Водоснабжение и водопотребление

СОДЕРЖАНИЕ: Определение суточного водопотребления. Нормы водопотребления предприятий. Средний расход технологической воды. Расход воды на пожаротушение. Расчет реагентного хозяйства. Обработка цветных вод. Нахождение оптимальной дозы подщелачиваемых веществ.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ П.А. КОСТЫЧЕВА

Кафедра: «Технология общественного питания»

Расчетная работа

ТЕМА: «ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ»

Вариант 1

Выполнил:

студент 52 группы технологического факультета Васильев И.И.

Проверил: Туркин В.Н.

Рязань 2011 г.

ЗАДАНИЕ

Вариант №1 Сок томатный

Производственный сектор (консервный завод)		с/х сектор			Коммунальный сектор
Мощность предприятия (1000у.б./см)	Кол-во рабочих в цехах холл/гор		Кол-во (гол) КСР	Свиней (гол)	Кол-во жителей (чел)	Площадь поливных зеленых насаждений (м2)		Степень благоустройства жилых зданий	Этажность зданий
						газоны	улицы
10	10(2)		1500	2500	1000	10000	5000	1	5

1.Определение суточного водопотребления

где - среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м3/сут;

- среднесуточное водопотребление предприятий, м3/сут;

- необходимый расход воды на пожаротушение, м3/сут;

- расход воды на другие нужды (поливка зеленых насаждений, газонов, площадей, улиц, мойка машин и т.п.), м3/сут.

693,5 м3/сут.

1.1 Расчет водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды

, м3/сут.

где qж - норма расхода воды на одного жителя в л/сутки, (табл. СНиП 2.04.02-84):

Nж - расчетное количество жителей населенного пункта с перспективой развития на 10-15 лет.

м3/сут.

Расход воды для суток максимальною водопотребления определяется по выражению:

где - среднесуточный расход для хозяйственно-питьевых нужд населенного пункта, м3/сут.

- максимальный коэффициент суточной неравномерности (=1,1…1,3), принимается СНиП 2.04.02-84.

м3/сут

м3/сут

Максимальный часовой расход определяется с учетом коэффициента часовой неравномерности:

; м3/ч

где Кmax.сут - максимальный коэффициент часовой неравномерности

м3/ч

м3/ч

Кmax.сут = max max

где max – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий определяется по СНиП 2.04.02-84.

max - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.

Кmax.сут =1,32=2,6

Кmax.сут =0,50,1=0,05

Расчетный секундный расход в час максимального водопотребления
определяется как:

; л/сек

л/сек

л/сек

1.2 Нормы водопотребления предприятий

Средний расход технологической воды за одну смену определяется по формуле:

, м3/см.

где - удельный расход воды на единицу выпускаемой продукции, м3/т;

П - количество выпускаемой продукции в смену, т

м3/см

Максимальный расход определяется с учетом коэффициентов часовой неравномерности и временем работы в течение суток:

; м3/час

t - продолжительность рабочей смены, час.

Кmax.час - коэффициент максимальной часовой неравномерности (Кmax.час -2…3).

м3/час

Расчетный секундный расход в час максимального водопотребления определяется:

; л/сек.

л/сек

Кроме расхода технологической воды на производство продукции необходимо учитывать объем воды для хозяйственно-питьевых нужд работников предприятия, для санитарных целей (душевые. умывальники и прочее), поливку зеленых насаждений и противопожарные расходы воды.

Норма расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды на примышленных предприятиях принимаются согласно СНиП 2.04.02-84.

в горячих цехах 45 л/смену на 1 человека.

в холодных и других цехах 25 л/смену на 1 человека.
Тогда расход воды за одну смену составит:

,м/сек

=0,34 м3/сек

Максимальный часовой:

, м3/час

где Nхц, Nг.ц - количество рабочих в холодных и горячих цехах;

2,5 и 3 – коэффициенты неравномерности водопотребления.

м3/час.

Часовой расход воды на 1 душевую сетку на промышленных предприятиях принимают равным 500 л. Продолжительность пользования душем -45 мину г после окончания смены Количество душевых соток следует принимать в зависимости от количества работающих и максимальную смену Количество человек, обслуживаемых одной душевой ceткой, принимается в соответствии со СНиП.

1)производственные процессы не вызывающие загрязнения одежды и рук 15 человек на 1 душевую сетку;

2)вызывающие загрязнения одежды и рук 7 человек,

3)с применением воды 5 человек,

4)с выделением больших количеств пыли, либо особо загрязняющих веществ - 3 человека на 1 душевую сетку

Расход воды на прием душей составит:

, м3/см

где d - количество душевых сеток,

м3/см

Среднесуточный расход воды на предприятия определяемся

где nсм – количество рабочих смен в сутках.

1.3 Расход воды на пожаротушение

Объем воды для пожаротушения определяют по выражению:

, м3

где n –количество пожаров;

t – время тушения пожара, 3 часа;

qn – расход воды на пожаротушении, л/с.

Общий объем воды для пожаротушения

Объем воды для тушения пожаров в коммунальном секторе:

Объем воды для тушения пожаров в сельскохозяйственном секторе:

Объем воды для тушения пожаров в производственном секторе:

Расходы на прочие нужды

- площадь газонов и улиц;

- норматив расхода воды на полив газонов и улиц.

2. Расчет реагентного хозяйства

При подаче воды в хозяйственно питьевой водопровод населенного пункта перерабатывающего предприятия, с/х сектора и т. д. воду необходимо подготовить, т.е. довести показатели качества воды до норматива не выше ПДК. Для этого вода проходит сложную стадию подготовки, очистки, обработки реагентами, фильтрация, хлорирование и т.д.

2.1. Расчет реагентного хозяйства

В качестве реагента применяют Al2(SO4)3, FeCl3, Fe2SO4 и др.

2.1.1 расчет дозы реагента для мутных вод

Дозу принимают по СНиП, по которому Дк=75-115 мг/л

2.1.2 Обработка цветных вод

Дк=4, где (2.1)

Ц - цветность отрабатываемой воды в градусах платиново-кобальтовой шкалы.

Цветность превышает ПДК, поэтому необходимо обработать

Дк=4мг/л (2.2)

После этого выбирают максимально полученное число дозы реагента для обработки мутных и цветных вод

Дк=115 мг/л

2.1.3 Нахождение дозы подщелачиваемых веществ

Применяют соду или известь для эффективного протекания процесса коагуляции хлопьеобразования вода должна иметь щелочную реакцию

Дщ=К(Дл/e-Щ+1), где (2.3)

Дк- максимальная доза безводного коагулянта, в период подщелачивания, мг/л

e-эквивалентный вес коагулянта;

Щ-минимальная щелочность воды

К-коэффициент

Дщ=28(18,3/54-2,5+1)=-32,5 мг/л

Т.к. значение Дщ отрицательное, то подщелачивающие элементы вносить нет необходимости

2.1.4 Помимо основных реагентов применяют хлорирование воды для ее обеззараживания, удаления привкусов и запахов

Дозу хлорсодержащих реагентов при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции, обесцвечивания и обеззараживания воды, также для улучшения санитарного состояния сооружений надежит принимать 3-10 мг/л

Вводится активный хлор за 1-3 мин до ввода коагулянта

2.1.5 для удаления привкусов следует применять:

2.1.5.1 порошкообразный тонкодисперстный активированный уголь

дозу которого следует принять для 4 баллов 30-40 мг/л

2.1.5.2 КMnO4

При перманганатной окисляемости 8-10 мг/л О2 - 1-3 мг/л;

10-15 мг/л О2 - 3-5 мг/л

2.1.5.3 Озон

дозу которого следует принимать на основании данных технологических исследований

2.2 Нахождение объема растворных и расходных баков

V раств = (2.4)

Vрасх=, где (2.5)

Дк-доза коагулянта

Q - часовая производительность водоочистных сооружений, м3/ч

t - время работы очистных сооружений за сутки

n - количество растворений в сутки

- плотность раствора коагулянта

b1- концентрация раствора коагулянта в расходных баках

V раств=м

V расх=

коагулянт

1

4-10%

4-10%

вода 3

воздух+вода вода 2 к смесителю

Рис.1 Технологическая схема реагентного хозяйства

1 - растворный бак;

2 - расходный бак;

3 - дозатор.

3) Из расходных баков реагент подается в дозатор, который подает раствор коагулянта в определенном количестве в обрабатываемую воду и далее в смеситель.

Дозаторы используют трех типов: дозаторы постоянной дозы; пропорциональные дозаторы; насосы-дозаторы.

Пропорциональные дозаторы автоматически меняют дозу коагулянта в зависимости от расхода воды.

поплавок

очищ. вода реагент

Н2 H= const

Рис.2 Принципиальная схема пропорционального дозатора

Уровень очищенной воды будет влиять на уровень реагента Н1. При увеличении очищенной воды Н2 , приходит в движение левый поплавок, всплывает вверх, рычажная система приходит в движение и меняет уровень реагента Н1, который будет падать, следовательно, правый поплавок опустится вниз, что приведет к увеличению проходного сечения клапана реагента и расходу реагента.

4) Смесительные устройства

После дозаторов вода попадает в смесительные устройства, где реагенты смешиваются с обрабатываемой водой при интенсивном перемешивании друг с другом.

Используются механические и гидравлический смесители.

Гидравлические подразделяются на перегородчатые, дырчатые, вихревые.

Перегородчатый смеситель представляет собой железобетонный лоток, в котором последовательно установлено несколько перегородок с проемами расположенными таким образом, чтобы обеспечить изменение направления движения воды и ее скорости с целью интенсивного перемешивания ее с реагентом. Количество перегородок не менее трех.

лоток

отвод воды

перегородки

Расчет перегородчатого смесителя сводится к определению его геометрических размеров.

Площадь сечения

Fсм=, где (2.6)

Q - производительность очистных сооружений, м/с

л - скорость движения потока воды в лотке смесителя

Fсм=

Из смесителя вода подается в камеры хлопьеобразования

5) Камера хлопьеобразования

вода окно

отстойник

коридор

Предназначены для создания благоприятных условий завершения второй стадии процесса коагуляции - хлопьеобразования, ему предшествует плавный режим движения воды.

Площадь камеры хлопьеобразования принимают из расче6та времени пребывания воды в камере (15-20 мин)

Fкх= (2.7)

Q- производительность очистных сооружений

t - время перебывания воды в камере

Н - высота камеры

N - количество камер

Fкх=

Суммарная площадь живого сечения камеры хлопьеобразования суммируется из Fкх и F30-площадь зоны осаждения.

F30=·Q\3,6·p·N, где (2.8)

- коэффициент учитывающий объемное использование камеры

= (2.9)

p - расчетная скорость восходящего потока, мм/с

F30=

F0=1,6+0,002=1,602 м

6) Отстойники

-рабочая зона

0 -зона осаждения

1 H 0-скорость выпа-

дения взвеси

Для осветления вод, содержащих взвешенные вещества при коагулировании предусматривают горизонтальные, радиальные, вертекальные отстойники.

а) площадь отстойника

Fотс=, где (2.10)

0-скорость выпадения взвеси

-коэффициент, учитывающий влияние

= (2.11)

ср=К·0, где (2.12)

К - учитывает отношение длины отстойника к средней глубине зоны осаждения.

ср=10·0,45=4,5м/с

=

Fотс=1,5·

б) Ширина отстойника

Вот=, где (2.13)

водопотребление суточный расход

ср - средняя высота зоны осаждения;

N - количество отстойников.

Вот=

При ширине отстойника 6 м и более отстойники делятся на самостоятельные секции шириной 3-6 м.

в) длина отстойника

L= (2.14)

L=

Отстойники покрывают железобетонными плитами, в которых устраивают спуски для обслуживающего персонала и отводов для отбора проб на расстоянии не олее 10 м друг от друга

7) Расчет фильтров

Фильтрование - один из способов осветления воды, позволяющий выделить из нее диспергированные и коллоидные примеси, которые задерживаются на поверхности или межпоровом пространстве фильтровального материала.

В большинстве случаев фильтрование заключительный этап при осветлении и обесцвечивании питьевой воды.

а) общая площадь фильтров

F=, где (2.15)

t - время работы очистной станции;

н - расчетная скоростьфильтрования при нормальном режиме движения воды;

nпр - число промывок 1 фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации;

qпр - удельный часовой расход воды на одну промывку, л/с

t1 - продолжительность промывки, ч

t2 - время простоя фильтров в связи с промывкой, ч.

Fф=

б) количество фильтров

N=0,5·Fф (2.16)

N=0,5·11,1=3,32=4

После фильтрования вода подвергается в случае необходимости дополнительным или специальным видам обработки: обеззараживание, стабилизация по веществам, умягчение, опреснение.

Таким образом, очищенная вода соответствует по качеству требованиям ГОСТ 2874-82 Вода питьевая.

Скачать архив с текстом документа