STACJA UZDATNIANIA WODY PODZIEMNEJ

1 Opis techniczny

Osiedle zamieszkuje 3250 osób. Mieszkania w tym okręgu zaliczają się do V klasy wyposażenia, posiadają łazienkę ubikacje, wodociąg, ciepła woda dostarczana jest do mieszkań z elektrociepłowni. Jednostkowe zużycie wody na jednego mieszkańca q=130 [dm3/M*d]

Celem projektu jest zaprojektowanie stacji uzdatniania wody podziemnej, w której umieszczone będą filtry, aerator, zbiornik wody czystej oraz zbiornik na popłuczyny. Projekt wykonano w ramach realizacji przedmiotu technologia wody i ścieków na II roku kierunku Inżynieria Środowiska, studiów stacjonarnych.

2.)Podstawa projektowania

W budynku stacji uzdatniania wody znajdują się trzy pomieszczenia: techniczne, sanitarne i pomieszczenie chemiczne.

W pomieszczeniu technicznym zlokalizowane będą trzy filtry typu MSF SM, jeden aerator typu A14/A15, odstojnik popłuczyn i zbiornik z czystą wodą

3.)Podstawowy schemat technologiczny uzdatniania wód podziemnych

Woda surowa

→

Odkwaszanie metodą fizyczną (napowietrzanie)

→

Filtracja pospieszna przez złoże filtracyjne

→

Dezynfekcja

→

Woda czysta

Schemat technologiczny uzdatniania wód podziemnych zastosowaniem filtrów

do odmanganiania manganianie odżelaziania.

Woda surowa

→

Napowietrzanie ciśnieniowe

→

I filtracja pospieszna przez wielowarstwowe złoże

→

II filtracja złoże filtracyjne, wparcowane do usuwania manganu i żelaza

→

Dezynfekcja

→

Woda czysta

4.) Analiza wody

l.p.	Oznaczany wskaźnik	Jednostka	Wartość w wodzie surowej	Najwyższe dopuszczalne stężenie IR	Proces technologiczny
1	Mętność	NTU	2	1	napowietrzanie
2	Barwa	mgPt/dm3	10	15
3	Odczyn	Ph	6,9	6,5-6,9
4	Mangan	mgMg /dm3	0,74	0,050	odmamganianie
5	Żelazo ogólne	mgFe /dm3	5,18	0,200	odżelaźanie
6	Siarczany	mgSO4/dm3	4,0	250
7	Chlorki	mgCl/dm3	5,7	250
8	Azotany	mgNO3/dm3	0,22	50
9	Azotyny	mgNO2/dm3	0,0006	0,50

5.) Obliczenia właściwe

I Zapotrzebowanie na wodę:

a.)Średnie dobowe zapotrzebowanie na wodę

Qdśr =L*M*q

Qdśr =3250*130 = 422500dm3/M*d = 422,5m3/M*d

b.)Maksymalne dobowe zapotrzebowanie na wodę

Qdmax = Qdśr *Nd [m3/d], [m3/h]

Qdmax= 422,5*1,3 = 549,25 m3/d = 22,89 m3/h = 0,006 m3/s

c.)Wydajność projektowanej stacji

Qobl = Qdmax+10% Qdmax [m3/h], [m3/d]

Qobl =549,25+0,1*549,25 = 604,17 m3/d = 24,17 m3/h

II Zapotrzebowanie na podchloryn sodu

a.) przyjęta objętość zbiornika

Vzb=65 dm3 = 0,065 m3

Dezynfekcja wody surowej będzie prowadzona za pomocą1% roztworu NaOCl. Jednostkowe zużycie roztworu wyniesie Zrj= 0,05 dm3/m3

Zrcał = Qdmax *0,05[dm3/d]

Zrcał =549,25*0,05 = 27,46 dm3/d = 0,001 m3/d

Trwałość podchlorynu sodu wynosi 7 dni w okresie letnim, w okresie zimowym 14 dni od czasu wysyłki, przewidziane dawkowanie podchlorynu sodowego gatunku IA o zawartości chloru aktywnego nie mniejszej niż 145 g/dm3

60 dm3 - 4,14 dm3 (roztworu handlowego)
65 dm3 - x dm3
x = 4,48 dm3

b.) zapotrzebowanie podchlorynu sodowego przy V = 65 dm3

Zps przy V = Vzb /Zrcał = 0,065/0,001 = 65 h

4,48 dm3 - 65 h

x dm3 - 168 h

x = 11,57 dm3

Podchloryn sodu będzie przechowywany w 3 butlach o pojemności 5 litrów, wymieniane co 7 dni.

III Zbiornik wyrównawczy wody czystej

Vu = 22% * Qdmax + Vp.poż [m3]

L.p.	Liczba mieszkańców	Wydajność wodociągu [dm3/s]	Równoważny zapas wody w zbiorniku [m3]
1	Do 5 000	10	100
2	5 001 - 10 000	15	150
3	10 001 - 25 000	20	200
4	25 001 - 100 000	40	400
5	>100 000	60	600

Vp.poz przyjmujemy 100 m 3
Vu = 22%*549,25+100 = 220,84 m 3

IV Napowietrzanie wody

a.) prędkość przepływu wody V = 0,05 - 0,06 m/s

przyjmujemy V = 0,05 m/s

·b.)Czas kontaktu wody z powietrzem w aeratorze t = 30 -180 s

c.)obliczenie powierzchni mieszacza F:

F = Qdmax /V =0,0064/0,05 = 0,128m*

d.) obliczanie powierzchni dobranego aeratora

średnica dobranego aeratora d = 0,8m

Wysokość aeratora dobranego =1m

F < FA = π*d2/4

FA= 3,14*0,82/4 =0,628 m2

e.) objętość dobranego aeratora

VA = Fa * ha = 0628*1 = 0,6 m3

e.) czas kontaktu wody z powietrzem

t =VA /Qdmax =0,6/0,0064 = 93,75s = 94 s

V FILTRY do odmanganiania i odżelazienia

wymagana powierzchnia filtracji

Ff =

0,905*3 = 2,62 m2

- wymagane 3 filtry MSF SM o średnicy D = 1074mm

F fitra =πD*/4 = 0,91m*

0,91*3 = 2,73m*

b.)Ekspansja złoża

Warstwa	d60 : d10 [mm]	d10 [mm]	Gęstość materiału
Piasek kwarcowy	1,25 - 1,75	0,6 - 1,0	2,65
Antracyt	1,25 - 1,75	1,0 - 2,0	1,40

c.)średnice

dmin w.n = (1,2-0,2*( d60 / d10 ))* d10 = (1,2-0,2*1,25)*0,6 = 0,57mm

dmax w.n = (1,8*( d60 / d10 )-0,8)* d10 =((1,8*1,25) - 0,8)*0,6= 0,87 mm

dmin w.w = (1,2-0,2*( d60 / d10 ))* d10 = (1,2 -0,2*1,25)*1 = 0,95 mm

dmax w.w = = (1,8*( d60 / d10 )-0,8)* d10 =((1,8*1,25)-0,8)*1 =1,45 mm

Należy zakupić warstwę piasku o ziarnach w granicach 0,57 - 0,87mm natomiast antarcytu w garnicach 0,95 - 1,45mm.

VI odstojnik popłuczyn

objętość części sedymentacyjnej

(przyjęte) Vs=23m*

t1- czas spostu pierwszego filtra [h] (10 min)

t2 - czas płukania [min] (10 min)

V-10 m/h

b)objętość części osadowej:

·obliczamy ilość dobową osadu

GFe = 3,5*(c0-ck)*Qd max = 3,5*( 2,66 -0,2)*0,54925=4,73kg/d

GMn = 2,58*(c0-ck)*Qd max = 3,5*( 0,66-0,2)*0,54925=0,88kg/d

GFe + Mn =4,73+0,88=5,61 kg/d = 0,00561T/d

c.)dobowa objętość częśi osadowej

d)objętość osadu miesięczna

Vm = 30 · Vo [m3/msc.] = 30*93,5=2805 m*/m-c

zakładamy wywóz osadów raz na pół roku (co 6 miesięcy)

V0,5(0,5roku) =6*Vm = 3*2805=8415m*/0,5roku

Vcał op = Vs + V0.,5(0,5roku) = 22,6+8415 =8437,6m*

---