Водоснабжение

СОДЕРЖАНИЕ: Tallinna tehnikaьlikool Keskkonnatehnika instituut Kursuseprojekt aines Veevarustus linna veevдrgi projekt Хppejхud: J. Karu Ьliхpilane: D.Tarkoev

ВьCъBъьбжение

Tallinna tehnikalikool

Keskkonnatehnika instituut

Kursuseprojekt aines Veevarustus 11

linna veevrgi projekt

ppejud: J. Karu lipilane: D.Tarkoev

Arvestatud: № arv.r. 960058

TALLINN 1999

Sisukord

Proektilesanne

Veevrgiarvutusliku toodangu mramine

Pinnaveehaarde tbi ja skeemi valik

Veehaarde phielementide arvutus

Veehaarde ehitiste vajalike krgusmrkide mramine

Veepuhastusjaama tehnoloogiaskeemi valik

Veepuhastusseadme arvutus

Veepuhastusjaama krgusskeemi arvutus

Uhtevee ja sette vastuvtu ning ttlemise ksimuste lahendamine

Veejaotusvrgu arvutus

Veetorni krguse mramine

Kasutatud kirjandus

Graafiline osa

veevrgi arvutusliku toodangu mramine

Q=ѓїQ_{max p.} +Q_t

ѓї ЃEjaama omatarvet arvestav koefitsent; ѓї=1,04

Q_maxp. -maksimaalne pevane tarbijatele antav vooluhulk; Q_{max p.} = 100000m³ /p

Q_t ЃEtuletrje vooluhulk; Q_t =5000m³ /p

Q=1,04*100000+5000=109000m³ /p=1.26m³ /s

pinnaveehaarde tbi ja valik

Kesolev veehaare on projekteeritud hildatud veehaardena. Veehaare koosneb pisest, kahest isevoolutorust (pikkus 20m, 1000mm) ja kaldakaevust.

Pis on konstrueeritud raudbetoonist, koonus on valmistatud metallist, mis juhib vee isevoolutorusse. Isevoolutorud asuvad pinnase all. Pise sissevooluava ja kalda sissevoolu avade ees on vred, mis hoiavad ra suuremate osakeste sattumise isevoolutorusse ja eelkambrisse ja samuti on trjevahehdiks lobjaka vastu.

Kaldakaev on jagatud kaheks sektsiooniks. Mlemad sektsioonid ttavad teineteist sltumata. Sektsioon jaguneb omakorda kaheks kambriks: eelkamber ja imikamber. Kambrite vahel on prlev sel. Imikambris asuvad pumpade imitorud. Pumplas on 3 pumpa(ABS tsentrifugaalpump, seeria )

Pumplast lheb 2 survetoru (pikkus 20m, 1000mm) veepuhastusjaama.

veehaarde phielementide arvutus

v Kaldakaevu sissevooluakna pindala

A=;

Kus q - veevrgi toodang; q=109000m³ /d=1.26m³ /s

v - vee sissevoolukiirus; v=0,22m/s=19008m/d

k ЃEava kitsendus koefitsient; ;

a - varraste vahekaugus; a=0,05m

c ЃEvarraste lbimt; c=0,01m

Seega he ava vajalik pindala A=8.6m²

Valin vre mtmetega 1700*1700mm.

v Prleva sela arvutus

Valin prleva sela TH-1500, mille tootlikkus on 1-5m³ /s,

sela elektrimootor AOC2-41-6,

vimsus 4kW,

prete arv 970p/min,

sela liikumiskiirus 4m/min.

v Isevoolutorustiku arvutus

Isevoolutorus (malmist), pikkusega 20m, voolukiirused 1 kategooria puhul sovit. 0,7ЃE,5m/s. Veehaarde kasulik lbilaskevime Q=0,5m³ /s, kahe isevoolutoru korral .

v Isevoolutoru diameetri valik

;

v Isevoolutoru sissevooluava lbimt

A-sissevooluava pindala

A=

1,25 ЃE reostuskoefitsent,

q ЃEveevrgi arvututuslik toodang; q=21280m³ /d=0,246m³ /s,

v ЃEvee sissevoolukiirus; v=0,4m/s,

k ЃE kitsenduskoefitsent; k=1,2

d==2.45m » 2.5m

v Isevoolutoru mudastamise kontroll

Mudastumise kontrollimiseks arvutatakse selline jrvevee hgusus, millise puhul antud tingimustel r0,11 toimub mudastumine.

r - jrvevee hgusus =0,55kd/m³

d - phjasetete kaalutud keskmine hdrauliline terasus =0,015m/s

u ЃEtera settimiskiirus,

V ЃEvoolukiirus torus 1,27m/s

Kui V1.2m/s, siis l=; l==0,026

Tera settimiskiirus: U=;

kus C ЃEChezy parameeter C=; C==54,94

U=

r0,11

Seega hgusus, mille puhul toimub mudastumine on 1,09kg/m³ ning tingimus 0,551,09 on tidetud ning siit tulenevalt mudastumist ei toimu.

Veehaardeehitiste vajalike krgusmrkide mramine

v Pis

Jkatte paksus on max 0,3m. Pis asub 0,7m sgavusel jkihist ja pise korgus on 1,75m. Arvestades, et min vee pind asub 18m krgusel on pise lemise serva krgusmrk 17m.

v Kaldakaevu phi

Pise alumise osa krgusmrk on 15.25m. Toru lbimt 1m. Kaldakaevu phja krgusmrk on: 15.25-1-0,5=13.75m.

v Kaldakaevu imi- ja eelkambris.

l - hrdetakistustegur (mratakse Moody graafikult)

Re=

V ЃEvoolukiirus isevoolutorus; V=1,5m/s

d ЃEisevoolutoru lbimt; d = 1m

n - vee kinemaatiline viskoossus; n=1,308*10^-6 m² /s

Re=1146789 » 10⁶

DC ЃEtoru ekvivalentkaredus; DC=0,2

d ЃEtoru lbimt (mm); d=1000mm.

Seega l=0,0145

l ЃEtoru pikkus; l=19m,

d ЃEtoru lbimt; d=1m,

V ЃEvoolukiirus; V=1,5m/s,

x - kohttakistus: knak x=1,265

vljavool x=1,0

Vre puhul

» 0,4m

Seega eelkambri min veepinna krgusmrk on 18,0-0,4=17,6m.

Imikambri puhul lisandub veel ks sel mille , seega 17,6-0,1=17,5m.

v Isevoolutoru

Isevoolutoru lemise serva krgusmrk htib pise alumise krgusmrgiga, mis on 15,25m, kuna toru lbimt on 0,5m, siis toru alumise serva krgusmrk on 15.25-0,5=14.25m.

v Veepuhastusjaama tehnoloogiaskeemi valik

I astme P.J.

Mikro- filter

Kontakt- bassein

Segisti

Kiir- filter

Puhta- vee reservuar

II astme P.J.

veepuhastusseadmete arvutus

v Mikrofilter

Mikrofiltreid on 3, millest 1 on reservis. he mikrofiltri arvutuslik keskmine toodang on 1600m³ /h. Seadme gabariidid (mm): pikkus 5460, krgus 4240; kusjuures trumli gabariitmtmed (D*L)mm=3*3,7 ja pikkus 4600. Tegelik filtratsiooni pind 17,5m² , trumli prlemiskiirus on 1,7 p/min.

v Kontaktbassein

Kontaktiaeg kontaktbasseinis on 10 min. Kontaktbasseini min maht:

W_min =

Valin kontaktbasseini gabariitideks: pikkus 10,1m, laius 7.5, krgus 10m. Maht 757m³ .

v Segisti

Segistiks on tiiviksegisti. Vee viibeaeg segistis on 30s. Segisteid on 5:

W=

Segisti gabariidid on: lbimt 2.2m, krgus 2m, kiirusgradient G=200s^-1 , prete arv n = 1 p/s.

v Flokulatsioonikamber

Koagulatsiooni II faas toimub mehaanilises flokulatsioonikambris ehk flokulaatoris. Vee viibeaeg flokulaatoris on 15 min, seega min maht on:

W_min =

Valin flokulaatori gabariitideks pikkus 39m, laius 10m, krgus 3m. Maht 1170m³ . Vee segamine toimub horisontaalsele vllile asetatud tasapinnaliste labadega. Labade kogupind hes vertikaaltasapinnas on 15% flokulaatori ristlike pinnast. Flokulaatori ristlike pind A=3*10=30m² . Flokulaatori labade kogupind

Kuna labasid on 4 siis 4.6/4=1.125m² ЃEhe laba pind. Laba pikkuse suhe l/b=20, siis laba pikkus on 4.74m ja laius 0,24m.

v Horisontaalsetiti

Vee selitamine toimub horisontaalsetitis. Arvestades toorvee omadusi on arvutuslik settimis kiitus U­­₀ =0,5mm/s, setiti pindala:

A=a

a - turbulentsi mju arvestav tegur; a=1,3

Q ЃEvooluhulk; Q=109000m³ /d=4542m³ /h

U₀ ЃEsettimiskiirus; U₀ =0,5mm/s

A=1,3*

Settiti sgavus on 3,0m. Seega maht on W=H*A=3,5*3280=11480m³

Settiti pikkus arvutatav:

L=

V_k ЃEvee keskmine horisontaalse liikumise kiirus; V_k =7,5mm/s

L=

Settiti laius b=

Setiti on pikkudi jagatud vaheseintega ksteist sltumatult ttavateks sektsioonideks laiusega » 6m. Sektsioonide arv

v Kiirfilter

Vajalik summaarne filtratsiooni pind

Q ЃEveepuhastusjaama toodang

T ЃEjaama ttundide arv pevas; T=24h

V ЃEarvutuslik filtratsioonikiirus norm. Reziimil; V=8m/h

n ЃEhe filtri uhtumiste arv pevas; n=3

q ЃEuhtevee erikulu filtri uhtumisel;

q=0,06wt₁

w - uhtumise intensiivsus; w=12l/s*m²

t₁ ЃE uhtumise kestvus; t₁ =6min

q=0,06*12*6=4,3m³ /m²

t ЃEfiltri uhtumisest tingitud seisuaeg; t=0,33h

Filtrite arv N=0,5*, he filtri filtratsiooni pind on 596.3/13=45.9m² . Filtri mtmeteks plaanis 7.5*6.2m, seega on filtri pind on 45.9m² .

Forseeritud reziimil on filtratsiooni kiirus:

N₁ –remondisolevate filtrite arv; N=1

10m/h

Filtri kihi paksus on 1,5m. Filtri uhtumine toimub veega, mida voetakse puhtavee reservuaarist. Uhtevett kulub hele filtrile q_uh =A*w

A –filtri pind; A=46.5m²

wЃE uhtumise intensiivsus; w=12l/s*m²

q_uh =46.5*12=558l/s=0,558m³ /s

Uhtumise toimub pilukuplite abil, mis on kinnitatud keermega filtri kahekordse phja klge. Voolukiirus piludes on 1,5m/s, pilude lbimt on 0,6mm. Pilukupleid on 40tk/m² , seega hel filtril 40*46.5=1860tk.

htevesi kogutakse ra filtri pinnalt renniga. Rennid on roostevabast plekist poolringikujulised. Renni servad peavad olema rangelt horisontaalsed ja hes tasapinnas. Renni laius: B_r =K*

K ЃEtegur. Poolringikujulise rennipuhul k=2

q_r ЃErenni vooluhulk; q_r =0,558m³ /s

a_r - tegur; a_r =1,5

B_r =2*

Renni vertikaalosa krgus:

Renn paigaldatakse paralleelselt filtri lhema kljega. Dh=He/100;

H ЃEfiltrikihi paksus; H=1,5m

e ЃEfiltrikihi paisumise protsent; e=45%.

Dh=

Renni phi on languga (i=0,01m) kogumiskanali poole kui filtri klg (lhem) on 6m, siis renni phja krguste vahe renni alguses ja lpus on 0,01*6=0,06m.

Kogumiskanali phi asub allpoolrenni phja H_kan vrra:

H_kan =1,73*

q_k ЃEkanali vooluhulk; q_k =0,558m³ /s

B_k ЃEkanali laius; B_k =0,7m

H_kan =1,73*

Vee liikumise kiirus kanali lpus:

V_kan =q_kan *B_kan *H_kan =0,558*0,7*0,8=0,3m/s

Uhtevesi pumbatakse puhta vee reservuaarist. Uhtepumba valikuks summeerin rhukaod:

1) pilukuplites

x_p ЃEkohttakistustegur; x_p =4

V_pilu ЃEvee vljavoolu kiirus; V_pilu =1,5m/s

h_pilu =

2) filtri kihis h_f =(a+b*w)*H_f

a ЃEtegur; a=0,76

b ЃEtegur; b=0,017

w - uhtumise intansiivsus; w=12l/s*m²

H_f ЃEfiltri kihi paksus; H_f =1,5m

H_f =(0,76+0,017*12)1,5=1,45m

3) juurdevoolutorustifus. Kasutan Hazen-Williamsi graafikut ja leian, et vooluhulgal q=0,558m³ /s ja kiirusel V=1,88m/s on toru lbimt 600mm ning rhukadu 25m/1000m kohta. Toru pikkus l=50m, seega juurdevoolutorustikus on rhukadu:

h_jv =

Kogu rhukadu h=h_pilu +h_f +h_jv =0,46+1,45+1.25=3.16m.

Pumba vajalik tootlikus on 558l/s. Valin pumba 20НДЃE30, n=73.6ЃEЃEsup-1.

v Puhta vee reservuaar

Reservuaari maht on arvutatav W=3*Q_t +Q_uh +Q_5%

Q_t ЃEtuletrje vooluhulk m³ /h; Q_t =208.3m³ /h

Q_uh ЃEveehulk filtrite uhtumiseks. Arvestatakse kahe jrjestikulise uhtumisega Q_uh =0.558*2*6*60=402m³

Q_5% -puhtavee reservuaari reguleeriv maht on 5% pevasest toodangust: Q_5% =0,05*109000=5450m³

W=3*208.3+402+5450=6477m³

Reservuaari gabariidid: pikkus 44m, laius 30m, krgus 5m.

REAGENDIMAJANDUS

v Osoon

O₃ kogus on 3 mg/l. Seega O₃ kulu on 3*109000g/d=327kg/d.

v Koagulant

Koaguleerimiseks kasutatakse Al₂ (SO₄ )₃ ЃEalumiiniumsulfaati. Koagulant kogus on

D_k =4

V ЃEtoorvee vrvus; V=60°

D_k =4=34mg/l

Koagulandi kulu on 34*109000=3706000g/d=3706kg/d. Toimub koagulandi kuiv

Hoidmine ja mrg annustus. Vajalik koagulandi lao pind on

A_L =

Q ЃEveepuhastusjaama paevana toodang; Q=109000m³ /d

D_k ЃEkoagulandi kogus; D_k =34mg/l

T - koagulandi silitamise kestvus; T=30d

a - vahekikude lisapinda arvestav tegur; a=1,15

p_c ЃEveevabakoagulandi sisaldus tehnilises produktis; p_c =45%

G_o ЃEkoagulandi mahu mass; G_o =1,1t/m³

h_k ЃEkoagulandikihi paksus laos; h_k =3,5m

A_L =

Koagulandi lahustamiseks kasutatakse lahustuspaake, kuhu reagent laaditakse greiferiga. Paagi maht on:

W_L =

n ЃEajavahemik, milliseks lahus valmistatakse; n=9h

b_L ЃElahuse konsentratsioon paagis; b_L =20%

W_L == 2.1m³

Paagi gabariidid 1,3*1.3*1.3m. Lahustuspaake on 3. Lahustuspaagist suunatakse lahus edasi lahusepaaki, kus see lahjendatakse 12%-ni. Lahusepaagi maht on:

W=

b ЃElahuse konsendratsioon lahusepaagis; b=12%

W==3.5m³

Lahusepaagi gabariidid 1,55*1.55*1.55m. Paake on 3.

Lahustamiseks nii lahustus- kui lahusepaagis kasutatakse suruhku. Arvutuslik hukulu lahustuspaagile:

q =a*b*8

a - paagi laius; a=1.3m

b ЃEpaagi pikkus; b=1,3m

8 ЃEhu kogus l/s m² kohta;

q =1,3*1,3*8=13.52l/s

Arvutuslik hukogus lahusepaagile:

q =a*b*4

a - paagi laius; a=1,55m

b ЃEpaagi pikkus; b=1,55m

4 ЃEhu kogus l/s m² kohta;

q =1,55*1,55*4=9.61l/s

Kogu hukulu on 13.52+9.61=23.13l/s.

Reagendi annustamine toimub annustuspumba abil.

v Lubi

Lupja (CaO) kasutatakse kelistamiseks.Lubja kogus on arvutatav:

D_L =e_L *()

e_L ЃElubja aktiivosa ekvivalentmass, e_L =28mg/mg*ekv

e_k ЃEkoagulandi aktiivosa ekvivalentmass; e_k =57mg/mg*ekv

D_k ЃEkoagulandi kogus; D_k =34mg/l

L_o ЃEtoorvee leelisus; L_o =1,1mg*ekv/l

1 - jkleelisus

D_L =28*()=16,7mg/l

Lubja kulu on 16.7*109000=18203000g/d=1820kg/d. Lubi saabub veepuhastus jaama kustutamata tahkel kujul ning teda silitatakse laos. Enne vette lisamist lubi kustutatakse. Kustutamata tkid ja lisandid eraldatakse hdrotskloni abil. Puhastatud suspensioon suunatakse lubjapiimapaaki, kus toimub pidev segamine tsirkulatsioonipumpade abil. Lubjapiima paagi maht:

W_LP =

Q_t ЃEtunnivooluhulk; Q_t =4542m³ /h

n ЃEajavahemik, milliseks lahus valmistatakse; n=3h

D_L ЃEvajalik lubja annus; D_L =16.7mg/l

b_LP ЃEaktiivaine sisaldus lubjapiimas; b_LP =5%

g_LP ЃElubjapiima mahumass; g_LP =1t/m³

W_LP ==4.55m³

Paagi gabariitideks on: diameeter 1,46m, krgus 2,7m. Paigaldatud on 3 paaki, millest 1 on reservis. Lubjalahus valmistatakse lubjapiimast kahekordse kllastusega saturaatoris. Selitatud ja kllastunud lubjalahus kogutakse rennidega kust ta annustuspunba abil lisatakse puhastatavale veele.

v Flokulant

Flokulandina kasutatakse polakrlamiidi (PAA). Flokulandi koguseks on 1% hljuvaine hulgast 0,75mg/l. Flokulanti kulub 0,75*109000=81750/d=81.75kg/d.

PAA lisatakse vette lahusena, mis valmistatakse tehnilisest produktist (geel), selle mehaanilise segamise teel veega. Otstarbekas on lisada lahust ville konsendratsioon ei leta 0,1%. Lahjendamine toimub ejektori abil.

v Kloor

Kloori normatiivne annus jrelkloorimisel on 0,75mg/l. Seega arvutuslik kloori kulu on 0,75*109000=81750g/d=81.75kg/d.

v Veepuhastusjaama krgusskeemi arvutus

Seade	Rhukadu, m	Veepinna krgusmrk
Mikrofilter	0,6	9,3
Mikrofiltrist-kontaktbasseini	0,2
Kontaktbassein	2,0	8,5
Kontaktbasseinist segistisse	0,2
Segisti	0,2	6,3
Segistist-flokulats.kamber/setitisse	0,4
Flokulats.kamber/setiti	0,8	5,7
Flok.kamber/setitist kiirfiltrisse	0,6
Kiirfilter	3,5	4,3
Kiirfiltrist puhtavee reservuaari	0,8
Puhta vee reservuaar	0

v Uhtevee ja sette vastuvtu ning ttlemise ksimuste lahendamine.

Kasutusel on uhtevee korduvkasutuse ssteem. Filtrite pesuvesi suunatakse kogumisrennide ja- kanali kaudu hte keskendusreservuaari, kus ta osaliselt setib. Vljasettinud liivaosakesed ja hljum suunatakse reservuaarist kanalisatsiooni. lejaanud osa pesemisveest suunatakse segistisse, kust algab tema tielik puhastamine.

Sette massi moodustab horisontaalsetitist vlja settinud sete. Sette kogumine toimub mudavljakule, kuhu toorsete juhitakse rennide abil 0,3m paksuse kihtidena.

vee jaotusvrgu arvutus

109000m³ /d=1261.6l/s

227.1l/s 69.1l/s 126.2l/s

1 220m 2 240m 3

734.5l/s 661.4l/s

250m 250m 250m

300l/s 10l/s 535.2l/s

138.8l/s 75.7l/s 315.4l/s

4 220m 240m

10l/s 219.8l/s

5 6

250m 250m

151.2l/s 164.1l/s

126.2l/s 189.2l/s

220m

7 25l/s 8

№	Lbimt, mm	Vooluhulk, l/s	Rhukadu,m
1-2	800	728,14
2-3	800	654,28
3-6	700	528,08
1-4	500	306,46	1,735
4-5	125	9,37
2-5	125	10,77
6-5	450	212,68
4-7	400	158,29	1,515
7-8	200	32,09	2,035
5-8	400	157,11
9-1	1000	1261,70

№ Punkt	Vooluhulk,l/s	Krgusmrk,m
1	227,10	43,50
2	63,10	42,80
3	126,20	41,10
4	138,80	39,70
5	75,70	39,10
6	315,40	38,60
7	126,20	36,80
8	189,20	36,50
9	-1261,70	43,50

1*10mH₂ O+3*4=22m

22+Dh=22+(1,925+2,15+3,03)-(43,5-36,5)=22,105m –veetorni krgus.

Kasutatud kirjandus:

1. СЃEавъHыGЃEЃEьDЃEирьAщиЃE. (ВьCъBъьбжение ъьсеЃEыLых ЃEст и

ЃEьKышЃEыLых ЃEедЃEЃEтиЃE. МъBЃEЃE1967ЃE

2. Н.Н.АбрамьA. ВьCъBъьбжение. СтрьHиздаЃE1982ЃE

3. СЃEавъHыGЃE ОчистЃE ЃEирьCыZЃEЃE стъHыZЃEвоЃE Л.Л.ПааЃE, Я.Я.КарЃEХ.А.МелЃEер,Б.Н.Репин. МъBЃEЃE1994ЃE

4. Г.Н.НикьJадзе. ТехыMЃEгия ъHисткЃE стъHыZЃEвоЃE МъBЃEЃE1987ЃE

Скачать архив с текстом документа