаявместимость одного сгустителя Wсг, м3
330
330
330
4
Фактическиепараметры радиального сгустителя:
Типовойпроект № 901-3-236-87
диаметр D, м
12
12
12
глубина средняя Н, м
3,1
3,1
3,1
вместимость V, м3
335
335
335
5
Длительностьцикла сгущения Тс, сут
3,17
2
0,87
Тс = Т6
гдеТ6 см. в табл. 5 п. 7
6
Влажностьподаваемого в сгуститель осадка Рв, %
98,81
98,65
97,07
Рвсм. в табл. 5 п. 5
7
Влажностьсгущенного осадка Рс, %
97,67
97,5
93,6
Рссм. в табл. 1
8
Объемсгущенного осадка, перекачиваемого из сгустителя, W1с, м3
166
178
151
9
Массасухого вещества в перекачиваемом сгущенном осадке М1с, т
3,95
4,54
9,86
10
Объемперекачиваемой осветленной воды, W1в, м3
164
152
179
Таблица 7
№п.п.
Расчетные параметры
Концентрация взвешенных веществ в воде,поступающей в отстойник, С, мг/л
Примечания
50
80
360
1
Длительностьцикла сгущения Тс.ф, сут
2,5
1,5
0,5
Тс.ф£Т6,
гдеТ6 см. в табл. 5, п. 7
2
Периодмежду выпусками осадка из одного отстойника Т1ф, сут
15
9
13
Т1ф£Т1,
гдеТ1 см. в табл. 5 п. 6
3
Объемосадка одного выпуска из отстойника W1, м3
400
380
292
4
Объемосадка, направляемого в один сгуститель за n цикловсгущения, м3:
первого W1n
200
190
146
второго W2n
200
190
146
третьего W3n
165
163
146
четвертого W4n
—
—
146
5
Влажностьосадка, направляемого в сгуститель Ро, %
98,81
98,65
97,07
Ро= Рв, см. табл. 5, п. 5
6
Влажностьсгущенного осадка с учетом повышающего коэффициента 1,2 на последовательноенакопление осадка Рn.c, %
97,2
97
92,3
,
гдеРс см. табл. 6. п. 7
7
Общаядлительность сгущения осадка Тос, сут
7,38
4,38
1,84
8
Объемсгущенного осадка от n циклов сгущения, м3:
первого W1n.c
85
86
56
второго W2n.c
170
172
112
третьего W3n.c
240
245
168
четвертого W4n.c
—
224
9
Объемсгущенного осадка, удаляемого из сгустителя после n циклов сгущения Wn.c м3
240
245
224
10
Массасухого вещества в удаляемом из сгустителя осадке Мn.c, т
6,85
7,5
17,94
11
Объемперекачиваемого из сгустителя осветленной воды за n циклов сгущения Wn.в
325
298
360
Сравнительные данные табл. 6 и 7свидетельствуют о преимуществе режима работы сгустителей с последовательнымнакоплением сгущенного осадка от нескольких циклов сгущения. Накопление осадкаот трех-четырех циклов сгущения приводит к увеличению средней концентрациисухого вещества в осадке на 20 %, объема сгущенного осадка в 1,4 — 1,5 раза,массы сухого вещества в осадке в 1,6 — 1,8 раза за счет большого слоя осадка всгустителе, средней длительности цикла сгущения в 1,4 — 1,6 раза, уменьшенияразбавления осадка водой при перекачивании его на сооружения обезвоживания.
При расчете сгустителей, какправило, следует принимать режим с последовательным накапливанием сгущенногоосадка от нескольких циклов сгущения.
Объем осадка, направляемогов один сгуститель (табл. 7, п. 4) последнего цикла сгущения надлежитопределять как разность вместимости сгустителя и суммарного накопленного объемасгущенного осадка от предыдущих циклов сгущения, которая должна составлять неменее 90 % объема осадка каждого из предыдущих циклов сгущения. Уменьшениеобъема напускаемого в сгуститель осадка приводит к постепенному приросту объемаосадка в отстойнике перед его выпуском, что должно находить отражение врегламенте эксплуатации сгустителей. Например, уменьшение объема осадка,направляемого в сгуститель, с 200 до 165 м3 (см. табл. 7, поз.4) на 90 %, приведет к необходимости работы сгустителей в следующем режиме:откачивание сгущенного осадка через три цикла сгущения длительностью 7,5 сут втечение 30 сут (4 раза); затем после заполнения зоны накапливания осадка вотстойниках перекачивание сгущенного осадка через два цикла сгущения и т.д.
Расчет объема сгущенногоосадка (табл. 7,п. 8) следует выполнять для объема осадка, направляемого в сгуститель в каждомцикле сгущения с учетом накапливания осадка от n циклов сгущения.
Длительность каждойвспомогательной операции принята 30 мин.
Расчет накопителей
Исходные данные принятыаналогичными приведенным в примере расчета сгустителей.
Определить вместимостьнакопителя, рассчитанного на 10 лет приема и накапливания осадка от станцииподготовки воды.
Для сравнения рассмотренытри варианта: накопитель, работающий со сбросом осветленной воды в зимнийпериод под слоем льда; накопитель, работающий в зимний период только на приемосадка без сброса осветленной воды без предварительного сгущения осадка;накопитель, работающий в зимний период только на прием осадка без сбросаосветленной воды с предварительным сгущением осадка.
Вариант 1. Расчет вместимости накопителя, работающего со сбросом осветленной водыв зимний период под слоем льда.
Принимают две секциинакопителя. Вместимость двух секций накопителя определяют по формуле (2)
= 189800 (0,0311 + 0,0316 +0,0318 + 0,0326 + 0,0334 + 0,0356 + 0,0375 + 0,0417 +
+ 0,0506 + 0,1014) = 5903 +5998 + 6036 + 6187 + 6339 + 6757 + 7118 + 7915 +
+ 9604 + 19135 = 80992≈ 81000 м3
Расчет объема накопителя,предназначенного для приема осадка в последний десятый год эксплуатации,выполненный по среднегодовой концентрации взвешенных веществ в исходной воде104 мг/л, надлежит сопоставить с расчетом суммарного объема осадка по отдельнымхарактерным периодам года и большее значение объема осадка десятого года учестьв приведенной формуле определения объема накопителя.
Начало эксплуатациинакопителя принимают с начала весеннего периода — апреля. Определяют среднеедля периода содержание взвешенных веществ в исходной воде С, мг/л, длительностьподачи осадка в накопитель в каждый период Тn, сут, среднюю длительностьуплотнения осадка в каждый период года Ту. Расчетный объемнакопителя, предназначенного для приема осадка от каждого периода последнегогода эксплуатации Wв, Wл-о, Wз.
Весенний период (апрель,май). Тn = 2 ´ 30 = 60 сут; Ту= 11 мес.; Св = 250 мг/л;
м3.
Летне-осенний период (июнь -октябрь). Тn = 5 ´ 31 = 155 сут; Ту= 9,5 мес.; Сл-о = 80 мг/л;
м3
Зимний период (ноябрь -март). Тn = 5 ´ 30 = 150 сут; Ту= 2,5 мес.; Сз = 60 мг/л,
м3
Объем накопителя для приемагодового количества осадка составит: W10 = Wв + Wл-о + Wз = 3606 + 5968 + 9544 =19118 м3.
Сопоставление объема осадкадесятого года, полученного по среднегодовой концентрации взвешенных веществ висходной воде по формуле (2) с соответствующим объемом, полученнымсуммированием объема осадка от каждого характерного периода года,соответственно 19135 и 19118 м3, показывает правомерность проведенияупрощенного расчета по формуле (2), с использованием среднегодовой концентрациивзвешенных веществ в исходной воде.
Таким образом, расчетнаявместимость накопителя по варианту 1 составит 81 тыс. м3. Расчетследует выполнять по формуле (2).
Вариант 2. Расчет вместимости накопителя, работающего без сброса осветленной водыв зимний период и без предварительного сгущения осадка.
Принимают две секциинакопителя. Рассчитывают объем накопителя, предназначенного для приема осадкадесятого года эксплуатации по характерным периодам года.
Весенний период (апрель,май). Тn = 60 сут; Ту = 11 мес.; Св =250 мг/л;
м3.
Летне-осенний период (июнь -октябрь). Тn = 155 сут; Ту = 9,5 мес.; Сл-о =80 мг/л;
м3.
Зимний период (ноябрь -март). Тn = 150 сут; Ту = 2,5 мес.; Сз= 60 мг/л;
м3.
Объем накопителя для приемагодового количества осадка десятого года эксплуатации составит:
W10 = 3606 + 5968 + 36520 =46094 м3.
Вместимость накопителя, определеннаяпо формуле (2),составит:
Wнак =
= 5903 + 5998 + 6036 + 6187+ 6339 + 6757 + 7118 + 7915 + 9604 + 46094 = 107951 ≈
≈ 108000 м3
Поверочный расчет Wнак вместимости накопителя,выполненный путем определения годовых объемов осадка в первой и второй секцияхнакопителя. Поверочный расчет подтверждает сходимость полученного значенияобъема накопителя 107910 м3 с вычисленным по формуле (2) -107951 м3 при условии поочередной работы секций накопителя в течениечетырех лет и одновременной подачи осадка в обе секции, начиная с пятого годаэксплуатации накопителя. Превышение объема осадка над вместимостью секциинакопителя, которое имеет место в промежуточных расчетах после пятого годаэксплуатации накопителя, не влияет на общий объем двух секций накопителя.
Таким образом, расчетнаявместимость накопителя по варианту 2 составляет 108 тыс. м3. Расчетследует вести по формуле (2) с определением объема накопителя для приемаосадка последнего года эксплуатации по характерным периодам года.
Вариант 3. Расчет вместимости накопителя, работающего без сброса осветленной водыв зимний период с предварительным сгущением осадка в сгустителях.
Принимают две секциинакопителя. Рассчитывают объем накопителя, предназначенного для приема объемаосадка десятого года по характерным периодам года.
Весенний период Wв = 3606 м3,летне-осенний период Wл-о = 5968 м3 (см.расчет по вариантам 1 и 2). Зимний период (ноябрь — март) Тn = 150сут; Ту = 2,5 мес.; Сз = 60 мг/л;
м3.
Объем накопителя для приема годовогоколичества осадка десятого года эксплуатации составит:
W10 = 3606 + 5968 + 18007 =27581 м3.
Вместимость накопителяследует определять по формуле (2):
= 5903 + 5998 + 6036 + 6187+ 6339 + 6757 + 7118 + 7915 + 9604 + 27581 =
= 89438 ≈ 89500 м3.
Таким образом, расчетнаявместимость двух секций накопителя по варианту 3 составляет 89,5 тыс. м3.
Сопоставление расчетнойвместимости накопителя по трем вариантам показывает, что работа накопителя сосбросом осветленной воды в зимнее время позволяет сократить расчетнуювместимость накопителя на 21 — 30 %. Применение сгустителей при работенакопителя без сброса осадка в зимний период позволяет сократить расчетнуювместимость на 10,5 %. Кроме того, наличие сгустителей уменьшает затратыэлектроэнергии на перекачивание осадка в накопитель, уменьшает диаметртрубопровода подачи осадка в накопитель, позволяет вернуть в оборотвыделившуюся из осадка осветленную воду без строительства насосной станции итрубопровода подачи осветленной воды из накопителя на станцию водоподготовки.
Расчет площадок замораживания
Исходные данные. Производительность станции водоподготовки — 50 тыс. м3/сут.Район размещения площадки станции водоподготовки — Ульяновская обл. Характерныепериоды года и среднесуточная температура воздуха по месяцам периодаустойчивого мороза: весенний — апрель, май; летне-осенний — июнь, июль, август,сентябрь, октябрь; зимний — ноябрь (- 4,1 °С) декабрь (- 10,4°С),январь (- 13,8°С),февраль (- 13,2°С),март (- 6,8°С).
Состав сооружений,качество исходной воды такие же, как в разделе расчета сгустителей.
Длительность накапливанияосадка на площадках замораживания без вывоза — 2 года.
Расчет выполнен для двухвариантов: с подачей разбавленного осадка из горизонтальных отстойников станцииводоподготовки на площадки замораживания и с подачей осадка на площадкизамораживания после сгустителей.
Вариант 1. Расчет площадок замораживания для обезвоживания осадка от станцииводоподготовки без предварительного сгущения.
Расчет годового объемауплотнения осадка на весенних площадках Wв и летне-осенних площадках Wл-о следует выполнять поформулам
м3,
где Тв — длительность подачи осадка навесенние площадки,равная 61 сут; Рв и ρв- определены по табл. 3 для длительности уплотнения осадка Туна весенних площадках, равной 6 мес.
м3,
где Тл-о = 153 сут; Ту = 2,5мес.
Годовой объем неуплотненногоосадка на зимних площадках, подвергаемых замораживанию,Wзследует определять по формуле (7)
м3,
где Тз = 151 сут; Ту = 0.
Расчетный слой осадка на весеннихи летне-осенних площадках перед замораживанием надлежит определять по формуле (6)
м.
Для пяти месяцев периодаустойчивого мороза Σt равна
=
= 123 + 322 + 428 + 370 +215 = 1458.
Полезную площадь весенних Fв и летне-осенних Fл-о площадок определяют поформуле (5)
м2.
м2.
Полезную площадь однойсекции Fз.сзимней площадки надлежит определять по формуле (8)
Fз.с = Wсб / hсб,
где Wсб — объем осадка одноговыпуска из горизонтального отстойника, м3(рассчитывают по табл. 5 для средней концентрации взвешенных веществ вводе,поступающей в отстойники в зимний период, равной 60 г/м3).
Расчетная влажность осадка,подаваемого на площадку Рв, составит 98,7%; расчетный период Dt между напусками осадка назимнюю площадку составит 2,76 сут.
Принимают период междунапусками осадка на зимнюю площадку Dt равным 3 сут (кратно 0,5),тогда объем осадка Wсб, выпускаемого из отстойникана секцию площадки замораживания, составит:
Wсб = м3
Выбирают конструктивную схемуплощадки,задают размеры секции и определяют фактический слой осадка от одного напуска насекцию зимней площадки.
При отклонении от условия 0,1м ³ hсб ³ 0,06 м расчетповторяют,последовательно изменяя площадь секции в соответствии с рекомендованными нарис. 2конструктивными схемами и размерами секции. Принимают конструктивную схемуплощадки по рис. 2 размером Fз.с = 120 ´ 60 = 7200 м2,тогда расчетный слой замораживаемого осадка hсб на секции зимней площадки всоответствии с формулой (8)
hсб = 551 / 7200 = 0,076 м.
Число секций зимней площадкинадлежит принимать в зависимости от длительности замораживания расчетного слояосадка с учетом периода между напусками осадка на площадку замораживания вноябре — наиболее теплом месяце периода устойчивого мороза.
Длительность замораживания t слоя осадка 0,076м при среднемесячной температуре ноября минус 4,1 °С,составит 4,3сут (см. рис. 3).
Число секций площадкизамораживания Nз.с следует определять по формуле (9)
Nз.с = 4,3 / 3 = 1,43.
Принимают две секции зимнейплощадки площадью каждая Fз.с = 7200 м. Тогда площадьзимних площадок Fз = 2 × 7200 = 14400 м2. Эта площадьобеспечит замораживание осадка слоем 0,076 м в наиболее теплыймесяц периода устойчивого мороза, а следовательно, и в остальныемесяцы.
Строительную высотуоградительного обвалования весенних площадок Нстр.в и летне-осеннихплощадок Нстр.л-о следует определять по формуле (10),приняв число лет накапливания осадка на площадках N = 2:
м;
Нстр.л-о = Нстр.в= 1,2м.
Строительную высотуоградительного обвалования зимней площадки Нстр.з определяют дляконструктивной схемы площадки (см. рис. 2) по формуле (11)
м.
Общая полезная площадьплощадок замораживания равна F = 2Fв + Fл-о + Fз = 2 ∙ 6215 + 19230 + 14400= 46060 м2 ≈ 4,6 га.
Вариант 2. Расчет площадок замораживания для обезвоживания осадка от станцииводоподготовки после сгустителей.
Годовой объем уплотненногоосадка на весенних площадках Wв = 4040 м3 (см.вариант 1).
Годовой объем уплотненногоосадка на летне-осенних площадках уменьшается за счет снижения влажности осадка,напускаемого на площадки в октябре — последнем месяце периода с 98,65% (см. табл. 3)до 97,2% (см. табл. 1).Средняя влажность осадка на летне-осенних площадках за расчетный периодуплотнения осадка Ту = 2,5 мес. изменится на 0,7%,от Рл-о = 95,2 % до Рл-о = 94,5% (получено интерполяцией данных табл. 3).
Тогда
м3.
Годовой объем осадка Wз, замораживаемого на зимнейплощадке,равен:
м3.
Расчетный слой осадка навесенних и летне-осенних площадках Нв,л-о = 0,65.
Тогда, полезная площадьвесенних и летне-осенних площадок будет равна:
Fв = 4040 / 0,65 = 6215 м2;
Fл-о = 10803 / 0,65 = 16620 м2.
Потребная площадь однойсекции Fз.сзимней площадки по формуле (8) равна:
Fз.с = 242 / 0,1 = 2420 м2.
Принимают модуль секциизимней площадки Fз.с = 2400 м2 по рис. 1. Числосекций зимней площадки
,
где t определяют по рис. 3; Dt определяют по табл. 7 п. 7.
Принимают две секции зимнейплощадки площадью каждая 2400 м2. Возможно другое решение приопределении площади и числа секций зимней площадки.
Принимая площадь одной секции,равной 3600 м2 (модуль по рис. 2 или полтора модуля по рис. 1),определяют фактический слой осадка hз на секции зимней площадки:
hз = 242 / 3600 = 0,067 м,
тогда
Nз.с = 3,5 / 6,38 = 0,55.
Следовательно,одна секция зимней площадки площадью Fз = 3600 м2обеспечит замораживание слоя напускаемого осадка hз = 0,067 м в наиболее теплыймесяц зимнего периода.
Строительная высотаоградительного обвалования:
весенних площадок Нстр.в= 1,3м;
летне-осенних площадок Нстр.л-о= 1,3 м;
зимних площадок:
Общая полезная площадь Fплощадок замораживания равна:
F = 2Fв + Fл-о + Fз = 2 × 6215 + 16620 + 3600 = 12430+ 16620 + 3600 = 32650 ≈ 3,3 га.
Следовательно,для принятых исходных данных применение в технологической схеме сгустителейосадка позволит на 30 % уменьшить полезную площадь площадок замораживания.
Расчет площадок подсушивания
Исходные данные принятыаналогичными приведенным в примере расчета сгустителей.
Производительность станцииводоподготовки Q = 50 тыс. м3/сут. Длительность периодаустойчивого дефицита влажности: с апреля по октябрь — 7 мес. Общий за периоддефицит влажности Dу = 1200 мм. Осадок на площадки подсушиваниянаправляют из сгустителей. Очистку площадок и вывоз осадка предусматриваютежегодно.
Fн = 7996 / 0,5 = 15992 м2.
Полезную площадь площадокпериода устойчивого дефицита влажности Fу надлежит определять поформуле (18)
м2.
Строительную высотуоградительного обвалования площадок периода неустойчивого Нстр.н иустойчивого Нстр.у дефицита влажности надлежит определять по формуле(19)
Нстр.н = 7996 / 15992 + 0,2 = 0,7м
Нстр.у = 540992 /45077 + 0,2 = 1,4 м.
Общая расчетная полезнаяплощадь площадок подсушивания F равна
F = Fн + Fу = 15992 + 45077 = 61069 м2≈ 6,1 га.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие положения. 1
2.Классификация и характеристика технологических сбросов станций водоподготовки. 1
3.Обработка технологических сбросов станций водоподготовки. 2
4.Сооружения по обработке промывных вод и осадка. 3
Резервуарыпромывных вод. 3
Отстойникипромывных вод. 3
Сгустители. 3
5.Сооружения по обезвоживанию осадка. 5
Накопители. 5
Площадкизамораживания. 8
Площадкиподсушивания. 12
6.Сооружения для складирования осадка. 14
7.Примеры расчета сооружений по сгущению и обезвоживанию осадка. 14
Расчетсгустителей. 14
Расчетнакопителей. 17
Расчетплощадок замораживания. 20
Расчет площадок подсушивания
Услуги по монтажу отопления водоснабжения
ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-74
Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.
Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.
Отопление от ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Вид: водяное тут > /otoplenie-dachi.html
Обратите внимание
Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической экспертизе.