Определение размеров водопотребления

 

Основным документом, определяющим нормы расходования воды при проектировании систем хозяйственно питьевого водоснабжения является СНиП.

В рассматриваемых условиях при водоснабжении поселка и промышленного предприятия следует учитывать водопотребление для хозяйственно-питьевых целей в поселке и на предприятии, на производственные нужды предприятия, на поливку территории и на пожаротушение.

) Расход воды для хозяйственно-питьевых нужд в поселке Q_хпб определяется исходя из численности его жителей N=21000 по формуле:

 

Q_хпб=K_н*q_ж*N*10^-3,

 

где 10^-3-коэффициент перевода л в м³; К_н=1, 1-коэффициент, учитывающий расходы воды на местные нужды и неучтенные расходы; q_ж=300л/сут-среднесуточная норма водопотребления на 1_го жителя в л/сут, определяемая по СНиПу, в зависимости от степени благоустройства и природно-климатических условий района проектируемого водоснабжения. Qхпб=6930м³/сут

) Расход воды на поливы территории поселка и предприятия определяется с учетом характера поливаемых площадей и норм расхода на поливы, установленных СНиПом. При отсутствии данных о площадях по видам благоустройства суммарный расход воды на поливы Q_бл определяется исходя из общей численности населения N и нормы расхода на поливы q_n=60л/сут, исчисляемой на одного жителя.

Q_бл=q_n*N*10^-3=1260м3/сут

 

) Расход для хозяйственно-питьевых нужд на предприятии Q_хпп определяется исходя из численности работающих в холодных N_х и горячих N_г цехах и соответствующих им норм расхода воды на 1го работника в смену q_х=25 и q_г=45 по формуле:

 

Q_хпп=(q_х*N_х+q_г*N_г)*10^-3+q_а*n_а*m_с*10^-3,

 

где n_а=35/3 и q_а=375-соответственно количество душевых сеток и норма расхода воды на 1_у душевую сетку (определяется по СНиПу в зависимости от характера производственного процесса); m_с=3-количество смен. Обычно принимают

 

n_а=N_г/n*m_с,

 

где n- количество человек на 1_у душевую сетку (в зависимости от санитарных условий производственного процесса). Q_хпп=(25*9975+45*525)*10(-3)+375*12*3*10(-3)=286, 5м³/сут

) Расход воды на производственные нужды предприятия уже задан.

) Расход воды для целей пожаротушения Q_п (пожарный запас воды) определяется исходя из расчетного количества одновременных пожаров П_п=2, их расчетной продолжительности t_п=3сут, нормы расхода воды на пожаротушение q_п=15м³ и времени восстановления пожарного запаса t_в=1сут по формуле:

 

Q_п=3.6*q_п*П_п*t_п/t_в=324м³/сут,

 

где исходные для расчета данные определяются по СНиПу.

) Общие размеры водопотребления (или суммарная производительность проектного водозабора) определяется как сумма расходов воды по всем видам водопотребления:

 

Q_общ=Q_хпб+Q_бл+Q_хпп+Q_т+Q_п=10500, 5

 

Оценка качества воды

 

Водоснабжение поселка будет организовано за счет использования грунтовых вод в песчаных отложениях заполняющих межгорную впадину. Подземные воды характеризуются высоким качеством физических свойств (отсутствие мутности цвета) и благоприятными бактериологическими показателями. Данные о химическом составе подземных вод в пределах изученного месторождения, а также предельно-допустимые концентрации (ПДК) компонентов в соответствии с требованиями ГОСТ-2874-82 «Вода питьевая», «Гигиенические требования и контроль за качеством» представлены в таблице №1.

Анализ данных, характеризующих качество подземных вод позволяет сделать вывод о том, что по показателям химического состава подземные и поверхностные воды отвечают требованиям ГОСТа, за исключением таких элементов как SO4^-2 и Pb. По содержанию общего числа бактерий и коли-индексу подземные воды также соответствуют требованиям ГОСТа. Потенциально возможное загрязнение подземных вод мутность и бактериальное загрязнение.

 

Мероприятия по улучшению качества воды

 

Таблица 1 «Характеристика качества воды»

Показатели химического состава	Содержание в воде	ПДК
Сухой остаток, г/л	0.5	1
Ph	7.4	6-9
Общая жесткость	7	7
Cl, г/л	0.1	0.35
SO4, г/л	0.1	0.5
Fe, мг/л	0.4	0.3
F, мг/л	1.0	0.7-1.5
As, мг/л	0.01	0.05
Pb, мг/л	0.05	0.03
NO3, мг/л	10	45
Zn, мг/л	1.5	5
Sr, мг/л	2.8	7
Число микроорганизмов на 1дм3 воды	50	100
Коли-индекс	1	3

 

Обезжелезивание воды следует проводить фильтрованием в сочетании с одним из способов предварительной обработки воды: упрощенной аэрацией, аэрацией, введением реагентов окислителей с аэрацией или без нее.

Так как общее содержание железа меньше 10мг/л и Ph не меньше 6.8 и при условии что щелочность воды более (1+Fe⁺²/28), содержание двухвалентного железа больше 70% и перманганатная окисляемость не более (0.15Fe⁺2+5)мг/лO2, а содержание углеводорода не более 0.5мг/л.

Упрощенную аэрацию надлежит осуществлять путем излива воды в карман или центральный канал открытых фильтров; высота излива должна быть не менее 0.5-0.6м над уровнем воды в фильтре.

Для уменьшения количества бактерий, содержащихся в подземной воде, следует проводить обеззараживание. Наиболее распространенным методом обеззараживания является хлорирование воды. Введение хлорсодержащих реагентов будет осуществляться перед подачей воды в бак водонапорной башни. Газообразный хлор подеется в водопроводную сеть непосредственно через эжектор, создающий разрежение в хлораторе. После введения хлора в обрабатываемую воду необходимо обеспечить не менее 30-минутный их контакт. Это будет достигаться в резервуаре станции обработки воды перед водонапорной башней. На выходе из контактного резервуара содержание остаточного хлора не должно превышать 0.3-0.5 мг/л. Для поддержания содержания остаточного хлора в пределах заданной величины следует в процессе эксплуатации корректировать концентрацию дозы хлора подаваемой для обеззараживания.

Для сведения на нет мутности подземных вод, необходимо провести коагулирование. Оно применяется для ускорения процесса осаждения из воды мельчайших взвешенных частиц, а также веществ, находящихся в воде в коллоидальном состоянии. В обычных условиях коллоидальные частицы, несущие одноименные электрические заряды, отталкиваются друг от друга. При введении в воду электролитов ионы их, обладающие зарядом, противоположным по знаку зарядам коллоидальных частиц, содержащихся в воде, частично нейтрализуют последние. Вследствие этого частицы начинают соединяться и укрупнятся, образуя хлопья. Чем больше размеры хлопьев, тем быстрее проходит процесс их осаждения.

В качестве коагулянта применим сернокислый алюминий. При введении в воду сернокислый алюминий вступает в реакцию с двууглекислыми солями кальция и магния, обуславливающими карбонатную жесткость воды. Ход реакции представляется следующими уравнениями:

Al ₂ ( SO ₄ )₃+3 Ca ( HCO ₃ )₂=3 CaSO ₄ +2 Al ( OH )₃+6 CO ₃

Al₂(SO₄)₃+3Mg(HCO₃)₂=3MgSO₄+2Al(OH)₃+6CO₃

 

Гидроокись алюминия Al ( OH )₃ выделяется в коллоидальном состоянии, и положительно заряженные частицы её при взаимодействии с отрицательно заряженными частицами естественных коллоидов нейтрализуют их заряды, что вызывает одновременно коагуляцию и тех, и других.

Коагулянт должен быть введён в очищаемую воду до поступления её в отстойник. Реагент приготовляется и вводится в воду в виде раствора или порошка. Количество подаваемого в воду реагента строго дозируется.

Для надлежащего действия реагента при введении его в воду надо обеспечить его совершенное смешивание с очищаемой водой. Для этой цели служат смесители различных типов и конструкций. В смесителе начинаются реакции взаимодействия введенных в воду реагентов с веществами, находящимися в сырой воде. Для образования хлопьев надлежащей величины, обеспечивающих хорошее качество осветления воды при их осаждении, требуется определенное время. Поэтому, прежде чем подавать воду из смесителя в отстойник, её направляют в так называемые “камеры реакций”, где происходит образование достаточно крупных хлопьев коагулянта. Рост хлопьев происходит быстрее при плавном помешивании воды. После образования хлопьев вода поступает в отстойник, где происходит её осветление.

 

Обоснование расчетной схемы

 

Схематизация - это обоснованное упрощение природных условий и действующих техногенных факторов с целью получения математической модели (расчетной схемы) исследуемого потока. Схематизация гидрогеологических условий производится на основе учёта характерных особенностей потока подземных вод, а именно: режима движения воды, структуры и мерности потока, гидравлического состояния пласта, изменчивости свойств среды, интенсивности вертикального и горизонтального водообмена, воздействия внешних границ пласта, строения фильтрационной среды. В нашем случая режим движения воды - нестационарная фильтрация; по структуре и мерности потока - радиальная двухмерная в цилиндрической системе координат; гидравлическое состояние пласта - безнапорный пласт (имеется свободная поверхность уровня); по интенсивности вертикального и горизонтального водообмена - пласт с рассредоточенным питанием (за счет среднегодового значения инфильтрации и водоупора, сложенного коренными породами); воздействие внешних границ пласта - ограниченный пласт; строения фильтрационной среды - однородный пласт.

Разведанное месторождение относится к месторождениям подземных вод в условиях закрытых структур. Основным источником формирования эксплутационных запасов в закрытых структурах при водоотборе является сработка статических запасов подземных вод. В безнапорных водах основную роль в обеспечении водоотбора играют гравитационные запасы.

Динамические запасы связаны с поступлением воды из окружающих слабопроницаемых пород. На практике часто суммарная величина динамических запасов приближено оценивается по расходам источников, выходящих на периферии структуры.

Длина межгорной впадины равна её ширине, поэтому пласт представляет круг (круговой пласт). Выбираем расчётную схему: круговой пласт с учетом дополнительного питания и непроницаемыми границами.

R _{вл .} =1.5*√ (a*t)

a= к *m/ ,

a =95*10/0, 1=9500м² сут.,

R _{вл .} =1.5*√ 9500*10⁴=14620, 1м.

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: