WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

ROK III

SEMESTR VI

ZAKŁAD OCZYSZCZANIA WODY

ROK AKADEMICKI 2008/2009

Michał Piasta

Nr albumu 151732

[e-mail]

1.Dane do projektu

Pochodzenie wody: woda powierzchniowa

Przeznaczenie wody: do spożycia

Wydajność zakładu oczyszczania wody: Q=6800m³ /d

2.Charakterystyka wody surowej

Wskaźniki fizyko-chemiczne	Jednostki	Wartości zbadane	Wartości dopuszczalne Od 2007r.^1)
Temperatura	^oC	4-16
Mętność	NTU	< 5	1
Barwa	G Pt/m^3	15-25	15
Zapach		Z1R	akceptowalny
pH		7,4	6,5-9,5
Zasadowość M	Val/m^3	5
Zasadowość M	gCacO3/m^3	247,5	75-140
CO2 wolny	gCO2/m3
CO2 agresywny	gCO2/m3
Twardość ogólna	^otw	20,7
Twardość węglanowa	^otw	13,9	4,2-7,84
Twardość niewęglanowa	^otw	6,8
Żelazo ogólne	g Fe/m^3	0	0,2
Mangan	g Mn/m^3	0	0,05
Azot amonowy	g N/m^3	0,25	0,5
Azot azotynowy	g N/m^3	0,001
Azot azotanowy	g N/m^3	1	50
Utlenialność	g 02/m^3	9,8	5,0
Ogólny węgiel organiczny	g C/m^3	9,0	5,0
Sucha pozostałość	g/m^3	450	500
Zawiesiny ogólne	g/m^3	< 5
Chlorki	g CL^-/m^3	147	250
Siarczany	g SO4^2-/m^3	120	250

1). Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007r- Dziennik Ustaw n r61, pozycja 417

3.Wskaźniki fizyczno-chemiczne; obliczenia

1.Twardość:

Tw_og=Tw_w+Tw_n Tw_og- twardość ogólna

Tw_w=Tw_og-Tw_n Tw_w- twardość węglanowa

Tw_w=20,7-6,8=13,9^otw Tw_n- twardość niewęglanowa

Tw_w=Zas M Zas M- zasadowość ogólna wobec

Oranżu metylowego

Tw_w=Zas M= 13,9^otw=13,9÷2,8=4,95val/m³

Tw_w=Zas M=4,95×50= 247,5g CaCO₃/m³

2. Zawartość CO₂:

CO_{2 wolny}= CO_{2przynależny}+C0_2agresywny

Z wykresu do obliczania agresywnego dwutlenku węgla odczytuję:4.Orzecznie o jakości wody surowej

Woda wzięta do badań jest wodą powierzchniową. Musi spełniać najwyższe oczekiwania jakościowe gdyż ma być ona przeznaczona do celów spożywczych

Po wykonaniu badań stwierdzono pewne przekroczenia. Zwiększona mętność, barwa i utlenialność sprawiają, że badana woda zgodnie z Rozporządzeniem Ministra z dnia 29 marca 2007r nie nadaje się do spożycia. Inne wskaźniki takie jak zawartość żelaza i manganu nie przekraczają dopuszczalnych norm, co jest cechą charakterystyczną wód powierzchniowych.

Badana woda w stanie surowym nie nadaje się do spożycia, należy poddać ją procesowi oczyszczania, który wyeliminuje wymienione przekroczenia

5. Ustalenie układu technologicznego i konstrukcyjnego zakładu oczyszczania

6.Wykonanie obliczeń technologicznych

1.Dawka koagulantu:

Stosowany koagulant: uwodniony siarczan glinu- Al₂(SO₄)₃×18H₂O

W parametrach fizyko-chemicznych ujmowanej wody przekroc zona jest zarówno barwa jak i mętność, jednakże wartości barwy są większe, stąd zastosowanie tego wzoru:

D_k=6÷8√B gdzie: B-barwa B=15-25gPt/m³

-Dawka minimalna dla B_min=15g/m³

D_min=6√15 g/m³=23,3 g/m³

- Dawka maksymalna dla B_max=25 g/m³

D_max=8√25 g/m³=40 g/m³

Choć barwa ma zmiennie wartości, do procesu koagulacji przyjmujemy maksymalną wartość

40g Al₂(SO₄)₃×18H₂O/m³ i taką stosujemy w dalszym procesie oczyszczania

2.Korekta pH:

a)wyznaczanie dwutlenku węgla agresywnego powstałego po procesie koagulacji

dawka koagulantu: D=40g Al₂(SO₄)₃×18H₂O/m³

parametry wody surowej: pH=7,4

Zas M=4,95val/m³ = 247,5g CaCO₃/m³

Z monogramu równowagi węglanowo-wapniowej wyznaczmy wartości dwutlenku węgla:

Wolnego: 22g CO₂/m³

Przynależnego: 15g CO₂/m³

Agresywnego: 7g CO₂/m³

Koagulacja siarczanem glinu powoduje obniżenie zasadowości M oraz zwiększenie zawartości dwutlenku węgla w wodzie.

Obliczamy obniżenie Zas M:

∆Zas M=D×0,45

∆Zas M=40×0,45=18 g CaCO₃/m³

Obliczamy zwiększenie zawartości CO_2w

∆ CO_2w=D×0,40

∆ CO_2w=40×0,40=16 g CaCO₃/m³

Woda po koagulacji:

-Zasadowość M

Zas M_nowa=Zas M-∆Zas M

Zas M_nowa=247,5-18=229,5g CaCO₃/m³

-wolny dwutlenek węgla:

CO2_wnowy=CO_2w+∆ CO_2w

CO2_wnowy=22+16=38 g CaCO₃/m³

Dla nowej zasadowości M z monogramu równowagi węglanowo-wapniowej zawartość dwutlenku węgla przynależnego wynosi CO_2pnowy=28g CaCO₃/m³

Ilość dwutlenku węgla agresywnego w wodzie po procesie koagulacji wynosi:

CO_2anowy= CO2_wnowy- CO_2pnowy

CO_2anowy=38-28= 10g CaCO₃/m³

Obecną w wodzie zawartość agresywnego dwutlenku węgla należy usunąć poprzez dodanie do wody wapna zgodnie z równaniem:

2CO₂a+CaO+H₂0=Ca(HCO₃)₂

b)wyznaczanie dawki wapna

Do związania jest 10g CaCO₃/m³ . Ilość wapna należy wyznaczyć z powyższej reakcji, z której wynika, że na 1mol CaO przypadają 2 mole CO_2a , więc na

56g CaO przypada 88g CO_2a

Na x CaO przypada 10g CO_2a

Więc x= 6,3g CaO/m³

Po dodaniu wyznaczonej ilości wapna do wody nastąpi wzrost Zas M, który. wyniesie:

∆Zas M_nowa'=(6,3÷28)×50=11,3g CaCO₃/m³

Nowa zasadowość wody po dodaniu wapna wyniesie więc:

Zas M_nowa'=∆Zas M_nowa'+ Zas M_nowa

Zas M_nowa'=11,3+229,5=240,8 g CaCO₃/m³

Dla Zas M_nowa' z monogramu wartość CO_2pnowy=19 g CO_2a/m³

Sprawdzenie zawartości agresywnego dwutlenku węgla po dodaniu wapna

CO_2anowy'= CO2_wnowy- CO_2pnowy'-CO_2związany

CO_2anowy'=38-10-18=10<0

Widać, że związano za mało CO_2anowy

Zakładamy więc, że wiążemy 15g

CO_2anowy'= CO2_wnowy- CO_2pnowy'-CO_2związany

CO_2anowy'=38-16-21=1

Pozostała ilość agresywnego dwutlenku węgla=1g CO_2anowy'/m³ jest<2mg/dm³, dlatego związanie 15g CO_2a/m³ usunie korozyjny charakter wody

3.Dawka dezynfekantu

Celem dezynfekcji jest zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form organizmów patogennych oraz zapobieżenie ich wtórnemu rozwojowi w systemie dystrybucji wody

Dawkę chloru obliczamy ze wzoru:

D_Cl2=Cl_2poz+0,79utl

Cl_2poz-(0,1-0,3) Chlor pozostały w wodzie po czasie kontaktu 30min

Utl- utlenialność wody oczyszczonej, pomniejszona o 30%-40% w stosunku do wody surowej, max 5g0₂/m³

D_Cl2=0,3+0,79[9,8-(9,8×0,4)]=4,95g Cl₂/m³

4.Zapotrzebowanie dobowe oraz zapas reagentów

Maksymalne dobowe zapotrzebowanie reagenta wynosi:

M_dmax=Q_max × D_max × f [kg/d]

Zapas reagentów P obliczamy ze wzoru:

P=Q_max×D_max×f×T_m

M_dmax- maksymalna dobowa wydajność zakładu oczyszczania wody, [m³/d]

Q_max=6800m³/d

D_max-maksymalna dawka reagenta w postaci czystej I ewentualnie bezwodnej, wyznaczana na podstawie badań technologicznych, [kg/m³]

f- współczynnik przeliczeniowy masy reagent w postaci chemicznie czystej I bezwodnej na masę produktu technicznego

T_m-czas składowania, 30dni

-koagulant; Al₂(SO₄)₃×18H₂O

D_kmax=40g Al₂(SO₄)₃×18H₂O/m³

f=1,3

M_kdmax=6800×40×1,3=353600g/d=353,6kg Al₂(SO₄)₃×18H₂O/d

P_k=6800×40×1,3×30 =10608kg Al₂(SO₄)₃×18H₂O

-Wapno; CaO

D_wmax=15gCaO/m³

f=1,3

M_wmax=6800×15×1,3=132600g/d=132,6kg CaO/d

P_w=6800×15×1,3×30=3978kg CaO

-Chor; Cl₂

D Cl₂=4,95g Cl₂/m³

f=1,0

D _Cl2=6800×3,52×1=23936g/d≈24kg/d

P _Cl2=6800×4,95×1×30≈720kg

5.Powierzchnia magazynu

Powierzchnię magazynu(F) reagentów w stanie stałym, obliczamy ze wzoru:

F=α×[P/(ρ_n×h_s)]

F- powierzchnia magazynu[m²]

α- współczynnik komunikacji wewnętrznej, [zwykle 1,15-1,3]

ρ_n- gęstość nasypowa[t/m³]

h_s- wysokość składowania[m]

Substancja	Rodzaj opakowania	Wysokość składowania hs [m]	Gęstość nasypowa ρn [t/m^3]
Siarczan glinu Al2(SO4)3×18H2O	Luzem worki	2,0 2,5 (10 warstw worków)	1,0-1,3 1,0-1,1
Wapno CaO	worki	1,5	1,0

Tab. Wysokości składowania i gęstości nasypowe chemikaliów

Koagulant:

F_k=1,3×[10608/(2,5×1100)]≈5m²

Wapno:

P_w=3978kg CaO

Magazynowanie w workach

Worek-50kg

3978/50=80 sztuk

1 paleta - 7 warstw*4sztuki=28 worków

80/28=2,85 przyjmujemy 3 palety

Wymiary palety 0,8m x 1,2m=0,96m²=1m²

Pow. Magazynu 1*3=3 m

Dla chloru przyjmujemy stosowanie butli 60kg, o wysokości 2m i powierzchni podstawy 0,5m² każda, stad:

H_Cl=720÷60=12butli

Chlorownia przedsionka -3m²

Chlorofory 2x2-4m, przyjmujemy 6m²

Podręczny magazyn- 2 butle*0,5m
=1m
przyjmujemy 2m

Podsumowując powyższe 3+6+2=11m²

H_Cl=12butli-2butle=10butli

Magazyn chloru na butle pełne przechowywane na stojąco- 10butli x 0,5m² = 5m²

Magazyn chloru na butle puste składowane na leżąco 10butli x [2x0,5m² ]= 10m²

Sumując magazyn chloru 5+10=15m²

6.Zbiorniki zarobowe i roztworowe

Przy magazynowaniu koagulantów w postaci suchej roztwór roboczy przygotowuje się w dwóch fazach, pierwsza to rozpuszczenie koagulantu i uzyskanie roztworu o stężeniu 20%; druga to rozcieńczenie roztworu do stężenia 5-10%. I fazę wykonujemy w zbiornikach zarobowych, II natomiast w roztworowych. Liczba zbiorników do przygotowania roztworów musi wynosić minimum dwa.

Objętość zbiorników zarobowych obliczamy ze wzoru:

V₁=(0,0024×6800×40)/(20×1) gdzie: b=20%, a=40gAl₂(SO₄)₃×18H₂O/m³

V₁=32,64m³

Natomiast zbiorników roztworowych:

V₂=(0,0024×6800×40)/(10×1) gdzie: b=10%, a=40gAl₂(SO₄)₃×18H₂O/m³

V₂=65,28m³

Gdzie:

7.Obliczenia i szkice urządzeń

1.Komora szybkiego mieszania z mieszadłem hydraulicznym

Do naszego projektu wykorzystamy komorę stożkową, w której prędkość dopływu wody do mieszacza wynosi 1-1,2 m/s, a pionowego przepływu wody 0,025-0,028 m/s

Q=6800m³ /d= 0,078m³ /s

t - czas kontaktu reagenta z wodą=120s

V=0,078m³ /s × 120s=9,5m³

V_g- prędkość w górnej części mieszacza=0,025/s

f_g = 0,078m³ /s÷0,025/s=3,12m²

D=
=2m

d=120mm=0,12m

α=45^o

h₁=0,5×(2-0,12)ctg

h₁=2,26m

V₁=0,33×3,12×2,26=2,32m³

h₂=(9,5-2,32)÷3,12=2,3m

2. Osadnik o przepływie pionowym z komorą reakcji

Do koagulacji zastosowano dawkę koagulantu 40g/m
.

Obliczanie powierzchni osadnika.

Powierzchnia sedymentacji

F
= Q/V = 283,3÷1,8=157,3 m

Przyjęto D
= 10m, d = 3,5m

Obliczanie powierzchni sedymentacji jednego osadnika

F
= ∏/4 (D
-d
)= 68,9 m

Ilość osadników n = F
/ F
= 2,28 przyjęto 2 osadniki, n=2

Powierzchnia sedymentacji 2 osadników - F
= 2*68,9 = 137,8 m

F
= F
/n = 78,65 m

Prędkość przepływu pionowego: V = Q/ F
= 283,3/ 137,8 = 2,05 m/h = 0,58 mm/s

Prędkość przepływu wody powinna wynosić od 0,4 do 0,6 mm/s. Prędkość przepływu V = 0,58mm/s czyli jest zgodna z powyższym.

Obliczanie średnicy wewętrzej osadnika: D =
= 7,1m

Przyjęto całkowitą średnice wewnętrzną osadnika D
= 7,5m

Przyjęto średnicę rury centralnej 1m, skąd całkowita powierzchnia osadnika

f
= (1
*3,14)/2= 1,57 m

Całkowita powierzchnia osadnika: F
= 78,65 + 1,57 = 80,22 m

Przyjęto czas przepływu przez osadnik t = 2h, objętość osadnika wynosi zatem: V =Q*T=566,6 m
.

Wysokość osadnika: H = V/ F
= 4,11 m

Przyjmujemy wysokość osadnika H = 5 m

Wysokość rury centralnej wynosi: H
= 0,8 * H = 0,8*5 = 4 m

Obliczamy komorę reakcji;

• Powierzchnia komory rekcji : V
= ∏d
/4 = 9,62 m

• Powierzchnia 2 komór reakcji: V
= 2*9,62 = 19,25 m

Przyjęto wysokość komory: H
= 4,5m, V
= 19,25*4,5 = 86,625 m

Czas przetrzymania wody w komorze: t = V
/Q = 0,3h = 18 min

Obliczanie długości przelewu.

Przyjęto obciążenie hydrauliczne przelewów Q
= 5 m
/min

Wymagana długość krawędzi przelewowych: L
= Q / (n* Q
)= 283,3/(2*5) = 28,3 m

Obwód osadnika ∏ D= 3,14 * 10 = 31,4 m

Przelew zewnętrzny

Przyjęto szerokość przelewu 0,5 m, szerokość komory = 10 m.

• L
= ∏* 9 = 28,3 m długość krawędzi zewnętrznej przelewu

• L
= ∏* 4,5= 14,1 m dodatkowy przelew w rurze wewnętrznej

• L
= 9 m długość dwóch koryt łączących przelewy

• Σ L = 51,4 m całkowita długość przelewów

Q
= Q/ L
= 283,3/ 2*51,4= 2,75 m
/ m
h

Obliczanie leja w komorze

Wysokość leja jest równa wysokości osadnika: H
= 5 m

•Objętość jednego leja: V
= ∏D
/4 * H
= 392,5 m

•Objętość dwóch leji: V
= 392,5 m
*2 = 785 m

Objętość osadnika V
przeznaczona na osad magazynowany w okresie eksploatacji:

V
= [ Q*( C
-C)*T
/ nδ

C
= C
+ KD + 0,25B + N T
= 10

C
= 1g/ m
+ 1*40 g/ m
+ 0,25*40 g/ m
+ 2,25 g/ m
= 53,25g/ m

D - dawka koagulantu

C
- ilość zawiesin w wodzie płynącej po koagulacji

C - ilość zawiesin w wodzie odpływającej 10÷20

N - ilość rozpuszczonych związków w reagencie, dla CaO = 15 g/ m
*15% = 2,25 g/ m

Z tablic: δ = 30000 g/m

Przyjęto C = 10 g/ m

V
= [ 283,3* (53,25 - 10) 10 / (2 * 30000) = 2,05 m
objętość osadu

3.Filtr pośpieszny grawitacyjny, piaskowo-węglowy(otwarty)

Filtry te charakteryzują się:

-pełnym klarowaniem wody po wcześniejszej koagulacji

-prędkość filtracji wynosi 6-12m/h

-powierzchnia pojedynczej komory filtra wynosi do 120m²

-konstrukcja wykonana ze zbiorników stalowych

-wysokość warstwy złoża to 1-1,5m

Powierzchnia filtrów:

f= Q
/24γ

Przyjmujemy γ
= 8 m/h

f=6800÷(24×8)=35,4m²

Ekonomiczną liczbę filtrów określa wzór:

n=0,5

n=0,5
=3

Powierzchnia jednego filtru wynosi więc: 35,4÷3≈12m²
Przyjęto więc, że wymiar jednego filtru wyniesie 3x4m

Odległość koryt od warstwy podtrzymującej H
= 1m, wysokość warstwy podtrzymującej = 0,3 m czyli odległość koryt popłuczyn od warstwy podtrzymującej przy złożu 50% ekspansji złoża, h = H
(1+eksp)+0,05 = 1(1+0,5)+0,05 = 1,55 m

7.3.1. CHARAKTERYSTYKA ZŁOŻA FILTRACYJNEGO

Z tabeli przyjmujemy:

	Piasek	węgiel
d60/d10	1,3	1,7
d10 [mm]	0,7	2,0
Wysokość złoża [m]	0,7	0,5

wysokość złoża filtracyjnego przyjęto H = 1,2 m

ρ
= 1 g/dm

ρ
= 2,1 g/cm

ρ
= 2,65 g/cm

d
<= d
*[ (ρ
* ρ
)/ (ρ
* ρ
)]

porowatość p = 0,4

ekspansja e = 50% = 0,5

porowatość podczas ekspansji - p
= 1 - [(1-p)/ (1+e)] = 0,6

Gęstość mieszaniny złoża piaskowo - węglowego:

ρ
= ρ
* p
+ 0,5 (ρ
+ ρ
)(1 - p
)

ρ
= 1*0,6 + 0,5 (2,65 + 2,1)(1 - 0,6) = 1,55 g/cm

d
= (1,2 - 0,2 * d
/d
) d
= (1,2 - 0,2*1,5)*0,7 = 0,63 mm

d
<= d
*[ (ρ
* ρ
)/ (ρ
* ρ
)] = 0,79 mm

Prędkość płukania węgla (temperatura wody = 283 K):

v
= 3,22*10
* d
[ 1,8(t - 273) + 10]

v
= 3,22*10
*2 [1,8(283-273)+10]*
= 0,0064*28*1,0488 = 0,1879 m/s

ρ
- gęstość węgla, t - temperatura

przyjęto szerokość koryta 0,5 m i głębokość 0,5 m

7.3.2. Drenaż filtrów

Zaprojektowano drenaż płytowy z dyszami do płukania wodno-powietrznego. Czasza dyszy posiada 36 szczelin o wymiarach 0,8 x 1 mm, co daje łączną powierzchnię szczelin:

f_d= 288⋅ 10^-6 m².

Sumaryczna powierzchnia wszystkich otworów w dyszach:

F_d = F
[m²]

gdzie:

F - powierzchnia jednego filtru F = 12 m²

p - stosunek powierzchni otworów w dyszach do powierzchni filtru, przyjęto p = 1,2%

F_d = 12 ⋅
[m²]

Liczba dysz:

n =
[sztuk]

Rozmieszczenie dysz: mając na uwadze względy konstrukcyjne przyjęto 8 płyt o powierzchni 0,95 m² każda i o wymiarach 98,4 x 98,4 cm. W każdej płycie umieszczono 64 dysz. Rozstaw 12,5 cm (w osiach). Łączna liczba dysz:

n₁ = 8 ⋅ 64= 512 [sztuk]

7.3.3. ZBIORNIK PŁUCZĄCY (WODNY)

Przyjęto intensywność płukania wodą q= 7 l/s⋅m² (5 ÷ 7). Ekspansja 50%, co przy jednostkowej powierzchni filtru f₁ = 12m² daje ilość wody niezbędnej do płukania:

g_pł = f₁ ⋅ q = 12 ⋅ 7 = 84 l/s = 5,04 [m³/min]= 0,084[m³/s]

co przy założeniu zalecanego czasu płukania t = 3 min:

V_pł = g_pł ⋅ t =5,04 ⋅ 3 = 15,12 [m³]

Pojemność zbiornika na wodę do płukania filtrów powinna wystarczać na 1,5 - 2 płukań. Przyjęto 2 płukania.

V_{zb pł} = 2 ⋅ 15,12 = 30,24 [m³]

7.3.4. PŁUKANIE POWIETRZEM

Założono intensywność płukania powietrzem q_p = 20 l/s⋅m² (15 ÷ 20)

Ilość powietrza do płukania:

Q_p = q_p ⋅ f₁ ⋅ 3,6 = 20 ⋅ 12 ⋅ 3,6 = 864 [m³/h]

Straty ciśnienia powietrza na rurociągu dopływowym, w drenażu rozdzielczym, w otworach, na przepływie powietrza przez warstwę filtracyjną wynoszą około 0,2 m H₂O.

7.3.5 KORYTA ZBIORCZE

Zaprojektowano koryta zbiorcze o przekroju złożowym; w górnej części o ścianach pionowych, a w dolnej części o kształcie trójkąta. Przyjęto n_k = 2 koryta zbiorcze w odległości między osiami 2,2 m. Koryta zbiorcze mają spadek dna w kierunku zgodnym z kierunkiem przepływu wody po płukaniu wynoszący 2%. Jednym korytem zbiorczym odprowadzana będzie woda po płukaniu w ilości:

q_k = q_pł / n_k = 0,084 / 2 = 0,042 [m³/s]

Do określenia wymiarów koryt zbiorczych skorzystano ze wzoru:

x=0,49
^0,4

x=0,49x0,042^0,4=0,137m=13,7cm

• szerokość koryta zbiorczego B =2x =2x13,7=27,4cm≈0,27m

• wysokość prostokątnej części koryta h_p =
  cm≈0,2m

• całkowita wysokość koryta h_k = 0,75B + 0,5B = 0,2 + 0,137 ≈ 0,34 m

Wzniesienie krawędzi koryt zbiorczych ponad powierzchnię złożą filtracyjnego. Przyjmując projektowaną ekspansję e = 50% i wysokość warstwy filtracyjnej H = 1,2 m:

Δh _k=

Ponieważ Δh_k > h_k wysokość krawędzi koryt zbiorczych wyniesie 0,49 m.

7.3.6 KANAŁ ZBIORCZY

Do zbiornika wody po płukaniu z wszystkich koryt przewidziano kanał zbiorczy umieszczony po stronie galerii rur. Przyjęto kanał zbiorczy o szerokości B_k2 = 0,7 m, głębokość tego kanału H_k mierzona od dna koryta wynosi:

H_k2 ≥ 0,8
[m]

H_{k2 =} 0,8
[m]

8.Zbiornik wody czystej

Zaprojektowano zbiornik terenowy składający się z komory wodnej i komory zasuw. Pojemność użytkowa zbiornika wynosi 30% wydajności dobowej zakładu oczyszczania wody tj. 2040 m³. Zbiornik będzie miał następujące wymiary:

h0 = 0,5 m

hk = 5,0 m

bz = 20,4 m

l2 = 20 m

VZb = 2040 m³

Odstojniki i lagumy

Obliczanie ilości popłuczyn: v
= q * n
ΣF * t

Przyjęto płukanie filtrów n
= 1 na dobę, intensywność płukania q = 24 dm
/ m
s=

= 0,024 m
/ m
s

Przyjęto czas płukania t= 15 min = 900 s

Sumaryczna powierzchnia filtrów Σ F = 96m

v
= 0,024 m
/ m
s* 11,8*900 = 254,52 m

v
przyjęto 255

σ - stężenie osadów = 30000

Dobowa ilość osadów

• przy dwukrotnym odprowadzeniu dwóch osadników: 2*4* 2,05 m
= 16,4m

• przy trzykrotnym odprowadzeniu: 3*4*2,05= 24,6 m

Ilość osadów z dwóch osadników wynosi: 2*2,05 = 4,1 co 10 h, zatem przyjęto

v
= 12 m
, objętość odstojnika v = v
+ v
v= 255 +12 = 267 m

przyjęto dwa odstojniki o wymiarach:

• głębokość = 2m

•szerokość = 4,5 m

• długość = 15 m

2x4,5x15=135m³ każdy osadnik

Ilość osadów powstałych po zagęszczeniu popłucznym:

v
= v

u = 96%

v
= 6,4 m

Do obliczenia v
przyjęto uwodnienie osadów po zagęszczeniu w odstojniku równe 96%. Ilość osadów z osadników po zagęszczeniu w odstojniku do uwodnienia 99,6%.

v
= 12
=1,2

Objętość laguny na 1 rok wynosi: (v
+ v
)* 365 * a = 832,2m

Przyjęto a = 0,3 - współczynnik zmniejszania objętości lagun ze względu na parowanie

Głębokość laguny przyjęto 3 m, zatem powierzchnia wynosi 278m

Przyjęto 2 laguny o wymiarach 10m×14m×3m każdą, o powierzchni 140 m² i objętości 420m^3, co łącznie daje nam 840m³

Dobór rurociągów

Średnice rurociągów dobrano na podstawie wydajności zakładu i zalecanej prędkości przepływu wody.

D =

Q = 6800 m
/d = 283,3 m
/h = 0,078m³ /s

Doprowadzenie wody do ZOW

Przyjęta prędkość v = 1 m/s, natężenie przepływu =0,078m³ /s

Pole przekroju poprzecznego F = Q / v = 0,078 m

d
=
= 0,32 m

Przyjęto d
= 0,35 m

Prędkość przepływu dla przeciętnej średnicy: v
= Q/ F
, gdzie F
=
= 0,096 m
, zatem v
= 0,078/0,096 = 0,85m/s

Dopływ do mieszadła szybkiego:

F = 0,078/1= 0,078 m
v = 1 m/s d
=
= 0,32m

Przyjęto d
= 0,35m F
=
= 0,1 m
v = 0,85 m/s

Dopływ osadnika Q = 0,078 m
/s

Przyjęto v = 0,5 m/s

F= 0,078/0,5 = 0,15m
d
=
= 0,43m

Przyjęto d
= 0,45 m

F
=
= 0,16 m
v
= 0,48m/s

Dopływ wody na filtry po koagulacji

Przyjęto v = 0,5 m/s Q= 0,078m
/s F = 0,078/0,5 = 0,156 m

d
=
= 0,45 m

przyjęto d
= 0,5 m F
=
=0,196 m
v
= 0,078/0,196= 0,39 m/s

Dopływ wody płuczącej

V = 2,2 m/s F = 0,078/2,2 = 0,035 m
d
=
= 0,21 m

Przyjęto d
= 0,22 m

F
=
=0,049 m
v
=2,05m/s

odpływ popłuczyn w rurociągu

v= 2,2 F = 0,078 m

przyjęto d
= 0,25 F
= 0,049 m
v
= 2,05

Woda czysta w sieci wodociągowej:

v = 1 m/s F = 0,075 m
d
= 0,32

przyjęto d
= 0,35m

F
= 0,196 m
v
= 0,85 m/s

---