Станции водоподготовки 8 страница

8. Сгустители с медленным механическим перемешиванием надлежит применять для ускорения уплотнения осадка из горизонтальных и вертикальных отстойников, осветлителей, реагентного хозяйства и осадка из отстойников промывных вод на станциях водоподготовки при среднегодовой мутности исходной воды до 300 мг/л.

Примечание. При обосновании осадок допускается направлять на сооружения обезвоживания без предварительного уплотнения в сгустителях.

9. Для сгустителей надлежит принимать: диаметр - до 18 м; среднюю рабочую глубину - не менее 3, 5 м; уклон дна к центральному приямку - 8 град.; вращающуюся ферму - с вертикальными лопастями треугольного или круглого сечения и скребками для перемещения уплотненного осадка к центральному приямку; лобовую поверхность лопастей - от 25 до 30% площади поперечного сечения перемешиваемого объема осадка; верх лопастей - на отметке, равной половине слоя воды в середине вращающейся фермы; подачу осадка в сгуститель периодическую по графику удаления осадка из сооружений; ввод осадка - на 1 м выше отметки дна в центре сгустителя; забор осветленной воды - устройствами, не зависящими от уровня воды в сгустителях (через плавающий шланг и т.п.).

10. Продолжительность цикла сгущения осадка следует определять по общей длительности следующих операций: наполнения сгустителя - от 10 до 30 мин в зависимости от длительности удаления осадка из сооружений; сгущения - по данным технологических изысканий или аналогичных станций водоподготовки, а при их отсутствии по таблице; последовательной перекачки осветленной воды и сгущенного осадка - от 30 до 40 мин.

Перекачку осадка допускается предусматривать через несколько циклов сгущения.

11. Наибольшую скорость движения вращающейся фермы и среднюю влажность осадка после сгущения следует определять технологическими изысканиями, а при их отсутствии по таблице.

Таблица

12. Объем сгустителя Wсг, куб.м, следует определять по формуле

#G0

(1)

К(р.о) - коэффициент разбавления осадка при выпуске из сооружений подготовки воды, принимаемый по п. 6.74;

W(ос.ч) - объем осадочной части сооружения подготовки воды, куб.м.

13. Число сгустителей необходимо принимать из условий обеспечения периодического приема осадка в соответствии с режимом удаления его из сооружений и длительностью цикла сгущения.

14. На станциях одноступенчатого фильтрования и обезжелезивания воды сгустители допускается применять в качестве отстойников промывных вод.

15. Подачу осадка к сгустителям, как правило, следует предусматривать самотеком. Для подачи сгущенного осадка на сооружения механического обезвоживания рекомендуется принимать монжусы или насосы плунжерного типа.

16. Гидравлический расчет трубопроводов следует производить с учетом свойств транспортируемого осадка.

Накопители

17. Накопители следует предусматривать для обезвоживания и складирования осадка с удалением осветленной воды и воды, выделившейся при его уплотнении. Расчетный период подачи осадка в накопитель следует принимать не менее пяти лет.

В качестве накопителей надлежит использовать овраги, отработавшие карьеры или обвалованные грунтом спланированные площадки на естественном основании глубиной не менее 2 м. При наличии в осадке токсичных веществ в накопителях следует предусматривать противофильтрационные экраны.

18. Объем накопителя W(нак), куб.м, надлежит определять по формуле

#G0

(2)

где q - расчетный расход воды станции водоподготовки, куб.м/ч;

С(в) - среднегодовая концентрация взвешенных веществ в исходной воде, г/куб.м, определяемая по формуле (11) п. 6.65;

Р(ос1), Р(ос2),..., Р(осn) - соответственно средние значения влажности в процентах

#G0	и плотности т/куб.м осадка первого, второго,..., n года уплотнения осадка,

принимаемые по данным эксплуатации накопителей в аналогичных условиях, а при их отсутствии по рис. 1 и 2.

Рис. 1. Средние значения влажности и плотности

осадка станций осветления и обесцвечивания воды

при многолетнем уплотнении

Количество взвешенных веществ в исходной воде - М, мг/л; реагенты - R:

или безреагентная очистка

Примечание. Влажность дана сплошной линией, плотность - пунктиром.

Рис. 2. Средние значения влажности и плотности осадка станций обезжелезивания или

реагентного умягчения воды при многолетнем уплотнении

1 - реагентное обезжелезивание; 2 - безреагентное обезжелезивание;

3 - реагентное умягчение при магниевой жесткости более 25%;

4 - реагентное умягчение при магниевой жесткости менее 25%

Примечание. Влажность дана сплошной линией, плотность пунктиром.

19. Число секций накопителя должно приниматься не менее двух, работающих попеременно по годам, при этом напуск осадка следует предусматривать в одну секцию в течение года с удалением осветленной воды. В остальных секциях в это время будет происходить обезвоживание и уплотнение ранее поданного осадка замораживанием в зимний период и подсушиванием в летний период с удалением воды, выделившейся при его уплотнении.

20. Устройства для подачи осадка и отвода воды следует предусматривать на противоположных сторонах накопителей.

Расстояния между устройствами для подачи осадка надлежит принимать не более 60 м.

Конструкция устройств для отвода воды должна обеспечивать ее отвод с любого уровня по глубине накопителей.

Площадки замораживания

21. Площадки замораживания для обезвоживания осадка следует предусматривать в районах с периодом устойчивого мороза не менее 2 мес в году с последующим вывозом осадка через 1-3 года в места складирования.

22. Общую полезную площадь площадок замораживания Fпл.з, кв.м, следует определять по формуле

#G0

(3)

где F(в), F(л.о), F(з) - площадь площадок, кв.м, определяемая по зеркалу осадка при заполнении площадок на половину глубины, соответственно для весеннего, летне-осеннего и зимнего напуска осадка.

23. Полезную площадь площадок для весеннего и летне-осеннего напусков следует определять из условия образования на площадках за эти периоды слоя осадка, равного глубине его промерзания Н(пр), м, в зимний период, определяемой по формуле

#G0

(4)

#G0 где

- сумма абсолютных значений отрицательных среднесуточных температур воздуха за период устойчивого мороза, °С, принимаемая по данным ближайшей метеорологической станции.

Примечание. В зависимости от местных условий и размеров площадок допускается предусматривать их секционирование.

Рис. 3. Средние значения влажности осадка станций осветления и обесцвечивания воды

при уплотнении до одного года

Количество взвешенных веществ в исходной воде - М, мг/л; реагенты - R:

или безреагентная очистка

Рис. 4. Средние значения влажности осадка станции обезжелезивания и реагентного

умягчения воды при уплотнении до одного года

1 - реагентное обезжелезивание; 2 - безреагентное обезжелезивание; 3 - реагентное умягчение

при магниевой жесткости более 25%, 4 - реагентное умягчение

при магниевой жесткости менее 25%

Рис. 5. Значения плотности в зависимости от влажности осадка

станций осветления и обесцвечивания воды

Количество взвешенных веществ в исходной воде - M, мг/л; реагенты - R:

Рис. 6. Значения плотности в зависимости от влажности осадка

станций обезжелезивания и реагентного умягчения воды

1 - реагентное умягчение воды при магниевой жесткости более 25%; 2 - реагентное умягчение воды

при магниевой жесткости менее 25%; 3 - реагентное и безреагентное

обезжелезивание воды

#G0 24. Объем уплотненного осадка

, куб.м, на площадках весеннего и летне-осеннего

напусков следует определять по формуле

#G0

где q - расчетный расход воды станции водоподготовки, куб.м/ч;

С(в) - средняя за расчетный период концентрация взвешенных веществ в воде, г/куб.м, определяемая по формуле (11) п. 6.65;

Т(у) - продолжительность расчетного периода, сут, принимаемая: для весеннего периода - от окончания периода устойчивого мороза до наступления периода положительной температуры (через 1 мес после наступления среднесуточной температуры воздуха выше 0 град.С для районов с периодом устойчивого мороза менее 3 мес и через 2 мес - для районов с периодом устойчивого мороза более 3 мес); для летне-осеннего периода - до наступления периода устойчивого мороза;

#G0	- средние значения влажности в процентах и плотности, т/куб.м, осадка весеннего

или летне-осеннего периодов, принимаемые по рис. 3, 4, 5 и 6 в зависимости от продолжительности уплотнения осадка, определяемой от середины весеннего или летне-осеннего периодов до наступления периода устойчивого мороза.

25. Полезную площадь площадки для зимнего напуска следует определять из условия размещения объема осадка, поступившего в период устойчивого мороза, без учета уплотнения осадка на площадке.

Площадку для зимнего напуска осадка надлежит предусматривать секционной.

Площадь одной секции следует принимать в зависимости от объема осадка, выпускаемого из сооружений, и слоя осадка Н(н) при одном напуске, принимаемого равным 0, 07-0, 1 м.

Число секций надлежит принимать в зависимости от продолжительности промораживания принятого слоя осадка и числа выпусков осадка из сооружений за время промораживания.

Расчетная температура воздуха для определения продолжительности промораживания слоя осадка (рис. 7) должна приниматься по месяцу с наиболее высокой среднесуточной температурой в период устойчивого мороза.

Слой осадка на каждой секции площадки зимнего напуска Н(зим), м, надлежит определять как сумму последовательно намороженных слоев осадка за период устойчивого мороза.

#G0

(6)

где n(н) - число напусков осадка на одну секцию за период устойчивого мороза, определяемое по формуле

#G0

(7)

где К(м) - коэффициент, учитывающий неполное использование периода устойчивого мороза, принимаемый равным 0, 8;

S - количество суток в периоде устойчивого мороза;

Рис. 7. Зависимость глубины промораживания слоя осадка от среднесуточной температуры воздуха

и продолжительности промораживания

#G0	продолжительность промораживания слоя осадка в сутках, определяемая

по рис. 7 в зависимости от среднесуточной отрицательной температуры воздуха t, град.С, за каждый месяц периода устойчивого мороза.

26. Площадки замораживания допускается проектировать при условии залегания грунтовых вод на глубине не менее 1, 5 м от основания площадок.

При необходимости следует предусматривать устройство для отвода грунтовых вод и поверхностных вод.

27. Подачу осадка к площадкам и секциям надлежит предусматривать по трубопроводам.

Напуск осадка на площадки и секции следует предусматривать открытыми лотками, проложенными вдоль их длинной стороны. Уклон лотков надлежит принимать не менее 0, 01.

Устройства для напуска осадка на площадки (секции) и отвода осветленной воды следует предусматривать на противоположных сторонах на расстоянии не более 40 м. Расстояния между устройствами для напуска осадка, а также отвода осветленной воды, должны быть не более 30 м.

28. Устройства для подачи осадка не должны допускать размывания основания площадок или слоя замерзшего осадка.

Устройства для отвода осветленной воды должны обеспечивать удаление воды с любого уровня по глубине площадок.

29. Строительную высоту оградительных валиков площадок (секций) замораживания Н(стр), м, надлежит определять по формуле

#G0

(8)

где N(нак) - число лет накапливания уплотненного осадка;

#G0	- годовой объем уплотненного осадка, куб.м, влажностью 70%;

F(пл.з) - общая площадь площадок замораживания, кв.м;

Н(г) - слой неуплотненного осадка, м, за последний год перед вывозом осадка.

Площадки подсушивания

30. В южных районах, где в период устойчивого дефицита влажности величина дефицита составляет 800 мм и более, обезвоживание осадка допускается предусматривать на площадках подсушивания путем уплотнения его под действием силы собственной массы и высушивания на открытом воздухе с последующим вывозом осадка через 1-3 года в места складирования.

Общая полезная площадь площадок подсушивания осадка F(пл.п), кв.м, должна определяться по формуле

#G0

(9)

где F(з.в) и F(л) - площади площадок подсушивания соответственно для зимне-весеннего и летнего напусков осадка, кв.м.

31. Полезную площадь площадок для напуска осадка в зимне-весенний период F(з.в), кв.м, следует определять по формуле

#G0

(10)

где E(г) - количество воды, испарившейся за год со свободной водной поверхности, мм;

А(г) - годовое количество осадков, мм;

#G0	- объем осадка в зимне-весенний период, куб.м, определяемый по формуле

#G0

(11)

#G0 где		- объем осадка, куб.м, выпускаемого на площадки подсушивания в течение
зимне-весеннего периода со средней влажностью		, %,

W(в) - объем воды, куб.м, выделившийся из осадка в результате его уплотнения на площадках, определяемый по формуле

#G0

(12)

где P(ос) - влажность осадка, уплотнившегося на площадках подсушивания за время зимне-весеннего периода, определяемая по рис. 3 и 4;

#G0	- влажность осадка, %, принимаемая при выпуске осадка из сгустителей по таблице п. 11,

отстойников и осветлителей по формуле

#G0

(13)

#G0 где		средняя плотность твердой фазы в осадке, принимаемая от 2, 2 до 2, 6 т/куб.м;
	концентрация твердой фазы в осадке, т/куб.м, принимаемая по табл. 19 п. 6.65 с
	учетом разбавления осадка при его выпуске по п. 6.74.

Значение Е(г), мм, следует определять по формуле

где Т(д) - суммарное число дней в году, характеризующихся дефицитом влажности;

#G0	- средняя упругость насыщенных водяных паров, соответствующая температуре осадка, миллибар;
	- средняя упругость водяных паров, соответствующая абсолютной влажности воздуха на высоте 200 см от водной поверхности, миллибар, принимается по данным метеорологической станции;

v(200) - средняя скорость ветра на высоте 200 см, м/с.

32. Полезную площадь площадок для напуска осадка в летний период следует определять по формуле (10) п. 31, при этом значения Е(г) и А(г) надлежит принимать усредненными за период устойчивого дефицита влажности.

Время от момента напуска осадка на площадку до начала удаления выделившейся из осадка воды следует принимать 4-5 сут.

Объем уплотненного осадка летнего напуска надлежит определять по формуле (11) п. 31 аналогично для зимне-весеннего напуска, принимая влажность и плотность осадка по рис. 3-6.

33. В зависимости от местных условий и размеров площадок подсушивания допускается их секционирование.

Устройства для напуска осадка следует проектировать согласно п. 27.

34. Строительную высоту оградительных валиков площадок подсушивания следует определять по формуле (8) п. 29.

Приложение 10

Обязательное

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ

1. Потери напора в трубопроводах систем подачи и распределения воды вызываются гидравлическим сопротивлением труб и стыковых соединений, а также арматуры и соединительных частей.

2. Потери напора на единицу длины трубопровода (" гидравлический уклон") i с учетом гидравлического сопротивления стыковых соединений следует определять по формуле

#G0 где

- коэффициент гидравлического сопротивления, определяемый по формуле (2)

где d - внутренний диаметр труб, м;

v - средняя по сечению скорость движения воды, м/с;

g - ускорение силы тяжести, м/кв.с;

#G0

- число Рейнольдса;

#G0	- кинематический коэффициент вязкости транспортируемой жидкости, кв.м/с.

Значения показателя степени m и коэффициентов А(0), А(1) и С для стальных, чугунных, железобетонных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных труб должны приниматься, как правило, согласно табл. 1.

Таблица 1

#G0№ п.п.	Вид труб	m	A(0)	1000 A(1)	1000 (A(1)/2g)	С
	Новые стальные без внутреннего защитного покрытия или с битумным защитным покрытием	0, 226		15, 9	0, 810	0, 684
	Новые чугунные без внутреннего защитного покрытия или с битумным защитным покрытием	0, 284		14, 4	0, 734	2, 360
	Неновые стальные и неновые чугунные без внутреннего		0, 30		17, 9	0, 912	0, 867
	защитного покрытия или с битумным защитным покрытием		0, 30		21, 0	1, 070
	Асбестоцементные	0, 19		11, 0	0, 561	3, 51
	Железобетонные виброгидропрессованные	0, 19		15, 74	0, 802	3, 51
	Железобетонные центрифугированные	0, 19		13, 85	0, 706	3, 51
	Стальные и чугунные с внутренним пластмассовым или полимерцементным покрытием, нанесенным методом центрифугирования	0, 19		11, 0	0, 561	3, 51
	Стальные и чугунные с внутренним цементно-песчаным покрытием, нанесенным методом набрызга с последующим заглаживанием	0, 19		15, 74	0, 802	3, 51
	Стальные и чугунные с внутренним цементно-песчаным покрытием, нанесенным методом центрифугирования	0, 19		13, 85	0, 706	3, 51
	Пластмассовые	0, 226		13, 44	0, 685
	Стеклянные	0, 226		14, 61	0, 745

#G0 Примечание. Значение С дано для

Эти значения соответствуют современной технологии их изготовления.

Если гарантируемые заводом-изготовителем значения A(0), А(1) и С отличаются от приведенных в табл. 1, то они должны указываться в ГОСТ или технических условиях на изготовление труб.

3. При отсутствии стабилизационной обработки воды или эффективных внутренних защитных покрытий гидравлическое сопротивление новых стальных и чугунных труб быстро возрастает. В этих условиях формулы для определения потерь напора в новых стальных и чугунных трубах следует использовать только при проверочных расчетах в случае необходимости анализа условий работы системы подачи воды в начальный период ее эксплуатации.