Реферат: Проектирование водоочистных комплексов хозяйственно-питьевого водоснабжения
Рис.2. Генеральный план водоочистного комплекса
1 — блок основных сооружений; 2 — реагентное хозяйство; 3 — котельная: 4- служебный корпус; 5 — башня промывной воды; 6 — хлораторная; 7 — сооружения оборота промывной воды; 8 — сооружения обработки, осадка; 9 — резервуар чистой воды; 10 — насосная станция II подъема
На крупных водоочистных комплексах предусматривают песковое хозяйство для хранения, сортировки, промывки и транспортирования материалов, необходимых для периодической догрузки и перегрузки фильтровальных аппаратов. Определение объема емкостей для хранения фильтрующих материалов и подбор оборудования для их промывки и рассева производят из расчета 10% ежегодного пополнения фильтрующей загрузки и дополнительного аварийного запаса на перегрузку одного фильтра при их общем количестве до двадцати. Загрузку фильтрующим материалом следует производить с помощью Песковых или водоструйных насосов при скорости движения пульпы 1,2... 2 м/с.
Для надежной организации работы водоочистного комплекса в его составе необходимо предусматривать лаборатории, мастерские и другие вспомогательные помещения согласно СНиПу. Диспетчерский пункт цеха водоочистки обычно устраивают совмещенным с пунктом управления насосными станциями I и II подъема.
Принципы компоновки водоочистных комплексов
Основополагающими при решении генплана водоочистного комплекса помимо географических, топографических и геологических условий являются его производительность и состав водоочистных сооружений. На генплане показывают блок основных водоочистных сооружений, служебный корпус, реагентное хозяйство, башню промывной воды, сооружения обработки осадка, НС II подъема, хлораторную со складом хлора, резервуары чистой воды, котельную, место песковой площадки (рис. 18.2).
Компактное взаимное расположение отдельных водоочистных сооружений, вспомогательных помещений и оборудования на генплане комплекса должно предусматривать минимальные капиталовложения в строительство, обеспечивать максимальные удобства и экономичность эксплуатации, минимальную протяженность трубопроводов и дорожных покрытий между ними, удобство производства ремонтных работ, надежность и бесперебойность работы комплекса, возможность планомерного расширения при росте водопотребления.
На рациональное решение генерального плана водоочистного комплекса доминирующее влияние оказывает рельеф местности. Так, в целях уменьшения объема земляных работ по выемке грунта и обсыпке отдельных сооружений рекомендуется располагать в повышенных местах сооружения с высокими отметками заложения фундамента, а с малыми — в пониженных. Все основные и вспомогательные сооружения желательно располагать в виде единого комплекса (рис. 18.3), образуемого трех-, двух-, и одноэтажными зданиями. Для малых водопроводов компактность расположения водоочистных сооружений и оборудования достигается их размещением на одном участке, а иногда и в одном здании с насосными станциями I и II подъема. Однако, подобные решения не должны быть в ущерб удобств эксплуатации, монтажа оборудования и планового расширения. При компоновке сооружений большой производительности (более 100 тыс. м3 /сут) предусматривают отдельные здания для реагентного хозяйства входных устройств, сооружений предварительной обработки воды и фильтров и т. п. с разрывами между ними порядка 20 м, соединяемых галереями с основным зданием.
Для двухступенчатой очистки воды при производительности комплекса до 50 тыс. м3 /сут все его сооружения возводятся в одну очередь. При подаче до 5 тыс. м3 /сут основные сооружения, реагентное хозяйство, служебные помещения и НС II подъема размещают в одном блоке. При производительности 5... 8 тыс. м3 /сут контактные камеры и мирофильтры выносят в отдельные блоки, соединяемые проходной галереей с блоком основных сооружений. При подаче 8... 12,5 тыс. м3 /сут возможны аналогичные решения. Для производительности 12,5... 20 тыс. м3 /сут также предусмотрено отдельное расположение контактной камеры и микрофильтров. При необходимости иметь в составе технологической схемы одновременно и входные камеры и микрофильтры их располагают в два этажа в одном блоке. Те же решения для подачи 20... 32 тыс. м3 /сут.
Во всех рассмотренных случаях хлораторная совмещена со складом и находится в отдельно стоящем здании; сооружения оборота промывной воды и сооружения обработки осадка размещены в пониженной части территории: промывка фильтров от промывной башни.
При производительности 50 тыс. м3 /сут и более служебные помещения и реагентное хозяйство размещают в самостоятельных корпусах, соединяемых гелереями с основным корпусом водоочистных сооружений. Сооружения оборота промывной воды и сооружения обработки осадка отстойников (осветлителей) располагают по одну сторону р.ч. в. в непосредственной близости друг от друга. Отвод промывных вод и осадка обеспечиваются самотеком. Для комплексов подобной производительности микрофильтры или контактные камеры располагают в блоке входных устройств, отстойников (осветлителей) и фильтров рядом со смесителями и камерами хлопьеобразования.
В составе сооружений повторного использования промывной воды помимо резервуара-усреднителя предусматривается песколовка и насосы возврата осветленной воды и перекачки осадка.
В составе сооружений обработки осадка — осветлителей (отстойников) предусмотрены резервуар приема осадка, осадкоуплотнитель с устройством медленного перемешивания, емкость сгущенного осадка и его механического обезвоживания, насосное отделение.
При проектировании или привязке одноступечатых схем решение генплана носит более лаконичный характер, однако, ему присущи все те принципы, о которых говорилось ранее.
Сооружение открытых отстойников и осветлителей вне зданий возможно в климатических регионах, где толщина образующегося на поверхности воды зимой льда не превышает 75 мм. Расположение вне зданий осветлительных и катионитовых фильтров допускается при условии, что в течение фильтроцикла на поверхности воды образуется слой льда толщиной не более 15 мм. Галереи трубопроводов необходимо утеплять. Открытые сооружения возможно применять при кондиционировании подземных вод с температурой не ниже +5°С, если средняя температура воздуха не ниже —5°С и наиболее холодной пятидневки не ниже —17 °С.
На генеральный план водоочистного комплекса наносят все технологические, обслуживающие и подсобные сооружения, перечисленные выше, и кроме того, понизительную электроподстанцию, материальный склад, песковое хозяйство, котельную, мастерские, проходную. Хлораторную, совмещенную со складом хлора, размещают в наиболее низкой части территории водоочистного комплекса на расстоянии не менее 30 м от зданий. Если сооружения размещены в здании, то на генплане показывается само здание с примыкающими к нему коммуникациями. Территории, где размещены водоочистные сооружения, ограждается с соблюдением требований СНиПа.
Надежность работы водоочистного комплекса обеспечивается дублированием отдельных технологических сооружений и устройством обводных линий, позволяющих отключать то или иное сооружение или блок, пропуская воду в обход. При этом для водоочистных комплексов с подачей 10 тыс. м3 /сут возможно отключение половины технологических сооружений, а для комплексов большей мощности — до четверти. Кроме того, необходимо предусматривать обводную линию от НС I подъема непосредственно в резервуары чистой воды.
На генплане должны быть показаны с указанием диаметров трубопроводы исходной и фильтрованной воды; трубопроводы подачи, отвода и оборота промывной воды; промышленная и хозяйственно-бытовая канализация, хозяйственно-противопожарный водопровод, отводной трубопровод, теплосеть, кабели и другие коммуникации.
Рис. 18.3. Компоновка водоочистных сооружений.
1 — осветлители со взвешенным осадком; 2 — смеситель; 3 — скорые фильтры; 4 — расходные баки коагулянта; 5 — растворные баки-хранилища коагулянта; 6 — насосы-дозаторы и воздуходувки; 7 — подача чистой воды потребителю; 8 — мастерские; 9 — насосная станция II подъема; М — бытовые помещения; 11 — всасывающие трубопроводы из резервуаров чистой воды; 12 —• отвод чистой воды в резервуаре; 13 — сброс осадка из осветлителей; 14 — сброс промывной воды от фильтров; 15 — подача исходной воды
При решении генплана водоочистного комплекса необходимо предусматривать возможность его расширения на расчетный период. С этой целью на генплане предусматривают площадку, обозначаемую пунктиром, при этом трассировка трубопроводов первой очереди должна непременно учитывать последующее расширение. Стороны здания, в направлении которых будет производиться пристройка при расширении комплекса, не должны загромождаться постройками постоянного типа, подземными сооружениями и коммуникациями. Каналы и трубы обвязки сооружений должны быть рассчитаны с запасом на возможность пропуска воды после реконструкции отдельных водоочистных сооружений или целых блоков.
При проектировании генерального плана водоочистного комплекса необходимо предусматривать минимальную протяженность путей перемещения реагентов; максимально возможную механизацию погрузочно-разгрузочных работ и смены загрузки фильтровальных аппаратов; маневренность эксплуатации как отдельных технологических сооружений, так и целых блоков.
Планировка территории комплекса должна обеспечивать отвод атмосферных осадков от всех технологических сооружений, отдельных; зданий и с площадки последних. На территории комплекса помимо дорог предусматривают устройство тротуаров и озеленение.
При решении компоновки блока основных сооружений преследуют цель логической последовательности передачи воды от сооружения к сооружению при минимальной протяженности коммуникации, учитывая возможность интенсификации работы отдельных сооружений или расширения комплекса.
Использование технологии обработки воды в осветлителях со слоем взвешенного осадка на водоочистных комплексах производительностью до 50 тыс. м3 /сут позволяет разместить в одном здании все основные технологические сооружения, реагентное хозяйство, входные устройства (вариант) и НС II подъема. При этом смесители, осветлители и фильтры выделены в отдельный зал. При большей производительности водоочистного комплекса служебные помещения выносятся в двухэтажное отдельное здание, входные устройства стыкуют с основными сооружениями или размещают в отдельно стоящем здании реагентного хозяйства. В этом случае в состав реагентного цеха включают отделения коагулирования, флокулирования, фторирования и могут быть еще отделения углевания, известкования и др. Для удобства эксплуатации служебный корпус и реагентный цех проходными галереями соединяются с блоком основных сооружений.
При решении компоновки водоочистных комплексов по одноступенчатой схеме с контактными осветлителями при производительности до 50 тыс. м3 /сут входные устройства (микрофильтры, контактные камеры) размещают в отдельном здании, а реагентное хозяйство стыкуют с основными сооружениями, либо входные устройства сочетают с реагентным хозяйством и располагают в отдельном блоке. В обоих случаях для НС II подъема предусматривают отдельные здания.
Контактные осветлители, как правило, располагают в два ряда и предусматривают остекленные перегородки, отделяющие зеркало воды в них от остальных помещений. При производительности 100 тыс. м3 /сут и выше входные устройства и основные сооружения устраивают в два параллельно работающих блока (по очередям строительства), которые размещают в одном здании.
Повторное использование промывной воды и обработка осадка на водоочистных комплексах